BPELWeb服务组合与ASSL代码生成技术解析

### BPEL Web服务组合与ASSL代码生成技术解析 #### 1. BPEL Web服务组合属性验证 当获得形式化BPEL描述的Event B模型后，可通过相关属性对其进行丰富，这些属性形式化了用户需求和BPEL定义过程的合理性。在Event B中，这些属性在AXIOMS、INVARIANTS和THEOREMS子句中定义，同时添加前置条件和保护条件来定义正确的事件触发。具体的属性验证点如下： - **BPEL类型控制**：静态属性在Event B模型的CONTEXT中描述，涉及服务、消息及其对应类型（WSDL部分）的描述，Event B确保类型和函数组合的正确描述。 - **编排和服务组合**：动态属性在Event B模型的MACHINE中描述，涉及变量（服务间交换的消息）和BPEL流程行为（BPEL部分），变体的引入保证了正确的服务触发顺序和消息传递。 - **无死锁性**：始终可以触发至少一个事件，通过在THEOREMS子句中声明所有抽象事件保护条件的析取意味着所有具体事件保护条件的析取来确保该属性。 - **无活锁**：为每个对应于组合运算符编码的细化引入一个递减变体，当该变体达到值0时，可以触发另一个事件。 - **调用服务操作的前置条件**：输入消息不为空，在编排工具中，触发BPEL活动的条件是该活动使用的消息的正确接收，在对应活动的事件保护条件中考虑该条件，并通过一个不变式保证该状态的存在。 - **数据转换**：数据属性在INVARIANTS和AXIOMS子句中表达，对每个触发的事件进行检查，确保所有参与者（合作伙伴）之间数据和消息的正确操作和转换。 - **事务属性**：通过一组事件对故障和补偿处理程序进行建模时，可以对与事务性Web服务相关的属性进行建模和检查。 此外，该方法的一个主要优点是错误报告。当由于错误的BPEL设计和/或分解而无法证明Event B模型时，可以在BPEL代码中报告相关活动中发生的错误，这对通常不是形式方法专家的设计人员非常有帮助。 #### 2. BPEL Web服务组合设计方法总结 从技术角度来看，该方法是将每个BPEL服务组合描述编码为一个Event B模型，对与死锁或活锁、数据转换、消息一致性或事务相关的属性进行建模，这需要用原始BPEL描述中没有的相关信息丰富Event B模型。 从方法学角度来看，该方法建议对BPEL建模端的分解关系进行编码，使得Event B模型的细化链遵循BPEL描述语言提供的分解过程。这种方法有双重好处，在BPEL端提供了逐步设计方法，同时在Event B端简化了证明活动，因为由于存在粘合不变式，证明义务变得更简单。 该方法涵盖了Web服务组合形式验证的所有特征，生成的Event B模型支持对与数据（数据转换）和服务（服务编排）相关的属性进行验证。BPEL2B工具作为Eclipse插件，实现了文中描述的转换过程，有助于形式方法的推广，并且对BPEL设计人员隐藏了形式建模活动的细节。 #### 3. ASSL概述 自2001年以来，自主计算（AC）已成为计算机科学和IT行业的战略举措。许多主要软件供应商都开展了相关研究项目，旨在创建具有自我管理能力的计算机系统。自主系统规范语言（ASSL）是专门用于AC开发的工具，它解决了在框架内对自主系统（AS）进行形式化规范和代码生成的问题。 ASSL采用多层结构来指定自主系统，目标是从ASSL规范生成一个可操作的框架实例。它有助于设计和生成一个AC包装器，将现有系统的组件嵌入其中，允许以非侵入方式为现有系统添加自我管理功能。该框架支持对AS进行自上而下的开发方