ارائه روشی به منظور نیمه خودکارسازی مدلرانه ترکیب سرویس های وب

دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد:ارائه روشی به منظور نیمه خودکارسازی مدلرانه ترکیب سرویس های وب

پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی کامپیوتر

گرایش نرم افزار

چکیده

امروزه تغییرات متداول در نیازمندیهای مشتریان و محیط کسب و کار به عنوان اصلی ترین چالش یش رو در توسعه سیسـتم هـای مقیاس وسیع مطرح است . معماری سرویس گرا به عنوان یک راهحل عملی برای رفع این مشکلات مطرح شده است ، از طـرف دیگـر ترکیب سرویس یکی از اصول اساسـی معمـاری سـرویس گـرا بـرای پاسـخ گـویی سـریع بـه نیازمنـدی درخواسـتی بـا اسـتفاده از سرویس های در دسترس است .

ترکیب سرویس وب این فرصت را برای سازمانها فراهم کرده است که با استفاده از سرویس های موجود، قابلیت تطبیق بـا تغییـرات مکرر در نیازمندی کاربران میسر گردد. از جمله نقاط ضعف روشها و دیدگاههای ترکیب سرویس کنونی می توان بـه مـواردی نظیـر عدم پشتیبانی از ترکیب سرویس های وب RESTful و مبتنی بر SOAP به طور همزمان در یک سـرویس مرکـب ، عـدم پوشـش تمامی فازهای توسعه ترکیب سرویس ، در نظر نگرفتن نیازمندیهای غیر عملکردی درخواستی برای ترکیب سـرویس ، عـدم امکـان استفاده از دارایی های سازمان به همراه سرویس های خارج از سازمان در سطح وب اشاره کرد.

هدف اصلی این تحقیق ، تلاش برای نیمه خودکار سازی روند ترکیب سرویس های وب بر اسـاس نیازمنـدیهـای عملکـردی و غیـر عملکردی مطرحشده کاربر به صورت پویا با استفاده از ایده معماری مدلرانـه در قالـب معرفـی چـارچوب، فازهـای فرآینـد توسـعه ترکیب و مدلهای مورد استفاده در هر فاز و الگوریتم های مربوطه است . سعی بر آن است کـه در روش ارائـه شـده، امکـان ترکیـب سرویس های وب RESTful و سرویس های وب مبتنی بر SOAP با ارائه مـدل متـاداده ای بـرای توصـیف همزمـان آنهـا، فـراهم گردد. برای رسیدن به این هدف ضمن مطالعه روشهای موجود، تلاش شده است که نقاط ضعف سایر روشها پوشـش داده شـود و از نقاط قوت آنها بهرهمند شویم . بنابراین در این تحقیق روشی با نام ” ترکیب مدلرانه و پویای سرویس هـای نـاهمگن وب” یـا بـه اختصار MDCHeS به همراه چارچوب و فازهای توسعه مربوطه ارائه خواهد شد.

