一種基於服務網絡的服務發現工具的建立方法
2023-05-16 04:55:01
專利名稱：一種基於服務網絡的服務發現工具的建立方法
技術領域：
本發明涉及一種基於語義的服務網絡，具體涉及一種基於語義的服務網絡的服務 發現工具。
背景技術：
Web服務發現是定位或發現一個或多個說明特定的Web服務的文檔的過程。服務 發現工具可以把Web服務提供者提供的許多不同類型和不同形式的Web服務找到，執行Web 服務請求。本發明所述服務發現工具是在服務網絡的基礎上設計並實現的。現將服務網絡和 現階段國內外的服務發現介紹如下。1、服務網絡服務網絡是由服務和服務之間的關系所組成的網絡。它以服務作為節點，以服務 之間的關係作為邊。其中，服務可分為抽象服務和具體服務。服務之間關係包括前驅-後 繼關係、等價關係、相似關係、包含關係、從屬關係、聚類關係等。通過服務網絡，可以更好地 滿足用戶的需求。這是因為(1)服務網絡包含了眾多服務，信息量大。這些服務通過即插即用的方式存儲於服 務網絡之中。(2)通過解析服務網絡的服務，服務動態地加入服務網絡，以資料庫的形式存儲。 這樣更加便於服務的查找和應用。(3)為實現基於服務網絡的服務發現做了充分準備。本發明即是針對服務網絡所 設計和實現的服務發現工具。2、國內外服務發現隨著網際網路的迅猛發展，Web服務數量日益增多，如何從龐大的服務群中發現所需 的服務，這是現階段國內外Web服務發現的任務。因此服務發現成為Web服務領域的研究執佔。現有的這些服務發現工具有的基於語法，有的基於語義。基於語法發現服務的方 法有基於關鍵字、基於框架、演繹檢索等方法，如UDDI是基於框架的方法。基於語義匹配發 現服務的方法有基於功能語義的服務發現，基於相似度的服務發現，面向特定應用領域的 服務發現等等。然而，現有的Web服務發現算法，無論是語法級別的還是語義級別上的，都 不能直接應用在服務網絡的架構模型當中，更不用說利用服務網絡內部服務關係了 ；並且， 若要按照一股的服務匹配方法來匹配發現服務，需要掃描整個龐大的服務網絡，效率低下。 因此，這就需要開發基於服務網絡的高效的服務發現工具。因此，這些服務發現工具都有其 各自的應用前景，但並不能應用在我們的服務網絡上。
發明內容
針對上述問題，本發明提供一種建立基於服務網絡的服務發現工具的方法，本發明的目的是在現有的服務網絡的基礎上，充分利用服務網絡的結構，進行切實可行的服務 發現，將服務全面、準確、快捷地返回給用戶，滿足用戶需求。技術方案如下一種基於服務網絡的服務發現工具的建立方法，包括(1)從具體服務中提取服務標籤，去除重複的標籤；(2)對於每個服務標籤，找出包含每個服務標籤的具體服務；(3)建立每個標籤與具體服務之間的對應關係；
(4)建立標籤索引層；(5)定位中心服務；(6)對每個中心服務，建立中心服務和與其相關的服務之間的擴展服務，在擴展服 務列表裡，包括中心服務ID、關係類型、與該中心服務相關的服務的服務列表；(7)從服務網絡中提取服務信息，編制基於服務網絡的服務發現程序；(8)對服務發現程序進行應用程式接口封裝。本發明的實質性特點是，從需求模型出發，通過提取服務網絡的信息，通過標籤索 引進行匹配，發現服務的。用戶輸入所需服務的關鍵信息，由此構造出需求模型。由需求模 型出發，根據T(tag)定位到標籤索引層，再通過匹配標籤層定位到具體服務層，進而將滿 足需求的服務信息返回。同時，利用服務網絡之間服務之間的服務關係，向用戶推薦其他相 關服務，從而擴展用戶可用的服務範圍。通過本發明建立的基於服務網絡的服務發現工具，具有如下的有益效果1、建立抽象索引層，可以常數階時間來發現服務，而無需查找匹配整個服務網絡， 提高了服務發現的效率。2、禾Ij用服務網絡的服務關係，擴展了返回給用戶的服務範圍，提高了查全率。3、適應服務網絡的模型架構，實現了基於服務網絡的服務發現的API，便於服務網 絡其他開發人員的調用。
圖1本發明的基於服務網絡的服務發現流程圖。圖2標籤層與具體服務的對應關係。圖3標籤索引層的建立過程。圖4利用服務關係擴展服務。圖5資料庫模型圖。
具體實施例方式下面對本發明進行詳細描述，本發明建立服務發現工具可分為三個部分(1)建立抽象索引層，通過抽象索引層匹配需求，以常數階時間來發現服務，提高 效率。假設對每一個服務請求模型，都需要遍歷整個服務網絡，匹配所有服務，這種方法 無疑搜索空間太大，效率低下。本發明解決了這個問題，通過建立抽象索引層，對每個服務 請求，實現了時間複雜度由O(n)到0(1)的轉變，從而大大提高了服務發現效率。索引層與具體服務層的對應關係如圖2所示。
