WEB服务组合相关问题

 

综述题目：WEB服务组合相关问题

 

摘要：目前的互联网的应用开发中已经出现了大量的Web服务，每个Web服务提供特定的功能，越来越多的实际项目需要Web服务集成起来，组合提来，从而提供更强大的计算和功能，单独的Web服务逐渐越来越不能满足用户复杂的应用需求。而Web服务组合实际上就是为了满足用户的需要，把多个Web服务组合起来，提供综合的，复杂的服务，形成一个新的服务，新服务的组成成员之间可以互相通信，他们按照一定的逻辑来处理用户操作和请求。其本质是若干服务成员的协调工作，从而灵活的实现上层业务模型，屏蔽底层信息基础设施的改变。但是WEB服务组合中遇到的问题还有很多，如语义问题，即不同的服务之间没有一个共同的标准来交流信息。Web服务是否能提供服务是不确定的，它能提供服务的Qos也是动态变化的，这些问题都影响着服务组合的进一步发展和应用。

 

关键词：Web服务  组合问题

 

一、    引言：

目前用户的需求越来越多，也越来越复杂，原来单个Web服务所能解决的问题越来越少，复杂性的增加使得服务组合越来越重要，因为Web服务组合起来能解决更多的问题，而且在软件工程的概念上提高了聚合程度，降低了耦合程度，在组合的基础上维护起来更加方便，增加新的功能和减少原来的功能更加容易，只要单独的Web服务模块经过严格的测试，各个方面的参数都满足要求，我们就可以放心的来使用，并且在发现错误后可以很快的定位，最终的服务是经过测试好的单独服务组合起来的，并且单个服务模块是正确的。这就使得Web服务组合的应用越来越广泛。

随着Web服务组合应用的广泛，随之出现的问题也越来越多，较为突出的有语义Web服务组合问题，即单个Web服务信息交互，消息理解一致性等，这是由于广泛存在的服务异构问题造成的，这样的问题降低了服务发现，匹配和选取的准确率以及服务之间互操作的能力，影响组合服务的有效性和正确性，成为动态组合发展的瓶颈之一。

Web服务的不确定性问题也比较突出，不确定性问题包括Web服务是否可用是不确定的，Web服务的服务质量Qos是动态变化的，是不可控的，是不同的，当然用户对Web服务质量Qos的要求是不同的，对于不同Web服务应用领域，Web服务的最有组合模式和关联关系是不同的。不确定性问题给Web组合带来的问题是多种多样的，它影响着系统的有效设计，开发，可靠性，可用性以及质量问题。

本文根据查阅的相关的资料，对于一些Web服务组合提出新的解决方案，并且搭建环境，通过具体Java Web Service实现具体的实例。

 

二、  相关工作：

本文通过查阅相关的论文和资料，进行分析了解，并且通过搭建Java Web 服务平台，通过具体，真实的实例进行分析实际中遇到的Web服务组合问题，最后找到解决这方面问题的一些方法。

本文采用了Apache Axis 框架来进行搭建环境，做实例，首先下载Tomcat做为Web容器，当然还要配置环境变量，开发工具利用eclipse，先到Apache网站下载Axis，然后放在Tomcat中webapps下面，然后启动Tomcat。访问http://localhost:9090/axis/  如果访问成功，说明配置成功，然后就可以写可以提供的Web Service。

第一步先写Web Service，和写普通类的方法是一样的。当然Web Service一般是要返回值的，要不就没有意义，写完以后是java文件，只要把以java后缀名改为jws，然后把此文件放入到axis 根目录下边就可以了。

第二步，启动Tomcat服务器，然后在客户端使用刚才写的Web Service就可以了。

具体代码见下

 

服务器端的代码：

 

package server;

 

public class HelloAXIS{

   

    public String Hello(String name) {

       return "您输入的数据是：" + name;

    }

   

    public int Add(int fristNumber,int secondNumber){

       return fristNumber+secondNumber;

    }                             

   

}

 

客户端的代码：

public class GreetClient {

   

public static void main(String[] args) throws ServiceException, RemoteException {

String endPoint = "http://localhost:9090/axis/HelloAXIS.jws";

//要调用的地址

      

        Service service = new Service();

        Call call = (Call) service.createCall();

        call.setTargetEndpointAddress(endPoint);

        call.setOperationName(new QName(endPoint,"Hello"));

//要调用的服务器方法

      

        String result = (String) call.invoke(new Object[]{"你好"});

//传入参数后执行完的结果

        System.out.println(result);

    }

 

}

运行完测试程序后输出的结果是：您输入的数据是: 你好 。当然上面的例子是最简单的Web Service调用，而且没有组合问题。环境的框架就是这样的，至于做动态组合和静态组合的实例，只要简单的修改一下就可以实现。

三、问题描述

当调用单个Web服务不会遇到许多麻烦的问题，但是随着业务的增长，组合显得越来越必要，有一个典型的问题就是Web服务的不确定性，即Web服务的可用性是不确定的，Web服务的Qos也是不确定的，因为它是动态变化的，而且不同的Web服务应用对Web服务质量Qos的要求也是不同的，对于不同的Web服务领域，Web服务的最优组合和关联关系是不同的。

