基于服务关联索引图的QoS感知Top-k服务组合系统

摘要

本发明公开了一种基于服务关联索引图的QoS感知Top-k服务组合系统，第一层为系统初始化与索引构建层，主要包括服务描述信息抽取模块、语义信息抽取模块、服务质量信息抽取模块，第二层服务请求处理与解决方案构建层，主要包括Web服务组合可用参数列表建立模块、基于服务信息及索引的服务发现模块、基于QoS感知的服务过滤模块、服务关联索引图更新模块、基于QoS的服务组合解决方案判定模块。与现有技术相比，本发明能够同时输出多个满足QoS请求的组合方案，并借助服务关联索引图有效剪枝服务组合求解空间，减少回溯次数，提高服务组合的效率，并保证服务组合结果的正确性，更加适用于云计算环境下海量网络服务及大规模用户个性化需求的自动服务组合问题。

主权项

一种基于服务关联索引图的QoS感知Top‑k服务组合系统，其特征是，该系统分为两个处理层，一个为系统初始化与索引构建层，另一个为服务请求处理与解决方案构建层；其中：系统初始化与索引构建层对Web服务信息经过服务描述信息抽取模块、语义信息抽取模块和服务质量信息抽取模块的处理；服务描述信息抽取模块，用于将WSDL文件中的服务和输入参数、输出参数抽取出来，分别建立根据参数到服务的关联关系索引模块和根据服务到参数的关联关系索引模块，以便于快速检索服务及参数；这些服务信息和服务与参数的关联关系存储在系统的服务信息及索引库中；参数到服务的关联关系索引模块，用于建立参数到服务的对应关系；服务到参数的关联关系索引模块，用于建立服务到参数的对应关系；语义信息抽取模块用于将OWL文件中的概念信息、类名、实例名及其继承关系抽取出来，从而构建概念关联关系索引模块；概念关联关系索引模块用于根据OWL文件中描述的语义关系建立各概念间的父子关系，这些索引关系存储在系统的概念信息及索引库；服务质量信息抽取模块用于将WSLA文件中的QoS信息抽取出来,存储在服务质量信息库中；服务请求处理与解决方案构建层对服务请求依序经过解析器、Web服务组合可用参数列表建立模块、基于服务信息及索引的服务发现模块、基于QoS感知的服务过滤模块、服务关联索引图更新模块和基于QoS的服务组合解决方案判定模块的处理，其中：解析器负责对服务请求文件进行解析，包括解析OWL、WSDL及WSLA文件；OWL文件经解析得到类名、实例名及其继承关系；WSDL文件经解析得到服务的输入参数及输出参数，WSLA文件经解析得到QoS信息；Web服务组合可用参数列表建立模块，在系统获取到服务请求的输入参数后，根据概念信息及索引库中概念间的语义关系，将输入参数及其父类及索引图中已有服务的输出参数及其父类都加入到可用参数列表中；基于服务信息及索引的服务发现模块，根据服务信息及索引库中参数到服务的关联关系索引，将可用参数列表中的参数对应的服务选择出来，加入到候选服务集合中；基于QoS感知的服务过滤模块，将服务请求给出的服务质量约束与服务质量信息库中候选服务集合中服务的质量信息相比较，找出不满足QoS的服务并将其过滤；服务关联索引图更新模块，用候选服务集合中的服务逐步建立起服务关联索引图；基于QoS的服务组合解决方案判定模块，根据对多个可行解的QoS排序得出最终的Top‑k个可行解。