长事务处理协调框架 ——自治服务协调支持模块和原子事务支持模块的设计与实现

论文摘要

Web服务的出现是Internet技术发展的一次革命,Web服务技术作为一种新型的面向服务的分布式计算模式,可以方便地实现Internet上跨平台、语言独立、松散耦合的异构应用的交互和集成。它的出现改变了以往分布式系统间的集成方式,它以XML作为数据交换标准,使用SOAP、WSDL以及UDDI等协议来描述、发布、发现和调用服务,使得运用不同分布式集成架构的系统之间可以容易地相互沟通。当前Internet的发展趋势之一是事务性Web,这需要解决相关的Web服务中的事务处理问题,以保证Web服务在整个处理流程的完整性和可靠性。事务处理技术是保证信息可靠性和一致性的关键技术,是Web服务能否用于电子商务的关键技术之一。本文分析了事务的概念、特性、以及Web服务环境下的传统事务和长事务,并对他们的处理进行了比较分析。目前的Web服务缺乏全局的事务环境,传统的事务模型不再适用于新的Web环境下的要求,Web服务事务处理的研究还处于初级阶段。传统事务在支持长时间运行事务方面存在缺陷,也不能适用于Web服务流程协作。在业务流程管理中,事务为流程协作提供了可靠性保障。由于Web服务所处的松耦合环境,对于长运行的流程事务,事务处理时很难保证其严格的ACID事务属性,而需要保证其放松的原子性和一致性。Web服务事务处理除了需要一套合理的事务处理方案,更要制定相应的事务协调信息交换的标准协议。针对Web服务中事务处理的问题,本文介绍开发小组在分析总结现有事务处理模型、事务服务规范和一些有代表性的Web事务处理协议的基础上,提出了一个基于WS-T协议簇的长事务处理协调框架,并对长事务处理的协调算法、状态转换、补偿机制等进行了研究,使其具备协调短期事务与长事务的能力,协调框架的设计实现和测试验证了开发小组提出的框架的可行性和有效性。本人参与了整个框架的预研和设计工作,协助提出了完整的实现方案,并具体负责自治服务协调支持模块和原子事务支持模块的设计与实现工作。最后,本文总结了开发小组提出的基于WS-T协议簇的长事务处理协调框架的成果,以及需要进一步开展的研究工作。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.2 研究背景
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 论文的主要工作
• 1.5 论文的组织
• 1.6 本章小结
• 第二章 事务概念
• 2.1 事务概念及其ACID 特性
• 2.1.1 事务概念
• 2.1.2 事务的ACID 特性
• 2.2 事务模型
• 2.2.1 嵌套事务
• 2.2.2 开放嵌套事务
• 2.2.3 链事务
• 2.2.4 Saga 事务模型
• 2.2.5 分支/汇合事务
• 2.3 事务服务规范
• 2.3.1 CORBAOTS
• 2.3.2 JTS 和JTA
• 2.4 本章小结
• 第三章 Web 服务及事务处理协议
• 3.1 Web 服务技术
• 3.1.1 Web 服务的发展
• 3.1.2 Web 服务技术组成
• 3.1.2.1 SOAP
• 3.1.2.2 WSDL
• 3.1.2.3 UDDI
• 3.2 事务处理协议
• 3.2.1 THP 协议
• 3.2.2 BTP 协议
• 3.2.3 TIP 协议
• 3.2.4 WS-T（WS-Transaction）协议簇
• 3.2.4.1 WS-C（WS-Coordination）协议
• 3.2.4.2 WS-AT 协议
• 3.2.4.3 WS-BA 协议及其扩展协议WS-BA-I
• 3.3 长事务处理与传统事务处理的比较
• 3.3.1 传统事务处理
• 3.3.2 长事务处理
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于WS-T 协议簇的长事务处理协调框架的总体设计
• 4.1 框架要解决的问题及解决思路
• 4.1.1 要解决的问题
• 4.1.2 解决的思路
• 4.2 事务类型及其协调机制
• 4.2.1 原子事务类型及协调机制
• 4.2.2 聚合事务类型及协调机制
• 4.2.3 补偿机制
• 4.3 长事务处理协调框架的设计
• 4.3.1 框架总体设计思想
• 4.3.2 业务事务处理应用接口模块
• 4.3.2.1 AT 接口
• 4.3.2.2 BA 接口
• 4.3.3 自治服务协调支持模块
• 4.3.4 业务事务处理核心模块
• 4.3.5 业务事务监控模块
• 4.3.5.1 模块描述
• 4.3.5.2 功能描述
• 4.4 运行设计
• 4.4.1 运行实体简述
• 4.4.2 关键流程描述
• 4.5 本章小结
• 第五章 自治服务协调支持模块的设计与实现
• 5.1 模块设计
• 5.1.1 总体功能
• 5.1.2 模块结构
• 5.2 模块实现
• 5.2.1 激活服务模块的实现
• 5.2.1.1 模块描述
• 5.2.1.2 功能
• 5.2.1.3 类图
• 5.2.1.4 时序图
• 5.2.1.5 关键类描述
• 5.2.2 注册服务模块的实现
• 5.2.2.1 模块描述
• 5.2.2.2 功能
• 5.2.2.3 类图
• 5.2.2.4 时序图
• 5.2.2.5 关键类描述
• 5.2.3 协调服务
• 5.3 接口设计
• 5.4 本章小结
• 第六章 原子事务支持模块的设计与实现
• 6.1 模块设计
• 6.1.1 总体功能
• 6.1.2 模块结构
• 6.2 模块实现
• 6.2.1 AT 事务发起者
• 6.2.1.1 模块描述
• 6.2.1.2 类图
• 6.2.1.3 关键类描述
• 6.2.2 AT 协调器
• 6.2.2.1 模块描述
• 6.2.2.2 类图
• 6.2.2.3 关键类描述
• 6.2.3 AT 事务参与者
• 6.2.3.1 模块描述
• 6.2.3.2 类图
• 6.2.3.3 关键类描述
• 6.3 接口设计
• 6.4 本章小结
• 第七章 长事务处理协调框架的评测与分析
• 7.1 测试目的
• 7.2 测试环境
• 7.2.1 平台搭建
• 7.2.2 系统配置
• 7.3 功能测试
• 7.4 性能测试
• 7.5 压力测试
• 7.6 测试情况
• 7.6.1 差异
• 7.6.2 测试充分性评价
• 7.6.3 测试组织
• 7.7 测试结果及分析
• 7.7.1 测试情况统计分析
• 7.7.2 覆盖分析
• 7.7.2.1 需求覆盖
• 7.7.2.2 测试覆盖
• 7.8 本章小结
• 第八章 结束语
• 8.1 论文总结
• 8.2 进一步的工作
• 参考文献
• 个人简历
• 发表文章目录
• 致谢