專利名稱：自動服務(wù)組合的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及SOA(Service Oriented Architecture面向服務(wù)的架構(gòu))領(lǐng)域，特別 涉及自動服務(wù)組合的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
隨著SOA發(fā)展與廣泛采納，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下Web服務(wù)數(shù)目越來越多。由于Web服務(wù)具 有分布式、自描述、模塊化等特征，使之成為在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行互操作和實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的 基本要素。由于單個Web服務(wù)的功能是有限的，為了實現(xiàn)現(xiàn)實當(dāng)中復(fù)雜的業(yè)務(wù)需求，往往需 要將多個Web服務(wù)組合起來以實現(xiàn)更加強(qiáng)大的功能，該過程稱為服務(wù)組合。在大量Web服 務(wù)空間中，通過人工來實現(xiàn)服務(wù)組合往往較復(fù)雜、不切實際，故自動服務(wù)組合技術(shù)被提出用 以解決此問題。自動服務(wù)組合是采用一定的算法，能夠讓程序自動、快速、準(zhǔn)確地找出相關(guān) 服務(wù)，并按照特定的邏輯和時序關(guān)系將它們組合以完成特定的功能，而不需要人工的干預(yù)。
如何快速、準(zhǔn)確地找到相關(guān)的服務(wù)及其組合順序，以便滿足需求，為所要解決的 問題。另一方面，對于功能相似的服務(wù)，通常存在多個服務(wù)提供者，而每個提供者提供的 QoS(服務(wù)質(zhì)量)具有差別，如何從中選擇較優(yōu)的服務(wù)，構(gòu)造出一個質(zhì)量可保障的組合服務(wù) 也是服務(wù)組合所要解決的問題。綜合上述兩方面，既需要有效地組合相關(guān)的服務(wù)以滿足功 能需求，又需要保證組合服務(wù)的質(zhì)量。 為解決上述兩方面問題，現(xiàn)有技術(shù)中存在多種方法。在該些方法中，一些方法只考 慮該問題的單一方面，或者將該問題的兩個方面分開解決。此外，一些方法雖然從整體上考 慮了兩個方面，但采用通過窮舉，或者通過啟發(fā)性規(guī)則，或者通過建立大量的索引表來解決 該問題，因而現(xiàn)有技術(shù)存在效率、可擴(kuò)展性、準(zhǔn)確性上都無法提供保證的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供了自動服務(wù)組合的系統(tǒng)及方，能夠避免窮舉搜索提 高效率。 本發(fā)明公開了一種自動服務(wù)組合的方法，包括 步驟1，對服務(wù)進(jìn)行注冊，存儲服務(wù)對應(yīng)的輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)和QoS值；
步驟2，接收服務(wù)的查詢請求，以查詢請求的輸入?yún)?shù)、查詢請求的需求參數(shù)，以及 服務(wù)為節(jié)點，根據(jù)節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)，將所述節(jié)點組成依賴關(guān)系圖；
步驟3，以所述查詢請求的輸入?yún)?shù)對應(yīng)的節(jié)點為初始節(jié)點，以所述查詢請求的需 求參數(shù)對應(yīng)的節(jié)點為目的節(jié)點，在所述依賴關(guān)系圖中搜索從所述初始節(jié)點到所述目的節(jié)點 的QoS值最優(yōu)路徑，所述最優(yōu)路徑中節(jié)點對應(yīng)的服務(wù)組成所述查詢請求對應(yīng)的服務(wù)組合。
從所述初始節(jié)點到節(jié)點的QoS值為所述節(jié)點的總QoS值；
所述步驟3進(jìn)一步為， 步驟21，在所述依賴關(guān)系圖中，選擇初始節(jié)點，從所述初始節(jié)點開始搜索，選擇當(dāng) 前被觸發(fā)的節(jié)點中總QoS值最優(yōu)的節(jié)點，并以所述節(jié)點為所述節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸出參數(shù)的最優(yōu)提供者，當(dāng)所述目的節(jié)點被觸發(fā)時，搜索結(jié)束；當(dāng)節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸入?yún)?shù)的提供者都 已被選擇時，所述節(jié)點被觸發(fā)； 步驟22，在所述依賴關(guān)系圖中，確定從所述目的節(jié)點到所述初始節(jié)點的路徑，以節(jié)
點對應(yīng)服務(wù)的輸入?yún)?shù)的最優(yōu)提供者為所述節(jié)點的上游節(jié)點；所述路徑中的節(jié)點對應(yīng)的服
務(wù)組成所述服務(wù)集合。 所述步驟21進(jìn)一步為， 步驟31，將所述查詢請求的輸入?yún)?shù)放入可提供參數(shù)集合中； 步驟32，從所述依賴關(guān)系圖未被觸發(fā)的節(jié)點中查找對應(yīng)服務(wù)的輸入?yún)?shù)被包含在 所述可提供參數(shù)集合中的節(jié)點，該節(jié)點為被觸發(fā)的節(jié)點，將所述被觸發(fā)的節(jié)點加入所述觸 發(fā)服務(wù)隊列中； 步驟33，判斷觸發(fā)服務(wù)隊列中是否包括所述目的節(jié)點，如果包括，則結(jié)束所述搜 索，否則，根據(jù)服務(wù)的輸入?yún)?shù)提供者的總QoS值和被觸發(fā)的節(jié)點自身QoS值，計算被觸發(fā) 節(jié)點的總QoS值，執(zhí)行步驟34 ; 步驟34，從所述觸發(fā)服務(wù)隊列中選擇總QoS值最優(yōu)的節(jié)點并將所述被選擇的節(jié)點 移出所述觸發(fā)服務(wù)隊列，所述節(jié)點為所述節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸出參數(shù)的最優(yōu)提供者，將所述 節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸出參數(shù)加入所述可提供參數(shù)集合中，執(zhí)行所述步驟32。
所述步驟l進(jìn)一步為， 步驟41，提取服務(wù)的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)進(jìn)行存儲； 步驟42，根據(jù)語義本體樹提取服務(wù)輸入?yún)?shù)對應(yīng)的概念和輸出參數(shù)對應(yīng)的概念，
用哈希表保存輸入?yún)?shù)或輸出參數(shù)同對應(yīng)概念間的關(guān)系；
步驟43，采集服務(wù)的指標(biāo)信息，確定服務(wù)的QoS值。
所述步驟43進(jìn)一步為，
步驟51，采集服務(wù)的指標(biāo)信息； 步驟52，在所述服務(wù)的指標(biāo)為一維時，所述服務(wù)的QoS值為所述指標(biāo)值；
步驟53，在所述服務(wù)的指標(biāo)為多維時，將所述服務(wù)的多個指標(biāo)值進(jìn)行歸一化，所述 服務(wù)的QoS值為歸一化所得值。
所述步驟21進(jìn)一步為， 步驟61，為所述依賴關(guān)系圖中每個節(jié)點對應(yīng)的服務(wù)存儲一個對應(yīng)的計數(shù)值，所述 計數(shù)值的初始值為所述服務(wù)的輸入?yún)?shù)的個數(shù)，在所述依賴關(guān)系圖中查找輸入?yún)?shù)同查詢 請求的輸入?yún)?shù)匹配的節(jié)點，并將所述節(jié)點對應(yīng)的計數(shù)值減去匹配的輸入?yún)?shù)的個數(shù)；
