从事务处理到可靠服务组合

论文摘要

商业过程(BusinessProcess)的组织和管理方式直接影响到企业生产和运营的效率。传统的工作流系统(workflow)致力于解决商业过程的自动化处理和计算机辅助的商业过程定制。随着信息技术的标准化过程的推进,人们倾向于把WebService、UDDI等作为商业系统提供服务的通用标准。这些强互操作性的服务提供标准使得更广泛的B2B、B2C应用成为可能。这种松耦合环境对业务过程的自动化带来了挑战。同时,这类建模参与业务过程的服务组件间的复杂交互过程,从而实现一个复杂增值服务的技术,被称为服务组合。服务组合是面向服务体系结构的核心所在。BPEL,作为一种工作流建模语言,成为这个领域事实上的标准。组合业务过程的一个关键需求是保持组合服务的可靠性。相比以往手工实现容错机制和低覆盖的手工测试,本文倾向于将传统ACID事务处理和基于补偿的扩展事务处理引入服务组合,实现由系统自动维护的可靠服务组合。本文首先调研了各类事务处理系统,并通过模型检验验证了这些事务处理协议在面向服务环境的正确性。然后作者考察了现有的服务组合领域的理论和实践,将事务处理和工作流结合实现可靠服务组合,提出一种基于Pi演算的语言BPTX来描述可靠服务组合的语法和语义。最后本文在理论工作的基础上,提出了实现可靠服务组合的架构设计,并基于Jess规则引擎完成系统原型实现。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 存在的问题以及解决方案
• 1.4 本文的主要工作和篇章结构安排
• 第二章 理论基础
• 2.1 模型检验
• 2.1.1 基本概念
• 2.1.2 模型检验和SPIN
• 2.2 基于规则的系统（Rule based System）
• 2.2.1 基本概念
• 2.2.2 Jess 规则语言和Jess 引擎
• 第三章 原子和扩展事务处理系统的模型检验
• 3.1 基于两阶段提交的传统原子事务处理
• 3.1.1 基本概念及相关的工业协议WS‐AT
• 3.1.2 基于模型检验的验证WS‐AT
• 3.1.2.1 相关工作
• 3.1.2.2 WS‐AT 和FailureModel
• 3.1.2.3 基于Spin 建模WS‐AT 协议设计的其他要点
• 3.1.2.4 基于Spin 建模WS‐AT 的安全性和活性
• 3.1.2.5 模型检验WS‐AT 的实验结论
• 3.2 基于补偿的扩展事务处理
• 3.2.1 基本概念和相关工业协议WS‐BA
• 3.2.2 旧有的扩展事务处理模型
• 3.3 在同一框架WS-Coordination 下整合原子事务处理和扩展事务处理
• 第四章 基于状态迁移系统建立可靠工作流管理系统模型
• 4.1 基本进程与可补偿进程的抽象与BPTX 基本记号
• 4.2 基于工作流模式和扩展事务语法的BPTX 语法
• 4.3 基于trace bisimulation 的BPTX 语义
• 4.3.1 顶层事务块算子和补偿算子÷的语义
• 4.3.2 串行结构BPTX 语义
• 4.3.3 分支结构 BPTX 语义
• 4.3.4 改进的BPTX 语义
• 4.3.5 总结
• 第五章 可靠工作流管理系统的设计与实现
• 5.1 工作流管理系统的基本概念
• 5.2 可靠工作流管理系统的总体设计方案和核心推理模块
• 5.2.1 基于运行期代码生成实现adhoccompensators
• 5.2.2 选择结构的扇入/ 扇出和没有持久化效果的活动
• 5.2.3 嵌套事务块的实现和事务块适配活动的定义
• 5.2.4 Alternative 结构的实现和嵌套的异常捕捉框架
• 5.2.5 并行结构的实现和逆向补偿活动偏序依赖关系的生成
• 5.2.6 SpeculativeChoice 结构的实现和SplitPoint、N‐MJoinPoint
• 结束语和未来展望
• 参考文献
• 缩略语
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录