面向企业服务总线的规则引擎的研究与实现

论文摘要

随着企业信息化的发展,传统的软件架构已经不能满足多个应用集成的需求。面向服务架构(Service Oriented Architecture, SOA)思想的提出在一定程度上解决了这个问题。企业服务总线(Enterprise Service Bus, ESB)作为SOA架构主要的基础设施,已经成功应用在电信、金融等多个领域。然而,随着业务复杂度的逐渐增加和用户对企业信息系统需求的不断提升,很多基于ESB架构的系统开始暴露出一些不足之处。例如,在业务规则改变时需要原有系统停止提供服务,然后修改代码并重新发布,这样就加大了系统的维护成本；又如,服务组合的正确性不能明确地被验证,由此造成用户的业务需求有可能无法得到满足。为了解决以上问题,本文提出一种面向企业服务总线的规则引擎的集成、验证框架,探讨了服务总线与规则引擎的集成方法和消息规则路由的验证方法。首先,对当前企业服务总线和形式化方法进行了综述。介绍了常用的开源企业服务总线,总结了当前服务总线的研究热点；概述了形式化验证方法,重点分析了模型检测技术的方法和原理。其次,深入剖析了Mule的实现机制,包括基本组件、运行环境和应用集成模式。提出两种Mule与Drools集成的方式：Component方式和Module方式。Component方式通过在服务组件类中调用Drools代理类对消息进行断言,进而实现基于规则的消息路由；Module方式通过扩展标签和规则类实现集成。实例验证了两种集成方式的有效性。然后,分析了使用NuSMV验证消息规则路由的方法和步骤,描述了NuSMV输入语言和时序逻辑语言LTL、CTL;提出分两步进行验证消息规则路由的方法：先将规则路由配置转换为模型六元组,再将六元组转换为NuSMV输入语言。最后,阐述了规则路由配置转换为六元组、六元组转换为NuSMV输入语言的算法和过程。通过分析基于规则的消息路由机制,得到服务之间的消息传输和状态转移,基于消息变量和服务状态变量的变换情况得到最终的smv验证程序,从而实现了基于NuSMV的路由规则的正确性验证。综上所述,本文对服务总线Mule和规则引擎Drools的集成和验证进行了研究,提出Component、Module两种集成方式和一种验证算法,实例说明了本文集成方式和验证算法的可行性和有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.2 当前研究现状
• 1.2.1 企业服务总线研究现状
• 1.2.2 规则形式化验证研究现状
• 1.2.3 模型检测研究现状
• 1.3 课题研究意义
• 1.4 本文研究内容
• 1.5 论文组织结构
• 第二章 Mule框架剖析
• 2.1 Mule ESB简介
• 2.1.1 Mule ESB功能特点
• 2.1.2 Mule运行环境
• 2.1.3 Mule基本组件
• 2.1.4 Mule应用集成模式
• 2.2 Mule启动流程分析
• 2.3 Mule组件的消息交互
• 2.4 Mule架构实现
• 2.4.1 Mule配置文件读取和组件加载
• 2.4.2 Mule生命周期管理和事件机制
• 2.4.3 Mule运行机制
• 2.5 Web服务支持
• 2.6 本章小结
• 第三章 服务总线与规则引擎的集成研究
• 3.1 规则引擎Drools简介
• 3.2 服务总线与规则引擎集成模型
• 3.3 Component集成方式
• 3.3.1 Component集成方式系统原型
• 3.3.2 Component集成方式设计实现
• 3.3.3 Component集成方式开发步骤
• 3.3.4 Component集成方式实验验证
• 3.4 Module集成方式
• 3.4.1 Module集成方式系统原型
• 3.4.2 Module集成方式设计实现
• 3.4.3 Module集成方式开发步骤
• 3.4.4 Module集成方式实验验证
• 3.5 Component集成方式与Module集成方式比较
• 3.6 本章小结
• 第四章 软件形式化方法与模型检测理论
• 4.1 形式化方法
• 4.1.1 形式化方法概念
• 4.1.2 形式化方法发展
• 4.1.3 形式化方法的研究内容
• 4.1.4 形式化方法分类
• 4.2 模型检测验证技术
• 4.2.1 模型检测验证步骤
• 4.2.2 常用验证工具
• 4.2.3 模型检测技术应用
• 4.3 NuSMV输入语言
• 4.4 时序逻辑
• *'>4.4.1 CTL^*
• 4.4.2 LTL
• 4.4.3 CTL
• 4.5 安全性和活性
• 4.6 本章小结
• 第五章 基于规则的消息路由正确性验证
• 5.1 基于服务总线的规则路由
• 5.1.1 服务总线基于规则的消息路由
• 5.1.2 消息规则路由的错误分析
• 5.2 规则路由正确性验证
• 5.2.1 服务模型六元组
• 5.2.2 规则路由到六元组的转换
• 5.2.3 六元组到NuSMV输入语言的转换
• 5.3 验证实例
• 5.3.1 贷款审批服务实现
• 5.3.2 贷款审批服务验证
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 研究工作总结
• 6.2 未来展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 详细摘要