步驟62，查找計數(shù)值為0的未被觸發(fā)的節(jié)點，將所述節(jié)點放入觸發(fā)服務(wù)隊列中，判 斷觸發(fā)服務(wù)隊列中是否包括所述目的節(jié)點，如果包括，則結(jié)束所述搜索，否則，根據(jù)服務(wù)的 輸入?yún)?shù)提供者的總QoS值和被觸發(fā)的節(jié)點自身QoS值，計算被觸發(fā)節(jié)點的總QoS值，執(zhí)行 步驟63 ; 步驟63，從所述觸發(fā)服務(wù)隊列中選擇總QoS值最優(yōu)的節(jié)點并將所述被選擇的節(jié)點 移出所述觸發(fā)服務(wù)隊列，更新所述節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸出參數(shù)的最優(yōu)提供者為所述節(jié)點；在 所述依賴關(guān)系圖中查找滿足條件的節(jié)點，所述條件為所述節(jié)點的未被匹配的輸入?yún)?shù)同所 述選擇的節(jié)點的輸出參數(shù)相匹配，并將所述被匹配的節(jié)點對應(yīng)的計數(shù)值減去新匹配的輸入 參數(shù)的個數(shù)，執(zhí)行所述步驟62。
本發(fā)明還公開了一種自動服務(wù)組合的系統(tǒng)，包括 服務(wù)注冊模塊，用于對服務(wù)進(jìn)行注冊，存儲服務(wù)對應(yīng)的輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)和QoS 值； 依賴關(guān)系圖生成模塊，用于接收服務(wù)的查詢請求，以查詢請求的輸入?yún)?shù)、查詢請 求的需求參數(shù)，以及服務(wù)為節(jié)點，根據(jù)節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)，將所述節(jié)點組 成依賴關(guān)系圖； 服務(wù)組合生成模塊，用于以所述查詢請求的輸入?yún)?shù)對應(yīng)的節(jié)點為初始節(jié)點，以 所述查詢請求的需求參數(shù)對應(yīng)的節(jié)點為目的節(jié)點，在所述依賴關(guān)系圖中搜索從所述初始節(jié) 點到所述目的節(jié)點的QoS值最優(yōu)路徑，所述最優(yōu)路徑中節(jié)點對應(yīng)的服務(wù)組成所述查詢請求 對應(yīng)的服務(wù)組合。 從所述初始節(jié)點到節(jié)點的QoS值為所述節(jié)點的總QoS值；
所述服務(wù)組合生成模塊進(jìn)一步包括， 服務(wù)提供者確定模塊，用于在所述依賴關(guān)系圖中，選擇初始節(jié)點，從所述初始節(jié)點 開始搜索，選擇當(dāng)前被觸發(fā)的節(jié)點中總QoS值最優(yōu)的節(jié)點，并以所述節(jié)點為所述節(jié)點對應(yīng) 服務(wù)的輸出參數(shù)的最優(yōu)提供者，當(dāng)所述目的節(jié)點被觸發(fā)時，搜索結(jié)束；當(dāng)節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸 入?yún)?shù)的提供者都已被選擇時，所述節(jié)點被觸發(fā)； 路徑生成模塊，用于在所述依賴關(guān)系圖中，確定從所述目的節(jié)點到所述初始節(jié)點 的路徑，以節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸入?yún)?shù)的最優(yōu)提供者為所述節(jié)點的上游節(jié)點；所述路徑中的 節(jié)點對應(yīng)的服務(wù)組成所述服務(wù)集合。 所述服務(wù)提供者確定模塊進(jìn)一步用于將所述查詢請求的輸入?yún)?shù)放入可提供參 數(shù)集合中；從所述依賴關(guān)系圖未被觸發(fā)的節(jié)點中查找對應(yīng)服務(wù)的輸入?yún)?shù)被包含在所述可 提供參數(shù)集合中的節(jié)點，該節(jié)點為被觸發(fā)的節(jié)點，將所述被觸發(fā)的節(jié)點加入所述觸發(fā)服務(wù) 隊列中；判斷觸發(fā)服務(wù)隊列中是否包括所述目的節(jié)點，如果包括，則結(jié)束所述搜索，否則，根 據(jù)服務(wù)的輸入?yún)?shù)提供者的總QoS值和被觸發(fā)的節(jié)點自身QoS值，計算被觸發(fā)節(jié)點的總QoS 值，從所述觸發(fā)服務(wù)隊列中選擇總QoS值最優(yōu)的節(jié)點并將并將所述被選擇的節(jié)點移出所述 觸發(fā)服務(wù)隊列，所述節(jié)點為所述節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸出參數(shù)的最優(yōu)提供者，將所述節(jié)點對應(yīng) 服務(wù)的輸出參數(shù)加入所述可提供參數(shù)集合中。 所述服務(wù)注冊模塊進(jìn)一步用于提取服務(wù)的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)進(jìn)行存儲；根據(jù)語 義本體樹提取服務(wù)輸入?yún)?shù)對應(yīng)的概念和輸出參數(shù)對應(yīng)的概念，用哈希表保存輸入?yún)?shù)或
輸出參數(shù)同對應(yīng)概念間的關(guān)系凍集服務(wù)的指標(biāo)信息，確定服務(wù)的QoS值。 所述服務(wù)注冊模塊在采集服務(wù)的指標(biāo)信息，確定服務(wù)的QoS值時進(jìn)一步用于采集
服務(wù)的指標(biāo)信息；在所述服務(wù)的指標(biāo)為一維時，所述服務(wù)的QoS值為所述指標(biāo)值；在所述服
務(wù)的指標(biāo)為多維時，將所述服務(wù)的多個指標(biāo)值進(jìn)行歸一化，所述服務(wù)的QoS值為歸一化所得值。 所述服務(wù)提供者確定模塊進(jìn)一步用于為所述依賴關(guān)系圖中每個節(jié)點對應(yīng)的服務(wù) 存儲一個對應(yīng)的計數(shù)值，所述計數(shù)值的初始值為所述服務(wù)的輸入?yún)?shù)的個數(shù)，在所述依賴 關(guān)系圖中查找輸入?yún)?shù)同查詢請求的輸入?yún)?shù)匹配的節(jié)點，并將所述節(jié)點對應(yīng)的計數(shù)值減 去匹配的輸入?yún)?shù)的個數(shù)；查找計數(shù)值為0的未被觸發(fā)的節(jié)點，將所述節(jié)點放入觸發(fā)服務(wù) 隊列中，判斷觸發(fā)服務(wù)隊列中是否包括所述目的節(jié)點，如果包括，則結(jié)束所述搜索，否則，根據(jù)服務(wù)的輸入?yún)?shù)提供者的總QoS值和被觸發(fā)的節(jié)點自身QoS值，計算被觸發(fā)節(jié)點的總QoS 值，從所述觸發(fā)服務(wù)隊列中選擇總QoS值最優(yōu)的節(jié)點并將并將所述被選擇的節(jié)點移出所述 觸發(fā)服務(wù)隊列，更新所述節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸出參數(shù)的最優(yōu)提供者為所述節(jié)點；在所述依賴 關(guān)系圖中查找滿足條件的節(jié)點，所述條件為所述節(jié)點的未被匹配的輸入?yún)?shù)同所述選擇的 節(jié)點的輸出參數(shù)相匹配，并將所述被匹配的節(jié)點對應(yīng)的計數(shù)值減去新匹配的輸入?yún)?shù)的個 數(shù)。 本發(fā)明的有益效果在于，通過在一個有權(quán)重的有向圖，依賴關(guān)系圖，中提取出一個 QoS最優(yōu)的有向無環(huán)圖，以查詢請求的輸入?yún)?shù)為初始結(jié)點，以查詢請求的需求參數(shù)為目的 節(jié)點，能夠避免窮舉搜索并保證了搜索出的組合服務(wù)結(jié)果一定是QoS最優(yōu)的；通過在搜索 過程中，剔除了不能夠觸發(fā)的服務(wù)，保證從觸發(fā)服務(wù)隊列中取出的服務(wù)被進(jìn)行一次處理，能 夠提高搜索效率；因為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單，每個服務(wù)記錄自己的QoS值，每個觸發(fā)的服務(wù)記錄總 QoS，參數(shù)為記錄該參數(shù)最優(yōu)的QoS和對應(yīng)的提供者，能夠降低存儲開銷；因為在優(yōu)先隊列 的基礎(chǔ)上進(jìn)行搜索每次選擇總QoS最優(yōu)節(jié)點，保證了搜索出的結(jié)果為最優(yōu)的組合結(jié)果。