標籤索引層的建立過程，參見圖3。首先從具體服務中提取所有服務標籤，去除重 復的標籤。對每個服務標籤，找出包含它的具體服務列表，建立起每個標籤與服務的對應關 系。即建立了標籤索引層。在資料庫中建立幾張表，用於存儲標籤索引層的索引關係。並且，隨著日後服務網 絡服務數量的增加或變動，資料庫中表格數據可以動態維護。這樣，標籤索引層已經建立起 來。優點1、標籤索引層的只需要一次建立。不管查詢服務多少次，標籤索引層均不用重複建立。2、對每一個服務請求，並不需要掃描服務網絡的所有服務，而只需要匹配標籤索 引，根據標籤索引關係，可以立即查找到具體服務。因而將時間複雜度由0(n)降低到0(1)， 提高發現效率。(2)利用服務網絡的服務關係，擴展返回給用戶的服務範圍本發明在這一步進行擴展利用服務關係擴展服務的過程參見圖4。中心服務是 指在服務網絡中，通過標籤索引層與需求模型進行匹配後，得到的滿足需求的一些服務。利 用服務網絡服務之間的關係，由中心服務出發，將與其相似、等價的服務以及其前驅、後繼 服務或具有從屬、包含關係的服務均查找出來，提供給用戶。這裡，中心服務是指在服務網 絡中。這樣，本發明解決了當前大多數服務發現工具的一個普遍問題——不能應用服務關 系。這裡，資料庫有幾張表分別存儲這些關係。如表ServiceRelation各欄位分別是 ServicelcURelationTypejidList，分別表示中心服務ID、關係類型、與該中心服務有關係 RelationType的服務列表。優點1、充分利用了服務網絡的服務關係；2、擴展了返回給用戶的服務範圍；3、提高了服務發現的查全率。(3)利用服務網絡的模型架構，實現基於服務網絡的服務發現的API。通過向服務網絡中加載服務，解析過的服務加入到服務網絡中，服務的各項信息 被分別存儲於資料庫的各張表當中，如serviceinfo、parameterinfo、interfaceinfo，分別 存儲服務信息、參數信息、接口信息等等。如圖5所示，服務網絡包含內容眾多。每個服務信息表中包括服務名稱、命名空 間、對應參數、對應接口、服務ID等等欄位；每個參數信息中包含參數名稱、類型、參數ID、 對應接口 ID等等欄位；每個接口信息又包括接口名稱、接口描述、接口 ID、對應服務ID等 等欄位。本發明從服務網絡中提取服務信息，進行基於服務網絡的服務發現，最終將其封 裝成API，供服務網絡其他開發人員調用。findServiceByTaglndex包為本發明的主要實現java包。其中包含了主要的實現 代碼，其他代碼與該工程的其他java包相交叉，在此不再列出。其中， AbsorbTagging. java 顧名思義，實現了將所有Web服務中的標籤一一抽取，由原來的「由服務找標籤」這種關係轉化到「由標籤找服務」的關係，因為只有這樣，才能構建 出由所有標籤組成的抽象服務層，進而通過「由標籤找服務」的關係，找到每個標籤所對應 的一系列服務，方便我們的查找。· ConnectToDB 與資料庫sn相連接，在sn中構建表格Tagservice，該表對每個 標籤進行編號，並列出各個標籤對應的所有服務的標號。請參見圖5。
· TaggingsOfAllServices. Java 定義了新的數據結構 TagService，與資料庫表 標籤-服務映射相照應。· GetTagService. Java 找到索引層的標籤，實現了由索引層的標籤來得到標籤 與具體服務層的對應關係，接口 getTagservice (String tag)，該方法返回TagService類 的對象，即得到了由標籤索引層到具體服務層的映射關係。· ServiceRequest. Java 此類描述服務需求模型。· FindRelatedServices. java 在資料庫中建立表 Servicerelation 來存儲服務 關係，類FindRelatedServices. java實現了由中心服務出發查找相關服務的接口。· ForTest. java 對這段代碼及資料庫進行測試，通過getService (String str) 方法通過標籤索引層取出相關服務，其中該方法的參數String str即為圖1中「需求模 型」，即用戶所需服務的關鍵信息。