فهرست مطالب

١ فصل اول – کلیات تحقیق ………………………………………………………………………………….. ١

١.١ مقدمه ………………………………………………………………………………………………………… ٢

٢.١ طرح مسأله …………………………………………………………………………………………………… ٣

٣.١ اهداف تحقیق …………………………………………………………………………………………………. ۴

۴.١ محدوده تحقیق ……………………………………………………………………………………………….. ۵

۵.١ مراحل انجام تحقیق …………………………………………………………………………………………… ۶

۶.١ ساختار پایاننامه ………………………………………………………………………………………………. ٧

٢ فصل دوم – مفاهیم پایه و پیشینه تحقیق ………………………………………………………………. ٩

١.٢ مقدمه ………………………………………………………………………………………………………. ١٠

٢.٢ مفاهیم پایه …………………………………………………………………………………………………. ١٠

١.٢.٢ معماری سرویس گرا …………………………………………………………………………………….. ١٠

١.١.٢.٢ سرویس وب…………………………………………………………………………………………………….. ١١

۱۳ ……………………………………………………………………………………………………. WSDL 1.1.1.2.2

۱۵ …………………………………………………………………………………………………….. SOAP 2.1.1.2.2

۱۶……………………………………………………………………………………………………… UDDI 3.1.1.2.2

٢.١.٢.٢ سبک معماریREST ………………………………………………………………………………………….. ١٧

١.٢.١.٢.٢ ویژگی های سرویس های RESTful ………………………………………………………………………… ٢٠

٢.٢.١.٢.٢ مزایای سرویس های RESTful …………………………………………………………………………….. ٢١

٣.٢.١.٢.٢ دسته بندی انواع سرویس های وب RESTful ………………………………………………………………. ٢١

۴.٢.١.٢.٢ مقایسه سرویس های وب مبتنی بر SOAP با RESTful ……………………………………………………. ٢٢

٢.٢.٢ ترکیب سرویس …………………………………………………………………………………………. ٢٣

١.٢.٢.٢ سرویس مرکب ………………………………………………………………………………………………….. ٢۴

۲۴ ……………………………………………………………………………………………………………BPEL 2.2.2.2

٣.٢.٢.٢ مشاپ های وب ………………………………………………………………………………………………….. ٢۵

نه

٣.٢.٢ معماری مدلرانه ………………………………………………………………………………………… ٢۶

۲۸ …………………………………………………………………………………………………………….CIM 1.3.2.2

۲۹ ……………………………………………………………………………………………………………. PIM 2.3.2.2

۲۹ …………………………………………………………………………………………………………… PSM 3.3.2.2

٣.٢ بررسی کارهای مرتبط ……………………………………………………………………………………….. ٣٠

١.٣.٢ روشهای ترکیب سرویس ………………………………………………………………………………. ٣٠

١.١.٣.٢ چارچوب eFlow………………………………………………………………………………………………… ٣٠

٢.١.٣.٢ دیدگاه SELF-SERV……………………………………………………………………………………………… ٣١

٣.١.٣.٢ دیدگاه OntoMat-Service ……………………………………………………………………………………… ٣١

۴.١.٣.٢ دیدگاه Orriens ،Yang وPapazoglou……………………………………………………………………….. ٣١

۵.١.٣.٢ دیدگاه WebTransact ………………………………………………………………………………………….. ٣٢

۶.١.٣.٢ چارچوب METEOR-S…………………………………………………………………………………………… ٣٢

٧.١.٣.٢ چارچوب WSMF ……………………………………………………………………………………………….. ٣٢

٨.١.٣.٢ دیدگاه SeGSeC ………………………………………………………………………………………………… ٣٣

٩.١.٣.٢ چارچوب MoSCoE……………………………………………………………………………………………… ٣٣

١٠.١.٣.٢ دیدگاه SODIUM ………………………………………………………………………………………………… ٣۴

١١.١.٣.٢ دیدگاه Chan and Michael ……………………………………………………………………………………. ٣۴

١٢.١.٣.٢ چارچوب DynamiCoS………………………………………………………………………………………….. ٣۵

١٣.١.٣.٢ چارچوب REST2SOAP …………………………………………………………………………………………. ٣۵

١۴.١.٣.٢ دیدگاه Zhenhua,Chenting و Zhang ………………………………………………………………………. ٣۵

١۵.١.٣.٢ دیدگاه ترکیب خودکار سرویس های RESTful…………………………………………………………………..36

١۶.١.٣.٢ دیدگاه KaoutharوZahi ………………………………………………………………………………………٣۶

١٧.١.٣.٢ دیدگاه BPEL for REST ……………………………………………………………………………………….. ٣٧

۴.٢ مقایسه روشها ……………………………………………………………………………………………… ۴٣

١.۴.٢ تحلیل روشهای بررسی شده ……………………………………………………………………………. ۴۵

۵.٢ جمع بندی مطالب فصل ……………………………………………………………………………………… ۴۶

٣ فصل سوم – مبانی روش پیشنهادی ……………………………………………………………………… ۴٧

ده

١.٣ مقدمه ………………………………………………………………………………………………………. ۴٨

٢.٣ مدل متاداده ای برای توسعه ترکیب سرویس ………………………………………………………………. ۵١

١.٢.٣ توصیف عناصر و ارتباطات مدل متاداده ……………………………………………………………….. ۵٣

٣.٣ معرفی مدل های مورد استفاده ……………………………………………………………………………….. ۵٨

١.٣.٣ مدل ورودی (IM ) ……………………………………………………………………………………… ۶٠

٢.٣.٣ مدل انتزاعی سرویس مرکب (ACSM ) ……………………………………………………………….. ۶٣

٣.٣.٣ مدل واقعی سرویس مرکب (CCSM) ………………………………………………………………………۶۶

۴.٣.٣ مدل اجرایی سرویس مرکب (ECSM) ……………………………………………………………………. ۶٨

۴.٣ معرفی چارچوب پیشنهادی ………………………………………………………………………………….. ۶٩

١.۴.٣ معماری چارچوب……………………………………………………………………………………….. ٧٠

٢.۴.٣ عناصر معماری چارچوب ………………………………………………………………………………… ٧٢

۵.٣ جمع بندی مطالب فصل …………………………………………………………………………………….. ٧۵

۴ فصل چهارم – فرآیند ترکیب سرویس و الگوریتم های مورد استفاده ………………………………… ٧۶

١.۴ مقدمه ………………………………………………………………………………………………………. ٧٧

٢.۴ فرآیند توسعه ترکیب سرویس ……………………………………………………………………………… ٧٧

١.٢.۴ پیش فرض های توسعه ترکیب در چارچوب پیشنهادی ……………………………………………….. ٧٩

٢.٢.۴ فاز اول: توصیف سرویس درخواستی (تبدیل نیازمندی کاربر به IM) …………………………………. ٧٩