圖i是本發(fā)明自動服務(wù)組合的方法流程圖； 圖2是服務(wù)組合單元各個類型的示意圖； 圖3是實施例中建立的依賴關(guān)系圖； 圖4是實施例中前向搜索示意圖； 圖5是實施例中通過后向搜索的示意圖； 圖6是實施例中獲得的組合結(jié)果； 圖7是本發(fā)明自動服務(wù)組合的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
本發(fā)明使用的術(shù)語名稱如下所述。 (1) QoS (服務(wù)質(zhì)量)，服務(wù)的QoS是服務(wù)的非功能屬性，如price (價格)，response time ( 口向應(yīng)時間)，throughput (吞吐量)。 本發(fā)明將服務(wù)的質(zhì)量分為四種類型sum(求和)類型，如響應(yīng)時間；min(最小值) 類型，如吞吐量multiplication(乘積)類型，如r印utation聲譽(yù)；max(最大值)類型。 注意這是根據(jù)實際情況劃分的，并可以擴(kuò)充至更多的類型。對于這些不同類型的服務(wù)質(zhì)量， 必須采用不同的函數(shù)以求取服務(wù)組合的QoS的總值。如對于鏈狀的順序的服務(wù)組合，如果 此服務(wù)組合的某一個QoS總值等于其中各個服務(wù)的QoS值之和，那么這個QoS屬于sum類 型。如服務(wù)價格和響應(yīng)時間都屬于這類。同理，如果此服務(wù)組合的另一個QoS總值等于各 個服務(wù)的QoS值之積，那么這個QoS屬于multiplication類型，如聲譽(yù)值。對于min， max 類型也是類似的。 例如求取k個順序調(diào)用服務(wù)的總吞吐量，它的值等于該k個服務(wù)中最小的吞吐量， 因為它是系統(tǒng)吞吐量的瓶頸。 另外，本發(fā)明將服務(wù)質(zhì)量分為兩類一類是Positive (正質(zhì)量類)，其值越大，服務(wù)
8質(zhì)量越好，如吞吐量；一類是Negative (負(fù)質(zhì)量類)，其值越小，服務(wù)質(zhì)量越好，如響應(yīng)時間。
(2)服務(wù)，表示為Wi，為一個三元組(Iwi， 0 ， Q》(1《i《N) 。 Iwi， QWi分別代表服
務(wù)輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)。Qi是服務(wù)質(zhì)量的指標(biāo)值的集合，Q =氾v IU ， j (1《j《N)表示 服務(wù)Wi的第j維QoS質(zhì)量的指標(biāo)值。 (3)參數(shù)匹配，對于來自服務(wù)的任意兩個參數(shù)Pa， Pb，通過語義信息中的本體樹來 確定Pa，Pb之間的匹配關(guān)系，記Conc印t (Pa) ， Conc印t (Pb)分別表示該兩個參數(shù)對應(yīng)的概念。 當(dāng)且僅當(dāng)它們屬于同一個概念，或者Conc印t (Pa) subClassof Conc印t (Pb)，表示Pa表示概 念是Pb表示概念的子類時，稱參數(shù)Pa匹配參數(shù)Pb。 (4)服務(wù)匹配，它是建立在參數(shù)匹配的基礎(chǔ)上的。如果任意兩個服務(wù)Wa和Wb，
^K。n^6^0，則該兩個服務(wù)可以匹配，稱服務(wù)Wa為服務(wù)Wb提供參數(shù)o^ n Iwb。反之，對于 服務(wù)Wb的該些輸入?yún)?shù)o^ n iwb， Wa為其參數(shù)提供者。對于某個輸入?yún)?shù)，可能存在多個
該參數(shù)的提供者。 服務(wù)匹配又分為為完全匹配和部分匹配，分別對應(yīng)下面兩種關(guān)系^W ^乙b ，表示
wa完全匹配wb，(cva n/wfc - 0) a(/w6 (X oj表示W(wǎng)a部分匹配wb。 本發(fā)明的自動服務(wù)組合的方法如圖1所示，包括 步驟S100，對服務(wù)進(jìn)行注冊，存儲服務(wù)對應(yīng)的輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)和QoS值。
步驟S100具體實施如下所示。 步驟SllO，提取服務(wù)的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)進(jìn)行存儲。 根據(jù)Web服務(wù)模型，從WSDL文件(Web Services Description Language,網(wǎng)絡(luò)服
務(wù)描述語言)中提取出服務(wù)的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)，存儲在服務(wù)數(shù)據(jù)庫中。 步驟S120，根據(jù)語義本體樹提取服務(wù)輸入?yún)?shù)對應(yīng)的概念和輸出參數(shù)對應(yīng)的概
念，用哈希表保存輸入?yún)?shù)或輸出參數(shù)同對應(yīng)概念間的關(guān)系。 從0WL—S文^牛(Ontology Web Language for Services月艮務(wù)的網(wǎng)絡(luò)本體i吾言)中， 根據(jù)語義本體樹(Ontology Tree)提取出服務(wù)的參數(shù)對應(yīng)的概念，并用哈希表保存輸入?yún)?數(shù)和對應(yīng)概念之間的對應(yīng)關(guān)系，輸出參數(shù)和對應(yīng)概念之間的對應(yīng)關(guān)系。特別地，由于概念具 有傳遞性，使用概念樹保存概念之間的子類關(guān)系。根據(jù)概念樹，由服務(wù)的參數(shù)對應(yīng)概念得到 服務(wù)的參數(shù)之間的語義匹配關(guān)系。根據(jù)服務(wù)參數(shù)的語義匹配關(guān)系用于生成依賴關(guān)系圖。
步驟S130，采集服務(wù)的指標(biāo)信息，確定服務(wù)的QoS值。 利用QoS處理器通過三種方式采集Web服務(wù)的QoS信息，并將QoS信息賦給對應(yīng) 的Web服務(wù)。該三種方式分別是動態(tài)QoS監(jiān)控，靜態(tài)QoS，模擬QoS。 動態(tài)QoS監(jiān)控，指的是對服務(wù)運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控，采集當(dāng)前服務(wù)的各種質(zhì)量 指標(biāo)。 靜態(tài)QoS，為歷史QoS統(tǒng)計，指的是對服務(wù)運行狀態(tài)進(jìn)行周期性抽樣，統(tǒng)計出各個 服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)的值。 模擬QoS，為程序生成，指的是通過程序生成服務(wù)質(zhì)量。 使用IBM的WSLA (Web Service Level Agreement, Web服務(wù)級別協(xié)議/Web服務(wù)等 級協(xié)定)語言記錄采集的服務(wù)QoS值。 在服務(wù)的指標(biāo)為一維時，該服務(wù)的QoS值為該指標(biāo)值；在服務(wù)的指標(biāo)為多維時，將該服務(wù)的多個指標(biāo)值進(jìn)行歸一化，該服務(wù)的QoS值為歸一化所得值。 將多維的指標(biāo)值轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€加權(quán)后的QoS值，記Vi, j為服務(wù)Wi的第j維QoS值經(jīng)
過下面兩種方法歸一化處理后的值。
方法一 對于Positive類，如果
2r -er" = 0 ，則歸一化的QoS值為0。
對于Negative類，如果 _
2r -2，" = 0 ，則歸一化的QoS值為0。
其中，Q/ax表示max (Q丄,」|丄=。，Q/ i表示服務(wù)集合中第i個服務(wù)，j是服務(wù)質(zhì)J 標(biāo)值。
方法二
則歸一化的QoS值為
則歸一化的QoS值為
，如果
，如果
n表示min (Qi, j I i = 。 ， N表示服務(wù)集合的數(shù)目， :的維數(shù)，Qi, j是服務(wù)Wi的第j維QoS質(zhì)量的指 對于Positive類，歸一化的QoS值為1 -
對于Negative類，歸一化的QoS
值為—
cr..
