[发明专利]一种基于依赖图约减和QoS保持的Web服务组合方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机互联网Web服务组合领域，特别是一种基于依赖图约减和QoS（服务质量）保持的Web服务组合方法。

背景技术

Web服务组合是关于处理自治的服务组件的组装问题，使得从原始的服务组件得到一个新的服务，给出相应的发布服务接口。目前的Web服务体系结构，接口是由WSDL（Web服务描述语言）描述的，通过UDDI（统一描述、发现和集成）发布。但是，支持组合需要更进一步的要求：（1）组合定义（2）确保服务在既保证单个服务的一致性又保证整个组合服务的一致性的情况下被组合。目前没有一种关于Web服务应该怎样组合一致的观点。

Web服务的组合为复杂的Web应用提供了有效的解决方案。从现实应用来看，Web服务的组合可以实现虚拟社区中软硬件的共享；从Web服务本身来看，Web服务的组合实现了组合服务的动态生成，提高了服务组件及基本服务的可重用性和利用率，减少了系统的开销。但是其中存在的诸如服务组合粒度、服务组件或基本服务之间的通信方式及其优化、服务的聚类、服务的社区化分类管理、组合服务的有效性验证及安全等问题，有待进一步的研究和探索。目前，Web服务组合侧重于基于QoS的服务组合方法。但是，在已有的组合方法中，能够获得最高的QoS的服务组合结果中大多存在较多的冗余的Web服务。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于依赖图约减和QoS保持的Web服务组合方法。

发明内容：为了解决上述技术问题，本发明公开了一种能够减少冗余的Web服务的组合方法，包含如下步骤：

步骤1，预处理：对所有的Web服务进行预处理，生成一系列Map映射关系，一个输入对应一个需要该输入的Web服务的集合，一个Web服务对应Web服务的输入集合和输出集合。这样对于一个输入可以快速得到包含这一输入的所有Web服务，对于一个Web服务可以快速得到该Web服务的输入和输出。

步骤2，生成Web服务依赖图：对于用户给定的一个请求，从用户给定的输入到用户要得到的输出，逐层加入Web服务，直到得到了用户想得到的所有的输出，从而生成Web服务依赖图；

步骤3，添加虚拟Web服务：从输入层到输出层由前至后逐层遍历Web服务依赖图，对于每个Web服务的每个输出，如果该输出是当前层的后面层（除当前层的下一层）的输入，则在当前层的下一层添加一个虚拟Web服务。

步骤4，去除对输出没贡献的Web服务：从输出层到输入层从后往前逐层遍历Web服务依赖图，去除那些对输出没有贡献的Web服务；

步骤5，计算QoS（只考虑吞吐量和响应时间）：从输入层到输出层从前往后遍历Web服务依赖图，计算每个Web服务的QoS，每个Web服务保留上一层能够提供最高QoS值的Web服务集；

步骤6，约减多余的Web服务：步骤4中每个Web服务保留的上一层的Web服务集中Web服务数不是最少的，通过约减多余的Web服务，从而保留较少Web服务；

步骤7，选取Web服务：从输出层到输入层从后往前逐层遍历Web服务依赖图，选取能够得到最高QoS的Web服务组合。

步骤2生成Web服务依赖图：将一个Web服务记为WS<Input，Output，QoS>，Input表示Web服务WS能够被激活所必需满足的输入集合，记为Input<in₁，in₂，…，in_n>，其中，in_i为单一的输入，1≤i≤n，n表示输入的总数量，Output是指执行Web服务WS后能够得到的所有输出集合，记为Output<out₁，out₂，…，out_m>，其中，out_j为单一的输出，1≤j≤m，m表示输出的总数量，QoS指WS的非功能属性，包括响应时间RT，吞吐量TP；

对于用户给定的请求<R_in，R_out>，R_in表示用户给定的输入集合，R_out表示用户需要得到的输出集合；从用户给定的输入R_in开始，逐层添加可被调用执行的Web服务，直到得到用户需要的所有的输出R_out，当且仅当该Web服务的所有输入参数都已得到Web服务可被调用执行；