面向服務(wù)的語義模型驅(qū)動企業(yè)應(yīng)用軟件開發(fā)方法及關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為構(gòu)建企業(yè)應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)要素，企業(yè)應(yīng)用不再是封閉系統(tǒng)，而是更多的呈現(xiàn)出開放性、異構(gòu)性、協(xié)作性和動態(tài)性的特性。其軟件形態(tài)和開發(fā)方式都在發(fā)生著巨大變化，面向服務(wù)的軟件開發(fā)成為一種新的開發(fā)范型。軟件服務(wù)成為開放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下資源封裝與共享的標(biāo)準(zhǔn)形式，是應(yīng)用系統(tǒng)的基本功能單元，未來企業(yè)應(yīng)用開發(fā)將以業(yè)務(wù)過程為核心、通過可重用的服務(wù)發(fā)現(xiàn)和動態(tài)服務(wù)組合構(gòu)成。在這樣的背景下，本文對企業(yè)應(yīng)用開發(fā)展開研究，主要研究工作和貢獻(xiàn)

2、如下：
　　 一、提出了一種面向服務(wù)的語義模型驅(qū)動企業(yè)應(yīng)用軟件開發(fā)方法SMDA。
　　 SMDA方法以面向服務(wù)的體系架構(gòu)SOA為基礎(chǔ)，以模型驅(qū)動開發(fā)MDA為基本開發(fā)手段，以本體作為語義支持基礎(chǔ)，通過UML實(shí)現(xiàn)技術(shù)空間整合和系統(tǒng)建模。SMDA方法可以呈現(xiàn)為三維的正交體系結(jié)構(gòu)，包括不同的模型抽象層次、建模作用域以及開發(fā)過程中涉及到的技術(shù)方法。SMDA不僅在方法論上給予高層指導(dǎo)，還借助語義模型技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了從需求建模到服務(wù)化實(shí)現(xiàn)

3、的變換式開發(fā)。在SMDA方法指導(dǎo)下，企業(yè)應(yīng)用開發(fā)將是一個(gè)圍繞業(yè)務(wù)過程的面向服務(wù)的需求分析與建模、業(yè)務(wù)過程設(shè)計(jì)、服務(wù)檢索與動態(tài)組合的迭代過程。
　　 SMDA方法的提出對在開放復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行企業(yè)應(yīng)用開發(fā)有著顯著意義，能夠有效增強(qiáng)溝通，屏蔽可重用資產(chǎn)的異構(gòu)性，滿足用戶的多樣化、動態(tài)化和個(gè)性化需求，實(shí)現(xiàn)基于服務(wù)的高效敏捷開發(fā)。
　　 二、圍繞SMDA開發(fā)方法，以企業(yè)應(yīng)用開發(fā)過程為主線，對需求分析與建模、業(yè)務(wù)過程設(shè)計(jì)和驗(yàn)證

4、、實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)過程的服務(wù)檢索與組合優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究和討論。
　　 1)提出了一種基于多元本體系統(tǒng)的需求分析與建模方法。結(jié)合語義本體技術(shù)和領(lǐng)域工程，提出了以環(huán)境本體和目標(biāo)本體作為基礎(chǔ)，組織本體、過程本體和服務(wù)本體為業(yè)務(wù)核心的層次化多元本體系統(tǒng)。通過頂層本體、領(lǐng)域本體和應(yīng)用本體三種不同抽象層次的本體構(gòu)建來指導(dǎo)面向重用的服務(wù)化企業(yè)應(yīng)用需求分析與建模并保證需求的一致性。需求建模過程從分析問題空間的組織結(jié)構(gòu)開始，以業(yè)務(wù)過程為中心、目標(biāo)

5、為導(dǎo)向，直至生成基于服務(wù)的解決方案結(jié)束。通過基于本體的領(lǐng)域模型重用，有效地提升了需求分析與建模的效果。
　　 2)提出了一種求精式業(yè)務(wù)過程建模與形式化驗(yàn)證方法。針對業(yè)務(wù)過程建模復(fù)雜、模型一致性難以保證的問題，提出一種求精式業(yè)務(wù)過程建模及其形式化驗(yàn)證方法。結(jié)合語義本體技術(shù)、基于統(tǒng)一建模語言UML的擴(kuò)展機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)過程中的不同關(guān)注點(diǎn)多視角的可視化建模。業(yè)務(wù)過程建模是一個(gè)“整體抽象過程→聲明式過程→命令式過程”多階段的求精過程。引

6、入環(huán)境本體的概念，以軟件交互對環(huán)境狀態(tài)的影響來描述軟件行為和能力，并在此基礎(chǔ)上給出了模型相關(guān)定義及其形式化語義。結(jié)合應(yīng)用實(shí)例詳細(xì)論述如何采用聲明式形式化語言Alloy進(jìn)行業(yè)務(wù)過程模型定義和模型求精的形式化驗(yàn)證。實(shí)例表明，該方法可以有效地提升建模過程的靈活性和保證模型規(guī)范的一致性。
　　 3)提出了一種融合本體推理的目標(biāo)導(dǎo)向服務(wù)檢索方法。服務(wù)檢索是業(yè)務(wù)過程服務(wù)化實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵步驟。針對該問題，引入抽象服務(wù)和服務(wù)池的概念，在服務(wù)檢索中構(gòu)

7、建抽象服務(wù)所關(guān)聯(lián)的動態(tài)服務(wù)池，以此為用戶提供在異構(gòu)動態(tài)的環(huán)境中的統(tǒng)一服務(wù)視圖。在此基礎(chǔ)上，把基于過程模型的服務(wù)檢索問題轉(zhuǎn)換為過程目標(biāo)到服務(wù)目標(biāo)的匹配問題，提出了一種融合本體推理技術(shù)目標(biāo)導(dǎo)向式服務(wù)檢索方法，借助業(yè)務(wù)過程附著的目標(biāo)本體來查找滿足約束條件的候選服務(wù)實(shí)例集合，并給出了應(yīng)用案例。實(shí)例表明，該方面能利用現(xiàn)有的本體推理工具進(jìn)行帶約束的服務(wù)池構(gòu)建，有效減少服務(wù)池中實(shí)例的數(shù)量，為下一步面向服務(wù)組合優(yōu)化提供良好的基礎(chǔ)。
　　 4)提