P i， o ,.是第j維QoS指標(biāo)值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差' 記QTCighted(Wi)是服務(wù)Wi所有m維QoS值的力B權(quán)后的總值，則 2—= ， Vij為Wi的第j維QoS歸一化處理后的值。 根據(jù)服務(wù)的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)建立兩個反向索引表。功能為根據(jù)某一個參數(shù)，
可以獲取提供該參數(shù)的所有服務(wù)列表，也就是以該參數(shù)為輸出參數(shù)的服務(wù)的列表；以及需
要該參數(shù)的所有服務(wù)的列表，也就是以該參數(shù)為輸入?yún)?shù)的服務(wù)的列表。 步驟S200，接收服務(wù)的查詢請求，以查詢請求的輸入?yún)?shù)、查詢請求的需求參數(shù)，
以及服務(wù)為節(jié)點，根據(jù)節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)，將所述節(jié)點組成依賴關(guān)系圖。 在服務(wù)依賴圖G = (V， E)中，V， E分別表示圖中所有節(jié)點和有向邊的集合。圖中
每一個節(jié)點唯一地對應(yīng)了一個服務(wù)。任意兩個節(jié)點存在有向邊當(dāng)且僅當(dāng)它們對應(yīng)的兩個服
務(wù)是可以匹配的。對于任意兩個服務(wù)wjpwb，o^ruw* *0 ，則對應(yīng)節(jié)點之間存在一條由Wa
指向Wb的有向邊，且其標(biāo)記為(^ n Iwb。例如，如圖3示例中所示。依賴關(guān)系圖中，存在一 條由W2指向W3的有向邊，邊上E表示0w2 n Iw3 = E。步驟S300，以查詢請求的輸入?yún)?shù)對 應(yīng)的節(jié)點為初始節(jié)點，以查詢請求的需求參數(shù)對應(yīng)的節(jié)點為目的節(jié)點，在所述依賴關(guān)系圖 中搜索從所述初始節(jié)點到所述目的節(jié)點的QoS值最優(yōu)路徑，該最優(yōu)路徑中節(jié)點對應(yīng)的服務(wù) 組成所述查詢請求對應(yīng)的服務(wù)組合。 步驟S310，在依賴關(guān)系圖中，選擇初始節(jié)點，從初始節(jié)點開始搜索，選擇當(dāng)前被觸 發(fā)的節(jié)點中總QoS值最優(yōu)的節(jié)點，并以該節(jié)點為該節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸出參數(shù)的最優(yōu)提供 者，當(dāng)目的節(jié)點被觸發(fā)時，搜索結(jié)束；當(dāng)節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸入?yún)?shù)的提供者都已被選擇時， 該節(jié)點被觸發(fā)。
所述步驟S310具體實施方式
一。 步驟S3101，將查詢請求的輸入?yún)?shù)放入可提供參數(shù)集合中。 步驟S3102，從依賴關(guān)系圖未被觸發(fā)的節(jié)點中查找對應(yīng)服務(wù)的輸入?yún)?shù)被包含在 可提供參數(shù)集合中的節(jié)點，該節(jié)點為被觸發(fā)的節(jié)點，將該被觸發(fā)的節(jié)點加入觸發(fā)服務(wù)隊列 中，該隊列基于服務(wù)的總QoS值確定服務(wù)的優(yōu)先級。 服務(wù)總QoS值越好，其優(yōu)先級越高，被優(yōu)先處理，該隊列的實現(xiàn)可以使用二叉堆， 斐波那契堆等。 步驟S3103，判斷觸發(fā)服務(wù)隊列中是否包括所述目的節(jié)點，如果包括，則結(jié)束該搜 索，否則，根據(jù)服務(wù)的輸入?yún)?shù)提供者的總QoS值和被觸發(fā)的節(jié)點自身QoS值，計算被觸發(fā) 節(jié)點的總QoS值，執(zhí)行步驟S3104。
計算被觸發(fā)節(jié)點的總QoS值方法如下。 在服務(wù)組合中，組合服務(wù)結(jié)果表示成一個有向無環(huán)圖(DAG)，它包含一下3種組合
單元sequence (順序)，And-joint (與合并)，And-split (與分開)，如圖2。 {W1，W2...WN}
中任意一個服務(wù)，可以是該三個組合單元的任意組合。 各種類型QoS情況下，組合服務(wù)的QoS值。計算規(guī)則如下所述。 Lsequence (WN， j)表示sequence類型的計算規(guī)則，為』■ 11 = 。 (1《i《N); Ltod—joint (WN， j)表示And-joint類型的計算規(guī)則，為& (F2 」|丄=廣"，QN,》; Ltod—split (Wk， j)表示And-split類型的計算規(guī)則，為(L(W， j) ， Qk,j) (1《k《N); 其中，L (WN， j)表示，有N-l個服務(wù)在WN之前，L (WN， j)是該N個服務(wù)的第j維QoS
總值； Fl， F2是{ E，TI， min， max}中的一個函數(shù)，根據(jù)QoS的類型和實際應(yīng)用決定的。 該函數(shù)的參數(shù)是Qi,j。 步驟S3104，從所述觸發(fā)服務(wù)隊列中選擇總QoS值最優(yōu)的節(jié)點并將該節(jié)點移出觸 發(fā)服務(wù)隊列，所述節(jié)點為所述節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸出參數(shù)的最優(yōu)提供者，將所述節(jié)點對應(yīng)服 務(wù)的輸出參數(shù)加入所述可提供參數(shù)集合中，執(zhí)行所述步驟S3102。
所述步驟S310具體實施方式
二 服務(wù)組合器接收到遞交的查詢后，在依賴關(guān)系圖中采用圖搜索的方式來尋找出滿 足用戶查詢的最優(yōu)服務(wù)組合結(jié)果。搜索過程中的獲取的QoS信息將會存儲，每個服務(wù)存儲 了本服務(wù)的自身的QoS值，表示為selfQoS，以及從查詢輸入?yún)?shù)對應(yīng)的初始節(jié)點，表示為 L，開始至本服務(wù)被調(diào)用后的總QoS值，表示為allQoS。服務(wù)的每個輸入?yún)?shù)保存了可以 提供該輸入?yún)?shù)的最優(yōu)QoS值，表示為optQoS，及該最優(yōu)QoS值對應(yīng)的最優(yōu)提供者，表示為 optProvider。在另一個具體實施方式
中，也不生成可提供參數(shù)集合，而是對每個服務(wù)存儲 一個對應(yīng)的計數(shù)值count,該計數(shù)值count初始值是服務(wù)輸入?yún)?shù)的數(shù)目，每當(dāng)服務(wù)的一個 輸入?yún)?shù)對應(yīng)的提供者被觸發(fā)后，計數(shù)值count值減一，當(dāng)計數(shù)值count值為零時，表明該 服務(wù)被觸發(fā)。 具體步驟如下所述。 步驟S3111，為依賴關(guān)系圖中每個節(jié)點對應(yīng)的服務(wù)存儲一個對應(yīng)的計數(shù)值，該計數(shù) 值的初始值為所述服務(wù)的輸入?yún)?shù)的個數(shù)，在依賴關(guān)系圖中查找輸入?yún)?shù)同查詢請求的輸 入?yún)?shù)匹配的節(jié)點，并將所述節(jié)點對應(yīng)的計數(shù)值減去匹配的輸入?yún)?shù)的個數(shù)。