優點1、適應服務網絡的模型架構；2、封裝成一個服務發現API，可供其他服務網絡開發人員調用。下面對通過本發明建立的服務發現工具的技術效果進行驗證。從Web服務發現的查全率和效率兩個方面進行實驗。查全率是指從服務網絡中返 回的滿足用戶請求的服務數佔服務網絡中滿足用戶請求的服務總數的比例。服務發現的可 擴展性是指該方法在不同規模的服務網絡中的可用性，主要是指服務發現方法的效率。本工具採用JDK1. 6實現基於服務網絡的服務發現方法，基於eclipse SDK 3. 2工 具開發，運行於Tomcat 6. O伺服器上，服務網絡的服務總數為593個，對於不同的請求數 量，分別用一股的服務匹配方法和本發明工具進行服務發現，進行比較。實驗結果與分析為說明本服務發現工具具有良好的發現效率，設計了如表1所示的3個不同規模 的請求數量的實驗。服務網絡中服務總量為593。分別用普通服務匹配發現服務的方法和 本服務發現工具接受服務請求，進行服務發現，分別得到3種不同請求規模下的總時間開 銷。表1不同規模請求數量的實驗
請求數量一股方法用時 本發明用時~ (ms)(ms)
~10026412188
2003Γ722375 表1的結果表明本工具所花費時間遠遠少於前述一股方法所花費時間。並且，隨 著請求數量的遞增，這種差異就更為明顯。由此可見，本發明工具具有較好的發現效率。為說明本工具具有更好的查全率，設計了如下的實驗，對100組服務請求，將利用 服務關係與不利用服務關係兩種服務發現的結果進行比較。事實上，通過服務關係(尤其 是包含、從屬關係)將其他相關服務推薦給用戶，用戶不僅得到不利用服務關係時所得到 的服務，而且獲得了不利用服務關係時所遺漏的可以部分或全部滿足需求的服務。用戶獲 得的服務必然增多。表2給出了不利用服務關係或者利用不同的服務關係最終得到的服務 數量的結果。表2是否利用關系所得結果 表2直觀地體現了是否利用關系所得結果。可見充分利用服務關系所得服務數量 要多於不利用服務關系所得服務。以「weather」為例，若不利用服務關係，返回給用戶的 就是一系列服務，這些服務提供的方法諸如getWeather (Parameter 1，Parameter2)，其中 Parameterl為city名，Parameter〗為日期；而如果利用了服務關係，返回給用戶的服務，除 了可以提供上述類型的getWeather之外，還可提供getClimateO等方法來獲得總體氣候 信息，還可提供 getffindScale (Parameter 1, Parameter2) >getRainProbobility (Parameter 1，Parameter2)等等方法，其中Parameterl為city名，Parameter2為日期，來獲取某地某 日的「風力級別」 「降水概率」等等具體的天氣信息。
權利要求
一種基於服務網絡的服務發現工具的建立方法，包括(1)從具體服務中提取服務標籤，去除重複的標籤；(2)對於每個服務標籤，找出包含每個服務標籤的具體服務；(3)建立每個標籤與具體服務之間的對應關係；(4)建立標籤索引層；(5)定位中心服務；(6)對每個中心服務，建立中心服務和與其相關的服務之間的擴展服務，在擴展服務列表裡，包括中心服務ID、關係類型、與該中心服務相關的服務的服務列表；(7)從服務網絡中提取服務信息，編制基於服務網絡的服務發現程序；(8)對服務發現程序進行應用程式接口封裝。
全文摘要
本發明屬於計算機服務網絡技術領域，涉及一種基於服務網絡的服務發現工具的建立方法，步驟如下從具體服務中提取服務標籤，去除重複的標籤；對於每個服務標籤，找出包含每個服務標籤的具體服務；建立每個標籤與具體服務之間的對應關係；建立標籤索引層；定位中心服務；對每個中心服務，建立中心服務和與其相關的服務之間的擴展服務，在擴展服務列表裡，包括中心服務ID、關係類型、與該中心服務相關的服務的服務列表；從服務網絡中提取服務信息，編制基於服務網絡的服務發現程序；對服務發現程序進行應用程式接口封裝。通過本發明建立的服務發現工具，能夠充分利用服務網絡的結構，將服務全面、準確、快捷地返回給用戶，滿足用戶需求。
文檔編號H04L29/06GK101859318SQ20101017433
公開日2010年10月13日 申請日期2010年5月17日 優先權日2010年5月17日
發明者馮志勇, 劉雅瓊, 徐金娜, 王輝, 陳世展 申請人:天津大學