面向服務的語義模型驅動企業(yè)應用軟件開發(fā)方法及關鍵技術研究.pdf

1、隨著信息技術的快速發(fā)展，互聯(lián)網已經成為構建企業(yè)應用軟件的基礎要素，企業(yè)應用不再是封閉系統(tǒng)，而是更多的呈現出開放性、異構性、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，面向服務的軟件開發(fā)成為一種新的開發(fā)范型。軟件服務成為開放網絡環(huán)境下資源封裝與共享的標準形式，是應用系統(tǒng)的基本功能單元，未來企業(yè)應用開發(fā)將以業(yè)務過程為核心、通過可重用的服務發(fā)現和動態(tài)服務組合構成。在這樣的背景下，本文對企業(yè)應用開發(fā)展開研究，主要研究工作和貢獻

2、如下：
　　 一、提出了一種面向服務的語義模型驅動企業(yè)應用軟件開發(fā)方法SMDA。
　　 SMDA方法以面向服務的體系架構SOA為基礎，以模型驅動開發(fā)MDA為基本開發(fā)手段，以本體作為語義支持基礎，通過UML實現技術空間整合和系統(tǒng)建模。SMDA方法可以呈現為三維的正交體系結構，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方法。SMDA不僅在方法論上給予高層指導，還借助語義模型技術，實現了從需求建模到服務化實現

3、的變換式開發(fā)。在SMDA方法指導下，企業(yè)應用開發(fā)將是一個圍繞業(yè)務過程的面向服務的需求分析與建模、業(yè)務過程設計、服務檢索與動態(tài)組合的迭代過程。
　　 SMDA方法的提出對在開放復雜的網絡環(huán)境下進行企業(yè)應用開發(fā)有著顯著意義，能夠有效增強溝通，屏蔽可重用資產的異構性，滿足用戶的多樣化、動態(tài)化和個性化需求，實現基于服務的高效敏捷開發(fā)。
　　 二、圍繞SMDA開發(fā)方法，以企業(yè)應用開發(fā)過程為主線，對需求分析與建模、業(yè)務過程設計和驗證

4、、實現業(yè)務過程的服務檢索與組合優(yōu)化等關鍵技術進行了研究和討論。
　　 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。結合語義本體技術和領域工程，提出了以環(huán)境本體和目標本體作為基礎，組織本體、過程本體和服務本體為業(yè)務核心的層次化多元本體系統(tǒng)。通過頂層本體、領域本體和應用本體三種不同抽象層次的本體構建來指導面向重用的服務化企業(yè)應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構開始，以業(yè)務過程為中心、目標

5、為導向，直至生成基于服務的解決方案結束。通過基于本體的領域模型重用，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)務過程建模與形式化驗證方法。針對業(yè)務過程建模復雜、模型一致性難以保證的問題，提出一種求精式業(yè)務過程建模及其形式化驗證方法。結合語義本體技術、基于統(tǒng)一建模語言UML的擴展機制，實現對業(yè)務過程中的不同關注點多視角的可視化建模。業(yè)務過程建模是一個“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，并在此基礎上給出了模型相關定義及其形式化語義。結合應用實例詳細論述如何采用聲明式形式化語言Alloy進行業(yè)務過程模型定義和模型求精的形式化驗證。實例表明，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導向服務檢索方法。服務檢索是業(yè)務過程服務化實現的關鍵步驟。針對該問題，引入抽象服務和服務池的概念，在服務檢索中構

7、建抽象服務所關聯(lián)的動態(tài)服務池，以此為用戶提供在異構動態(tài)的環(huán)境中的統(tǒng)一服務視圖。在此基礎上，把基于過程模型的服務檢索問題轉換為過程目標到服務目標的匹配問題，提出了一種融合本體推理技術目標導向式服務檢索方法，借助業(yè)務過程附著的目標本體來查找滿足約束條件的候選服務實例集合，并給出了應用案例。實例表明，該方面能利用現有的本體推理工具進行帶約束的服務池構建，有效減少服務池中實例的數量，為下一步面向服務組合優(yōu)化提供良好的基礎。
　　 4)提