步驟S3112，查找計數(shù)值為0的未被觸發(fā)的節(jié)點，將該節(jié)點放入觸發(fā)服務(wù)隊列中， 判斷觸發(fā)服務(wù)隊列中是否包括所述目的節(jié)點，如果包括，則結(jié)束所述搜索，否則，根據(jù)服務(wù) 的輸入?yún)?shù)提供者的總QoS值和被觸發(fā)的節(jié)點自身QoS值，計算被觸發(fā)節(jié)點的總QoS值，執(zhí) 行步驟S3113。 步驟S3113，從觸發(fā)服務(wù)隊列中選擇總QoS值最優(yōu)的節(jié)點并將該節(jié)點移出觸發(fā)服 務(wù)隊列，更新所述節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸出參數(shù)的最優(yōu)提供者為所述節(jié)點；在依賴關(guān)系圖中查 找滿足條件的節(jié)點，所述條件為該節(jié)點的沒有被匹配過的輸入?yún)?shù)同該選擇的節(jié)點的輸出 參數(shù)相匹配，并將被匹配的節(jié)點對應(yīng)的計數(shù)值減去新匹配的輸入?yún)?shù)的個數(shù)，執(zhí)行所述步 驟S3112。 具體實施例如下所述。 步驟S3111'，按照由前往后的搜索方式，找出被觸發(fā)的服務(wù)，將它們保存在觸發(fā)服
務(wù)隊列中，該觸發(fā)服務(wù)隊列按照服務(wù)的allQoS值來排序，執(zhí)行步驟S3112'。 將查詢請求的輸入?yún)?shù)放入可提供參數(shù)集合中。 初始時，該觸發(fā)服務(wù)隊列中僅含有被初始節(jié)點^直接觸發(fā)的服務(wù)。 步驟S3112'，當(dāng)觸發(fā)服務(wù)隊列不為空，每次從該觸發(fā)服務(wù)隊列中取出allQoS最好
的服務(wù)。對于該服務(wù)的每一個輸出參數(shù)，為該服務(wù)的輸出參數(shù)更新最優(yōu)的QoS值及對應(yīng)的
最優(yōu)提供者，該服務(wù)為該輸出參數(shù)的最優(yōu)提供者。 將輸出參數(shù)對應(yīng)為該選擇的服務(wù)的輸出參數(shù)的節(jié)點加入可提供參數(shù)集合中，并且 根據(jù)該服務(wù)的每一個不被包含在可提供參數(shù)集合中的輸出參數(shù)及反向索引表，找出需要該 輸出參數(shù)的服務(wù)，并將該些服務(wù)的計數(shù)值count減一。當(dāng)某些服務(wù)的計數(shù)值co皿t變?yōu)榱?時，該些服務(wù)被觸發(fā)，計算該些服務(wù)的allQoS值，將該些新觸發(fā)的服務(wù)也加入觸發(fā)服務(wù)隊 列中。如果該些新觸發(fā)的服務(wù)包括查詢，則執(zhí)行步驟S320，否則執(zhí)行步驟S3112'。
步驟S3113'，當(dāng)堆為空時，表明查詢請求無法滿足，返回"無結(jié)果"。
步驟S320，在依賴關(guān)系圖中，確定從目的節(jié)點到初始節(jié)點的路徑，以節(jié)點對應(yīng)服務(wù) 的輸入?yún)?shù)的最優(yōu)提供者為該節(jié)點的上游節(jié)點；路徑中的節(jié)點對應(yīng)的服務(wù)組成所述服務(wù)集 合。 執(zhí)行步驟S320時，表明查詢請求R已經(jīng)被滿足。結(jié)果生成器通過反向搜索找出最 優(yōu)結(jié)果從查詢請求需要的參數(shù)0K開始，對于每一個參數(shù)，根據(jù)其最優(yōu)的提供者，找出直接 前驅(qū)，并記錄它們之間的順序。同理，對于最優(yōu)提供者，根據(jù)它的每一輸入?yún)?shù)，找出各自的 最優(yōu)提供者，直到查詢請求的輸入?yún)?shù)IK為止。最終結(jié)果表示成一個有向無環(huán)圖。
實施例 實例一 本實施例所使用的8個服務(wù)。每個服務(wù)由某個公司提供。它指的是使用 一些原料生產(chǎn)某些產(chǎn)品?，F(xiàn)有某公司擁有原料A， B， C，欲獲取產(chǎn)品D，需要尋找其它廠商代 工。目標(biāo)是使總代工價格盡可能低。通過查找，獲得8個相關(guān)的服務(wù)，每個服務(wù)代表一種 生產(chǎn)產(chǎn)品的能力，如果按照窮舉搜索，則會搜索出三個組合結(jié)果，然后比較它們的總的服務(wù) 質(zhì)量值，才得到最優(yōu)的組合結(jié)果。而按照本發(fā)明的方法不需要窮舉。
在該實例中，F(xiàn)l是sum函數(shù)，F(xiàn)2是max函數(shù)。 圖3示的是根據(jù)服務(wù)輸入輸出參數(shù)之間的匹配關(guān)系建立的依賴關(guān)系圖。
圖4所示的是前向搜索每個步驟。
首先，將IK可以觸發(fā)的服務(wù)Wl ， W2加入觸發(fā)服務(wù)隊列中，并根據(jù)服務(wù)質(zhì)量排序。服 務(wù)W1，W2的allQoS等于自身的QoS，分別是900和100。被觸發(fā)服務(wù)的輸出參數(shù)放在"可提 供的參數(shù)集合"中，該集合的初始值是^可以提供的參數(shù)A，B，C。它們的最優(yōu)QoS，optQoS 為0。提供者為IK。 將觸發(fā)服務(wù)隊列中服務(wù)質(zhì)量最好的服務(wù)W2(100)，被取出處理?？商峁┑膮?數(shù)集合中加入W2的輸出參數(shù)E， F，它們的最優(yōu)QoS值為100，最優(yōu)QoS提供者是服務(wù) W2(optProvider = W2)。由于服務(wù)W3和W4輸入?yún)?shù)都在可提供的參數(shù)集合中，故它們可 以被觸發(fā)，放入觸發(fā)服務(wù)隊列中。服務(wù)W3的allQoS等于服務(wù)W2的selfQoS加上服務(wù)W3 的selfQoS，為300。服務(wù)W4的allQoS等于服務(wù)W2的selfQoS加上服務(wù)W4的selfQoS，為 概 將觸發(fā)服務(wù)隊列中服務(wù)質(zhì)量最好的服務(wù)W3(300)被取出處理。可提供的參數(shù)集合 加入W3的輸出參數(shù)H， H的最優(yōu)QoS值為300，提供者是服務(wù)W3。由于服務(wù)W7可以被服務(wù) W3觸發(fā)，將其加入到觸發(fā)服務(wù)隊列。服務(wù)W7的allQoS為服務(wù)W3的allQoS加上服務(wù)W7的 selfQoS，為500. 將觸發(fā)服務(wù)隊列中服務(wù)質(zhì)量最好的服務(wù)W4(400)被取出處理。可提供的參數(shù)集合 加入服務(wù)W4的輸出參數(shù)G。參數(shù)G的最優(yōu)QoS值optQoS為400，提供者是服務(wù)W4。此時，服 務(wù)W8已經(jīng)可以滿足，將其放入觸發(fā)服務(wù)隊列中。服務(wù)W8的allQoS等于服務(wù)W4的allQoS 加上服務(wù)W8的selfQoS，為900。 將"觸發(fā)服務(wù)隊列"中服務(wù)質(zhì)量最好的服務(wù)W7(500)取出處理。可提供的參數(shù)集合 加入服務(wù)W7的輸出參數(shù)D。此時，(^已經(jīng)可以滿足。參數(shù)D的最優(yōu)QoS值optQoS為500， 提供者是服務(wù)W7。 由于查詢請求需要的信息D已經(jīng)獲得，算法終止。 圖5展示了通過后向回溯找出結(jié)果并表示成DAG，圖中雙箭頭表示反向搜索過程。
在該過程中，需要利用上面存儲的信息。具體步驟是 以0K為后向回溯的起始節(jié)點。0K包含的參數(shù)是D，由于D的最優(yōu)服務(wù)質(zhì)量的提供 者是服務(wù)W7，故服務(wù)W7是0K的前驅(qū)，服務(wù)W7的后繼是0K。服務(wù)W7的輸入?yún)?shù)是H， H的最 優(yōu)服務(wù)質(zhì)量的提供者是服務(wù)W3，故服務(wù)W3是服務(wù)W7的前驅(qū)。同理，服務(wù)W3的輸入?yún)?shù)是 C，E。參數(shù)C的最優(yōu)服務(wù)質(zhì)量提供者是^故lK是服務(wù)W3的前驅(qū)。又因為E的最優(yōu)服務(wù)質(zhì) 量的提供者是服務(wù)W2，故服務(wù)W2也是服務(wù)W3的前驅(qū)。又因為服務(wù)W2的輸入?yún)?shù)是A， B。 而它們的最優(yōu)服務(wù)質(zhì)量提供者是k，故服務(wù)W2的前驅(qū)是IK。 通過該些已記錄的前驅(qū)關(guān)系，可以將組合結(jié)果表示成一個有向無環(huán)圖，如圖6所 示。雖然在前向搜索算法中，可觸發(fā)服務(wù)隊列總共有{Wl， W2，W3， W4，W7， W8h處理了 {W2， W3， W4， W7}，但通過反向回溯發(fā)現(xiàn)，該三個服務(wù){(diào)W2， W3， W7}就可以構(gòu)成一個最有的服務(wù)組 合結(jié)果，其它服務(wù)是多余的。該組合結(jié)果的總QoS值是500。
