电子网络服务描述研究综述

随着Web服务技术的迅速发展, 目前的Web服务数量越来越多, 用户发现、访问和维护Web服务变得越来越困难, 用户或智能主体迫切需要对Web服务的机器自动处理技术。如何使得Web服务的信息为机器所理解, 使得服务的发现、调用、组装、规划和监控等任务的自动化成为Web服务发展的趋势。语义Web服务技术就是为了达到上述目标而产生的, 其基本思想是引入统一的语义模型, 为Web服务提供统一的语义描述方法, 使计算机能够理解并处理Web服务的信息, 协助用户或agent完成Web服务的生存周期内的一系列任务。

1 语法服务描

传统的基于关键字技术的语法级服务描述语言和服务发现机制, 如UDDI, 定义了服务的输入输出参数、服务类型等静态信息, 使用与复用者相同的表达方式, 因此更容易被复用者理解。

1.1 UDDI

UDDI、WSDL都是基于XMLSchema机制, 都不涉及所描述内容的语义。UDDI提供了描述、注册和发现商业服务的机制。服务的提供者注册服务的广告和所属类别的关键字, 服务的使用者基于关键词从注册机构发现这些广告。UDDI的查询机制依赖预先定义好的分类并通过关键词来匹配。

1.2 WSDL

WSDL把服务的抽象描述和用于实现的具体数据与协议分开, 并定义两者之间的绑定。WSDL包括变量类型、消息、端口类型、绑定和端口五种主要元素来描述接口的语法。

1.3 BPEL4WS

BPEL4WS是业务流程执行语言, 专为组合Web服务来实现业务流程而制定的一项规范标准。本质上是一种过程建模语言, 对业务流程中各个Web服务的行为建模, 协调它们之间的交互活动来组成一个能够实现特定功能的业务流程。BPEL4WS的核心元素是活动, 用于描述流程的正常行为, 包括基本活动和结构化活动, 其中基本活动定义了组成业务流程的任务, 结构化的活动定义了流程的逻辑顺序, 即控制流。1.4语法服务的不足

语法的Web服务描述语言都基于XML, XML将文档的内容结构和表示形式分离开来, 允许用户自定义标签来描述信息内容, 用明确的语法来标明信息的结构, 从而提供了数据之间语法的互操作性。但XML没有提供数据的语义描述的功能, 并不能理解所描述的信息内容的语义, 不能进行语义上的互操作。

2 语义服务描述

语义Web服务描述方法是语义Web服务的一个热点, 如OWL-S。基于语义的Web服务描述语言的出现, 为服务的检索和组装提供了统一的形式化语义基础, 使得W e b服务的描述成为机器可理解和可处理, 从而为语义的自动化处理及服务的大规模应用奠定基础。

2.1 METEOR-S

METEOR-S关注于将工作流管理技术和语义Web服务技术的融合。它在现有Web服务技术工业标准WSDL中引入语义Web技术, 得到新的服务描述语言WSDL-S, 目的是将WSDL描述中的消息类型 (输入、输出) 和操作映射为本体中的术语, 使得WSDL的信息描述具有本体中对应的语义解释。

2.2 OWL-S

OWL-S是新一代语义Web服务描述框架, 它是一种用来描述Web服务的属性和功能的OWL本体规范, 使用一系列基本类和属性来描述服务, 旨在支持语义Web服务的自动组合和调用, 帮助用户和代理查询、发现、调用、组合和监控语义Web服务, 试图利用语义描述和逻辑推理最终实现服务匹配的自动化和智能化。

2.3 WSMO

WSMO是描述语义Web服务的一个概念模型, WSMO的目的也是定义本体来描述Web服务的不同方面, 包括发现、激发、组装, 但WSMO更关注于解决互操作问题。WSMO主要通过定义4个顶层要素描述服务, 如下:

(1) 本体:提供其它元素中使用信息的规范化定义和描述。

(2) 中介器:描述WSMO各组件本体间的映射关系。

(3) 服务:描述已发布Web服务的语义层的功能。

(4) 目标:描述了用户通过一个语义Web服务希望达到的目标类型, 描述了相关用户请求。

3 动态服务描述

由于当前的语义Web服务描述语言主要关注于对Web服务的输入输出参数、领域分类信息等, 用语义模型进行描述, 缺乏对服务执行所导致的状态变化的刻画。目前已经展开一些研究, 综合考虑Web服务的静态语义信息和执行动作的状态和约束, 将语义技术和动态特性进行结合, 来进行Web服务的动态和静态语义的描述。比如描述逻辑的前置条件、后置条件来对Web服务的动态特性进行建模, 在此描述基础上提出了两个基本推导方法, 来推导Web服务的可执行性和可投射性, 并深入研究了不同描述逻辑系统下该动作描述的推理方法的复杂度分析。

4 结语

本体描述了一个特定领域的一个形式化的、共享的概念化模型, 表示共同认可的、可共享的知识, 提供了一个一致的语义模型, 揭示了服务本身以及服务之间更为复杂和丰富的语义信息。然而基于本体的语义Web服务服务描述技术主要关注于静态语义信息, 当前的语义Web服务描述语言对服务的动态语义信息描述不足。Web服务作为一个计算执行单元, 具有丰富的动态特征, 它的执行会引起状态的变化, 复杂的Web服务会与环境进行持续交互, 从而引起一系列的状态变化, 表现出时序特性。基于传统的本体语义Web服务描述不能保证服务发现所得到的结果的准确性, 以及在服务组装时无法检测服务间的动态行为是否协调。

摘要：Web服务的描述分为语法描述、语义描述、动态性语义描述三种。本文分别对这三种类型Web服务描述的相关研究进行了介绍和总结。

关键词：Web服务,语法描述,语义描述,动态性语义

参考文献

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