这些问题可以通过实例明显的展示出来，因为可能不是同时工作的一个地方，所有Web服务的可用性得不到保证，如果在静态组合中调用Web服务的时候才发现所用的服务不可用，那么会造成很大的损失。

Web服务的Qos的不确定性，在经过多次测试也能发现，因为网络层提供的服务就是尽最大努力交付，而且网络的拓扑结构是不确定的，所以下层不可能确定Qos的参数，这就导致了Web服务的Qos的不确定性。

不同的Web服务应用对Qos要求也是不同的，有些要求系统在特定的时间内必须做出响应，例如火车站查询系统，有些应用可能没有这么严格的要求，如普通的企业门户网站。

Web服务的最优组合和关联关系是不同的对于不同的Web服务领域。在动态Web服务组合的情况下会遇到这种情况。

本文主要介绍第二个问题，那就是Qos变化的问题。并提出一些认为可行的方法。

四、解决方法

我们知道我们是无法控制Qos参数的，因为这完全取决于真实网络的状态。我们不可能去控制网路层以下的东西，也没有方法去控制，所以只能在上层找方法。

Web服务对外公开的描述使用的是XML语言。提供一个对外可以访问的接口。这个接口描述了一组可访问的操作，其中包括由SOAP+WSDL包装的Object。服务的行为，输入输出都使用WSDL描述。

Web服务体系结构：为支持结构中的三种操作，服务描述应具有以下重要特点：首先，服务描述要声明服务提供者提供的Web服务的特征，帮助查找具体服务。其次，服务描述应该声明接口特征，以访问特定的服务。最后，服务描述应声明各种非功能特征。

为了解决Qos问题，我们可以在发布的时候，附带Qos参数的信息，详细的话可以带上时间的信息，因为每个时间段的Qos区别是很大的。服务的描述和服务的实现的分离的。所以在服务实现改变后一定要改变服务的描述，要不会让客户端产生严重的错误。

当然这种方面会增加一些处理时间，Web Service 客户端在查找服务时会附带自己的Qos，然后UUDI会在自己的服务器上筛选符合客户端Qos要求的服务，提供给客户，当然Qos的描述最好形成一个公开的标准，这样才有助于广泛的推广和应用。

当然其中会带来新的问题，其中一个就是UUDI处理的问题，随着越来越多的服务注册到UUDI中来以后，用户使用UUDI搜索服务时间会越来越长，那么用户等待的时间会越来越长。

除了传统解决数据库搜索的方法外，我们可以在用户传来的服务需求中做一些处理，来提高处理速度，首先对用户需求的优先级进行分析处理，提取出硬性要求和软性要求，如Qos就属于软性要求，即不是特别严格，参数在一定范围内即可，然后组成相应的查询语句进行查询。

其次，对服务进行分类对于查询处理也是很重要的。好的分类能迅速提高查询速度，当服务数特别多时，我们可以采用树形结构，每个树的节点就是一个UUDI，我们可以根据一定的规则计算用户需求所对应的树的节点号，算完节点号就可以迅速定位到特点的节点树上查找相应的服务。

 

五、结束语

在过去的几年里，Web服务组合作为一种新兴起的技术，正在不断的得到发展和应用。由于用户不断增长的需求，不仅在规模上的增长，还有质量上的，复杂度上的增长，而Web Service根据其特有的优点，在这种环境展现出自己的优势，并得到广泛的应用，使用Web Service的软件或系统极大的减少了各个模块之间的耦合性，节省了测试所花费的时间，并且对错误的定位也更加迅速，更加准备，方便。

但是技术方面还有很多亟待解决的难题。Web服务组合中的问题就是其中一方面，由于Web服务组合在各个领域的广泛应用。Web服务组合问题越来越重要，也显的越来越突出，单个Web服务应用发挥的作用可能是强大的，但是多个Web服务组合起来发挥的作用远远超过单个服务提供的作用之和。其中关键的问题就是协调这些组合，让组合协调的工作，组合的顺利，发挥的作用越大，所以这些问题对于Web服务能否在将来大规模应用起到关键的作用，它决定着Web Service 的未来，这些问题如果不能很好的解决就不可能为用户提供满意的服务，伴随着这些问题的解决，Web  Service 将迎来它的辉煌。

 

参考文献：

 

[1]Eric Armstrong等著  电子工业出版社，Java Web Services教程

[2]柴晓路：清华大学出版社，Web服务架构与开放互操作技术

[3]Harvey M.Deitel等著  机械工业出版社，Java Web服务高级教程

[4]蒋丽清.云计算及其简单应用. Web服务原理与开发

[5] Eric Newcomer,Greg Lomow ，电子工业出版社，Understanding SOA with Web Services

[6] 帕派佐格罗，械工业出版社，Web服务：原理和技术