—種自動服務(wù)組合的系統(tǒng)如圖7所示。 服務(wù)注冊模塊701，用于對服務(wù)進(jìn)行注冊，存儲服務(wù)對應(yīng)的輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)和 QoS值。 依賴關(guān)系圖生成模塊702，用于接收服務(wù)的查詢請求，以查詢請求的輸入?yún)?shù)、查 詢請求的需求參數(shù)，以及服務(wù)為節(jié)點，根據(jù)節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)，將所述節(jié)點組成依賴關(guān)系圖。 服務(wù)組合生成模塊703，用于以所述查詢請求的輸入?yún)?shù)對應(yīng)的節(jié)點為初始節(jié)點， 以所述查詢請求的需求參數(shù)對應(yīng)的節(jié)點為目的節(jié)點，在所述依賴關(guān)系圖中搜索從所述初始 節(jié)點到所述目的節(jié)點的QoS值最優(yōu)路徑，所述最優(yōu)路徑中節(jié)點對應(yīng)的服務(wù)組成所述查詢請 求對應(yīng)的服務(wù)組合。 較佳的，從所述初始節(jié)點到節(jié)點的QoS值為所述節(jié)點的總QoS值；
服務(wù)組合生成模塊703進(jìn)一步包括， 服務(wù)提供者確定模塊，用于在所述依賴關(guān)系圖中，選擇初始節(jié)點，從所述初始節(jié)點 開始搜索，選擇當(dāng)前被觸發(fā)的節(jié)點中總QoS值最優(yōu)的節(jié)點，并以所述節(jié)點為所述節(jié)點對應(yīng) 服務(wù)的輸出參數(shù)的最優(yōu)提供者，當(dāng)所述目的節(jié)點被觸發(fā)時，搜索結(jié)束；當(dāng)節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸 入?yún)?shù)的提供者都已被選擇時，所述節(jié)點被觸發(fā)； 路徑生成模塊，用于在所述依賴關(guān)系圖中，確定從所述目的節(jié)點到所述初始節(jié)點 的路徑，以節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸入?yún)?shù)的最優(yōu)提供者為所述節(jié)點的上游節(jié)點；所述路徑中的 節(jié)點對應(yīng)的服務(wù)組成所述服務(wù)集合。 較佳的，從所述初始節(jié)點到節(jié)點的QoS值為所述節(jié)點的總QoS值；
所述服務(wù)提供者確定模塊進(jìn)一步用于將所述查詢請求的輸入?yún)?shù)放入可提供參 數(shù)集合中；從所述依賴關(guān)系圖未被觸發(fā)的節(jié)點中查找對應(yīng)服務(wù)的輸入?yún)?shù)被包含在所述可 提供參數(shù)集合中的節(jié)點，該節(jié)點為被觸發(fā)的節(jié)點，將所述被觸發(fā)的節(jié)點加入所述觸發(fā)服務(wù) 隊列中；判斷觸發(fā)服務(wù)隊列中是否包括所述目的節(jié)點，如果包括，則結(jié)束所述搜索，否則， 根據(jù)服務(wù)的輸入?yún)?shù)提供者的總QoS值和被觸發(fā)的節(jié)點自身QoS值，計算被觸發(fā)節(jié)點的總 QoS值，從所述觸發(fā)服務(wù)隊列中選擇總QoS值最優(yōu)的節(jié)點并將該選擇的節(jié)點移出觸發(fā)服務(wù) 隊列，所述節(jié)點為所述節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸出參數(shù)的最優(yōu)提供者，將所述節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸 出參數(shù)加入所述可提供參數(shù)集合中。 較佳的，服務(wù)注冊模塊701進(jìn)一步用于提取服務(wù)的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)進(jìn)行存 儲；根據(jù)語義本體樹提取服務(wù)輸入?yún)?shù)對應(yīng)的概念和輸出參數(shù)對應(yīng)的概念，用哈希表保存 輸入?yún)?shù)或輸出參數(shù)同對應(yīng)概念間的關(guān)系；采集服務(wù)的指標(biāo)信息，確定服務(wù)的QoS值。
較佳的，服務(wù)注冊模塊701在采集服務(wù)的指標(biāo)信息，確定服務(wù)的QoS值時進(jìn)一步用 于采集服務(wù)的指標(biāo)信息；在所述服務(wù)的指標(biāo)為一維時，所述服務(wù)的QoS值為所述指標(biāo)值；在 所述服務(wù)的指標(biāo)為多維時，將所述服務(wù)的多個指標(biāo)值進(jìn)行歸一化，所述服務(wù)的QoS值為歸 一化所得值。 較佳的，從所述初始節(jié)點到節(jié)點的QoS值為所述節(jié)點的總QoS值；
所述服務(wù)提供者確定模塊進(jìn)一步用于為所述依賴關(guān)系圖中每個節(jié)點對應(yīng)的服務(wù) 存儲一個對應(yīng)的計數(shù)值，所述計數(shù)值的初始值為所述服務(wù)的輸入?yún)?shù)的個數(shù)，在所述依賴 關(guān)系圖中查找輸入?yún)?shù)同查詢請求的輸入?yún)?shù)匹配的節(jié)點，并將所述節(jié)點對應(yīng)的計數(shù)值減 去匹配的輸入?yún)?shù)的個數(shù)；查找計數(shù)值為0的未被觸發(fā)的節(jié)點，將所述節(jié)點放入觸發(fā)服務(wù) 隊列中，判斷觸發(fā)服務(wù)隊列中是否包括所述目的節(jié)點，如果包括，則結(jié)束所述搜索，否則，根 據(jù)服務(wù)的輸入?yún)?shù)提供者的總QoS值和被觸發(fā)的節(jié)點自身QoS值，計算被觸發(fā)節(jié)點的總QoS 值，從所述觸發(fā)服務(wù)隊列中選擇總QoS值最優(yōu)的節(jié)點并將該選擇的節(jié)點移出觸發(fā)服務(wù)隊 列，更新所述節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸出參數(shù)的最優(yōu)提供者為所述節(jié)點；在所述依賴關(guān)系圖中查
14找滿足條件的節(jié)點，所述條件為該節(jié)點的沒有被匹配過的輸入?yún)?shù)同所述選擇的節(jié)點的輸 出參數(shù)相匹配，并將所述被匹配的節(jié)點對應(yīng)的計數(shù)值減去新匹配的輸入?yún)?shù)的個數(shù)。
采用本發(fā)明的方法和系統(tǒng)，由于采用過濾和優(yōu)先隊列算法，縮減了搜索空間，保 證了搜索的速度；采用貪心策略保證組合結(jié)果的QoS是最優(yōu)的；將自動服務(wù)組合和選取 最優(yōu)質(zhì)量的組合結(jié)果結(jié)合起來，提高了求最優(yōu)服務(wù)組合的結(jié)果的自動化程度；遵循通用的 標(biāo)準(zhǔn)WSDL， 0WL-S， WSLA。兼容性較好。該發(fā)明是基于有向圖中單源結(jié)點的最優(yōu)路徑中 Dijkstra(迪杰斯特)方法；但每個節(jié)點具有一個或多個約束限制，服務(wù)的輸入?yún)?shù)必須全 部滿足，且所獲得的不僅僅為最優(yōu)路徑，而是一個DAG。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離權(quán)利要求書確定的本發(fā)明的精神和范圍的條件下，還 可以對以上內(nèi)容進(jìn)行各種各樣的修改。因此本發(fā)明的范圍并不僅限于以上的說明，而是由 權(quán)利要求書的范圍來確定的。
權(quán)利要求
一種自動服務(wù)組合的方法，其特征在于，包括步驟1，對服務(wù)進(jìn)行注冊，存儲服務(wù)對應(yīng)的輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)和QoS值；步驟2，接收服務(wù)的查詢請求，以查詢請求的輸入?yún)?shù)、查詢請求的需求參數(shù)，以及服務(wù)為節(jié)點，根據(jù)節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)，將所述節(jié)點組成依賴關(guān)系圖；步驟3，以所述查詢請求的輸入?yún)?shù)對應(yīng)的節(jié)點為初始節(jié)點，以所述查詢請求的需求參數(shù)對應(yīng)的節(jié)點為目的節(jié)點，在所述依賴關(guān)系圖中搜索從所述初始節(jié)點到所述目的節(jié)點的QoS值最優(yōu)路徑，所述最優(yōu)路徑中節(jié)點對應(yīng)的服務(wù)組成所述查詢請求對應(yīng)的服務(wù)組合。
2. 如權(quán)利要求1所述的自動服務(wù)組合的方法，其特征在于， 從所述初始節(jié)點到節(jié)點的QoS值為所述節(jié)點的總QoS值； 所述步驟3進(jìn)一步為，步驟21，在所述依賴關(guān)系圖中，選擇初始節(jié)點，從所述初始節(jié)點開始搜索，選擇當(dāng)前被 觸發(fā)的節(jié)點中總QoS值最優(yōu)的節(jié)點，并以所述節(jié)點為所述節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸出參數(shù)的最優(yōu) 提供者，當(dāng)所述目的節(jié)點被觸發(fā)時，搜索結(jié)束；當(dāng)節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸入?yún)?shù)的提供者都已被 選擇時，所述節(jié)點被觸發(fā)；步驟22，在所述依賴關(guān)系圖中，確定從所述目的節(jié)點到所述初始節(jié)點的路徑，以節(jié)點對 應(yīng)服務(wù)的輸入?yún)?shù)的最優(yōu)提供者為所述節(jié)點的上游節(jié)點；所述路徑中的節(jié)點對應(yīng)的服務(wù)組 成所述服務(wù)集合。
3. 如權(quán)利要求2所述的自動服務(wù)組合的方法，其特征在于， 所述步驟21進(jìn)一步為，步驟31，將所述查詢請求的輸入?yún)?shù)放入可提供參數(shù)集合中；步驟32，從所述依賴關(guān)系圖未被觸發(fā)的節(jié)點中查找對應(yīng)服務(wù)的輸入?yún)?shù)被包含在所述 可提供參數(shù)集合中的節(jié)點，該節(jié)點為被觸發(fā)的節(jié)點，將所述被觸發(fā)的節(jié)點加入所述觸發(fā)服 務(wù)隊列中；步驟33，判斷觸發(fā)服務(wù)隊列中是否包括所述目的節(jié)點，如果包括，則結(jié)束所述搜索，否 則，根據(jù)服務(wù)的輸入?yún)?shù)提供者的總QoS值和被觸發(fā)的節(jié)點自身QoS值，計算被觸發(fā)節(jié)點的 總QoS值，執(zhí)行步驟34 ;步驟34，從所述觸發(fā)服務(wù)隊列中選擇總QoS值最優(yōu)的節(jié)點并將所述被選擇的節(jié)點移出 所述觸發(fā)服務(wù)隊列，所述節(jié)點為所述節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸出參數(shù)的最優(yōu)提供者，將所述節(jié)點 對應(yīng)服務(wù)的輸出參數(shù)加入所述可提供參數(shù)集合中，執(zhí)行所述步驟32。
4. 如權(quán)利要求1所述的自動服務(wù)組合的方法，其特征在于， 所述步驟l進(jìn)一步為，步驟41，提取服務(wù)的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)進(jìn)行存儲；步驟42，根據(jù)語義本體樹提取服務(wù)輸入?yún)?shù)對應(yīng)的概念和輸出參數(shù)對應(yīng)的概念，用哈希表保存輸入?yún)?shù)或輸出參數(shù)同對應(yīng)概念間的關(guān)系； 步驟43，采集服務(wù)的指標(biāo)信息，確定服務(wù)的QoS值。
5. 如權(quán)利要求4所述的自動服務(wù)組合的方法，其特征在于， 所述步驟43進(jìn)一步為， 步驟51，采集服務(wù)的指標(biāo)信息；步驟52，在所述服務(wù)的指標(biāo)為一維時，所述服務(wù)的QoS值為所述指標(biāo)值；步驟53，在所述服務(wù)的指標(biāo)為多維時，將所述服務(wù)的多個指標(biāo)值進(jìn)行歸一化，所述服務(wù) 的QoS值為歸一化所得值。
6. 如權(quán)利要求2所述的自動服務(wù)組合的方法，其特征在于， 所述步驟21進(jìn)一步為，步驟61，為所述依賴關(guān)系圖中每個節(jié)點對應(yīng)的服務(wù)存儲一個對應(yīng)的計數(shù)值，所述計數(shù) 值的初始值為所述服務(wù)的輸入?yún)?shù)的個數(shù)，在所述依賴關(guān)系圖中查找輸入?yún)?shù)同查詢請求 的輸入?yún)?shù)匹配的節(jié)點，并將所述節(jié)點對應(yīng)的計數(shù)值減去匹配的輸入?yún)?shù)的個數(shù)；步驟62，查找計數(shù)值為0的未被觸發(fā)的節(jié)點，將所述節(jié)點放入觸發(fā)服務(wù)隊列中，判斷觸 發(fā)服務(wù)隊列中是否包括所述目的節(jié)點，如果包括，則結(jié)束所述搜索，否則，根據(jù)服務(wù)的輸入 參數(shù)提供者的總QoS值和被觸發(fā)的節(jié)點自身QoS值，計算被觸發(fā)節(jié)點的總QoS值，執(zhí)行步驟63 ;步驟63，從所述觸發(fā)服務(wù)隊列中選擇總QoS值最優(yōu)的節(jié)點并將所述被選擇的節(jié)點移出 所述觸發(fā)服務(wù)隊列，更新所述節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸出參數(shù)的最優(yōu)提供者為所述節(jié)點；在所述 依賴關(guān)系圖中查找滿足條件的節(jié)點，所述條件為所述節(jié)點的未被匹配的輸入?yún)?shù)同所述選 擇的節(jié)點的輸出參數(shù)相匹配，并將所述被匹配的節(jié)點對應(yīng)的計數(shù)值減去新匹配的輸入?yún)?shù) 的個數(shù)，執(zhí)行所述步驟62。
7. —種自動服務(wù)組合的系統(tǒng)，其特征在于，包括服務(wù)注冊模塊，用于對服務(wù)進(jìn)行注冊，存儲服務(wù)對應(yīng)的輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)和QoS值； 依賴關(guān)系圖生成模塊，用于接收服務(wù)的查詢請求，以查詢請求的輸入?yún)?shù)、查詢請求的需求參數(shù)，以及服務(wù)為節(jié)點，根據(jù)節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)，將所述節(jié)點組成依賴關(guān)系圖；服務(wù)組合生成模塊，用于以所述查詢請求的輸入?yún)?shù)對應(yīng)的節(jié)點為初始節(jié)點，以所述 查詢請求的需求參數(shù)對應(yīng)的節(jié)點為目的節(jié)點，在所述依賴關(guān)系圖中搜索從所述初始節(jié)點到 所述目的節(jié)點的QoS值最優(yōu)路徑，所述最優(yōu)路徑中節(jié)點對應(yīng)的服務(wù)組成所述查詢請求對應(yīng) 的服務(wù)組合。
8. 如權(quán)利要求7所述的自動服務(wù)組合的系統(tǒng)，其特征在于， 從所述初始節(jié)點到節(jié)點的QoS值為所述節(jié)點的總QoS值； 所述服務(wù)組合生成模塊進(jìn)一步包括，服務(wù)提供者確定模塊，用于在所述依賴關(guān)系圖中，選擇初始節(jié)點，從所述初始節(jié)點開始 搜索，選擇當(dāng)前被觸發(fā)的節(jié)點中總QoS值最優(yōu)的節(jié)點，并以所述節(jié)點為所述節(jié)點對應(yīng)服務(wù) 的輸出參數(shù)的最優(yōu)提供者，當(dāng)所述目的節(jié)點被觸發(fā)時，搜索結(jié)束；當(dāng)節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸入?yún)?數(shù)的提供者都已被選擇時，所述節(jié)點被觸發(fā)；路徑生成模塊，用于在所述依賴關(guān)系圖中，確定從所述目的節(jié)點到所述初始節(jié)點的路 徑，以節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸入?yún)?shù)的最優(yōu)提供者為所述節(jié)點的上游節(jié)點；所述路徑中的節(jié)點 對應(yīng)的服務(wù)組成所述服務(wù)集合。
9. 如權(quán)利要求8所述的自動服務(wù)組合的系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)提供者確定模塊進(jìn)一步用于將所述查詢請求的輸入?yún)?shù)放入可提供參數(shù)集 合中；從所述依賴關(guān)系圖未被觸發(fā)的節(jié)點中查找對應(yīng)服務(wù)的輸入?yún)?shù)被包含在所述可提供 參數(shù)集合中的節(jié)點，該節(jié)點為被觸發(fā)的節(jié)點，將所述被觸發(fā)的節(jié)點加入所述觸發(fā)服務(wù)隊列中；判斷觸發(fā)服務(wù)隊列中是否包括所述目的節(jié)點，如果包括，則結(jié)束所述搜索，否則，根據(jù)服 務(wù)的輸入?yún)?shù)提供者的總QoS值和被觸發(fā)的節(jié)點自身QoS值，計算被觸發(fā)節(jié)點的總QoS值， 從所述觸發(fā)服務(wù)隊列中選擇總QoS值最優(yōu)的節(jié)點并將并將所述被選擇的節(jié)點移出所述觸 發(fā)服務(wù)隊列，所述節(jié)點為所述節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸出參數(shù)的最優(yōu)提供者，將所述節(jié)點對應(yīng)服 務(wù)的輸出參數(shù)加入所述可提供參數(shù)集合中。
10. 如權(quán)利要求7所述的自動服務(wù)組合的系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)注冊模塊進(jìn)一步用于提取服務(wù)的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)進(jìn)行存儲；根據(jù)語義本 體樹提取服務(wù)輸入?yún)?shù)對應(yīng)的概念和輸出參數(shù)對應(yīng)的概念，用哈希表保存輸入?yún)?shù)或輸出 參數(shù)同對應(yīng)概念間的關(guān)系凍集服務(wù)的指標(biāo)信息，確定服務(wù)的QoS值。
11. 如權(quán)利要求io所述的自動服務(wù)組合的系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)注冊模塊在采集服務(wù)的指標(biāo)信息，確定服務(wù)的QoS值時進(jìn)一步用于采集服務(wù) 的指標(biāo)信息；在所述服務(wù)的指標(biāo)為一維時，所述服務(wù)的QoS值為所述指標(biāo)值；在所述服務(wù)的 指標(biāo)為多維時，將所述服務(wù)的多個指標(biāo)值進(jìn)行歸一化，所述服務(wù)的QoS值為歸一化所得值。
12. 如權(quán)利要求8所述的自動服務(wù)組合的系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)提供者確定模塊進(jìn)一步用于為所述依賴關(guān)系圖中每個節(jié)點對應(yīng)的服務(wù)存儲 一個對應(yīng)的計數(shù)值，所述計數(shù)值的初始值為所述服務(wù)的輸入?yún)?shù)的個數(shù)，在所述依賴關(guān)系 圖中查找輸入?yún)?shù)同查詢請求的輸入?yún)?shù)匹配的節(jié)點，并將所述節(jié)點對應(yīng)的計數(shù)值減去匹 配的輸入?yún)?shù)的個數(shù)；查找計數(shù)值為0的未被觸發(fā)的節(jié)點，將所述節(jié)點放入觸發(fā)服務(wù)隊列 中，判斷觸發(fā)服務(wù)隊列中是否包括所述目的節(jié)點，如果包括，則結(jié)束所述搜索，否則，根據(jù) 服務(wù)的輸入?yún)?shù)提供者的總QoS值和被觸發(fā)的節(jié)點自身QoS值，計算被觸發(fā)節(jié)點的總QoS 值，從所述觸發(fā)服務(wù)隊列中選擇總QoS值最優(yōu)的節(jié)點并將并將所述被選擇的節(jié)點移出所述 觸發(fā)服務(wù)隊列，更新所述節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸出參數(shù)的最優(yōu)提供者為所述節(jié)點；在所述依賴 關(guān)系圖中查找滿足條件的節(jié)點，所述條件為所述節(jié)點的未被匹配的輸入?yún)?shù)同所述選擇的 節(jié)點的輸出參數(shù)相匹配，并將所述被匹配的節(jié)點對應(yīng)的計數(shù)值減去新匹配的輸入?yún)?shù)的個 數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自動服務(wù)組合的方法及其系統(tǒng)，方法包括步驟1，對服務(wù)進(jìn)行注冊，存儲服務(wù)對應(yīng)的輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)和QoS值；步驟2，接收服務(wù)的查詢請求，以查詢請求的輸入?yún)?shù)、查詢請求的需求參數(shù)，以及服務(wù)為節(jié)點，根據(jù)節(jié)點對應(yīng)服務(wù)的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)，將所述節(jié)點組成依賴關(guān)系圖；步驟3，以所述查詢請求的輸入?yún)?shù)對應(yīng)的節(jié)點為初始節(jié)點，以所述查詢請求的需求參數(shù)對應(yīng)的節(jié)點為目的節(jié)點，在所述依賴關(guān)系圖中搜索從所述初始節(jié)點到所述目的節(jié)點的QoS值最優(yōu)路徑，所述最優(yōu)路徑中節(jié)點對應(yīng)的服務(wù)組成所述查詢請求對應(yīng)的服務(wù)組合。本發(fā)明能夠避免窮舉搜索提高效率，而且能夠保證組合結(jié)果的QoS值最優(yōu)。
文檔編號H04L29/08GK101719932SQ200910238520
公開日2010年6月2日 申請日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者姜偉, 虎嵩林, 陳明文, 黃鎮(zhèn)球 申請人:中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所