٣.٢.۴ فاز دوم: کشف (تبدیل IM به ACSM)………………………………………………………………… ٨١

١.٣.٢.۴ زمان مصرفی الگوریتم های معرفی شده در فاز کشف ………………………………………………………….. ٩٢

۴.٢.۴ فاز سوم: ساخت سرویس مرکب (تبدیل ACSM به CCSM) …………………………………………… ٩۴

١.۴.٢.۴ زمان مصرفی الگوریتم تبدیل ACSM به CCSM در فاز ساخت …………………………………………………٩۶

۵.٢.۴ فاز چهارم: انتخاب (انتخاب CCSM نهایی )…………………………………………………………….. ٩٧

۶.٢.۴ فاز پنجم : ساخت سرویس مرکب قابل اجرا (تبدیل CCSM به ECSM) ……………………………….. ٩٨

٣.۴ جمع بندی مطالب فصل ……………………………………………………………………………………. ١٠٠

یازده

۵ فصل پنجم – ارزیابی روش پیشنهادی …………………………………………………………………… ١٠١

١.۵ مقدمه …………………………………………………………………………………………………….. ١٠٢

٢.۵ نحوهی ارزیابی روش پیشنهادی ………………………………………………………………………….. ١٠٢

٣.۵ شناخت شاخص های ارزیابی ……………………………………………………………………………….. ١٠٣

۴.۵ سناریوهای کاربردی ……………………………………………………………………………………… ١٠٧

١.۴.۵ سناریوی کاربردی ” استخدام نیرو در سازمان” …………………………………………………….. ١٠٩

١.١.۴.۵ شرح سناریو……………………………………………………………………………………………………١٠٩

٢.١.۴.۵ اجرای سناریو بر اساس فرآیند توسعه در چارچوب MDCHeS ………………………………………………..١١٠

٢.۴.۵ تحلیل اهداف انجام سناریوها و میزان تحقق آنها ………………………………………………….. ١١۵

٣.۴.۵ نظرسنجی از خبرگان………………………………………………………………………………… ١١٩

١.٣.۴.۵ نتایج ارزیابی …………………………………………………………………………………………………..١١٩

٢.٣.۴.۵ تحلیل نتایج ارزیابی قابلیت های چارچوب پیشنهادی …………………………………………………………١٢١

۵.۵ مقایسه روش پیشنهادی با روش های مشابه ………………………………………………………………. ١٢٢

۶.۵ جمع بندی مطالب فصل ……………………………………………………………………………………. ١٢٣

۶ فصل ششم – خلاصه و نتیجه یگ ری …………………………………………………………………….. ١٢۴

١.۶ مقدمه …………………………………………………………………………………………………….. ١٢۵

٢.۶ بازبینی میزان تحقق اهداف پایان نامه ……………………………………………………………………. ١٢۵

٣.۶ ویژگی نوآوری های تحقیق …………………………………………………………………………………. ١٢٨

۴.۶ محدودیت ها ………………………………………………………………………………………………. ١٢٩

۵.۶ نتیجه گیری ……………………………………………………………………………………………….. ١٢٩

۶.۶ کارهای آینده ……………………………………………………………………………………………… ١٣٠

پیوست ١ – عناصر مخزن اصلی چارچوب MDCHES ……………………………………………………… ١٣٢

پیوست ٢ – جدول کلمات مخفف مورد استفاده در الگوریتم ها …………………………………………..١۴١

پیوست ٣ – متن کامل نظرسنجی قابلیت های چارچوب MDCHES ………………………………………. ١۴۴

منابع تحقیق ………………………………………………………………………………………………. ١۵۴

دوازده

فهرست شکل ها

شکل ١-١: ترکیب فناروی معماری سرویس گرا و معماری مدل رانه برای توسعه سرویس مرکب ……………………. ۵

شکل ١-٢: نمایی از طرح پژوهشی [٢] ………………………………………………………………………………. ۶

شکل ١-٣: مراحل انجام تحقیق ………………………………………………………………………………………….. ٨

شکل ٢-١: مدل سرویس وب[٧] ……………………………………………………………………………………… ١١

شکل ٢-٢: پشته استانداردهای سرویس وب [١٠] …………………………………………………………………….. ١٣

شکل ٢-٣: ساختار یپام در SOAP[10] ………………………………………………………………………………. ١۶

شکل ٢-۴: عناصر معماری و نحوه ارتباطشان در REST[20] …………………………………………………………. ١٩

شکل ٢-۵: سرویس مرکب RESTful [٢٠] ………………………………………………………………………….. ١٩

شکل ٢-۶: فرآیند اصلی در معماری مدل رانه [٢٨] ……………………………………………………………………. ٢٧

شکل ٢-٧: فرآیند تبدیل مدل های یک سیستم پچی یده در معماری مدل رانه [٢٨] ……………………………….. ٢٧

شکل ٢-٨: فرآیند پیشنهادی این تحقیق در تبدیل مدلها …………………………………………………………. ٢٩

شکل ٢-٩: نحوه فراخوانی سرویس هایRESTful از طریق ٢.٠ WSDL [۴۴] ………………………………………. ٣٨

شکل ٢-١٠: فراخوانی مستقیم سرویس هایRESTful از طریق توسعه BPEL for REST [۴۴] …………………….. ٣٨

شکل ٢-١١: توسعه BPEL for REST برای فراخوانی مستقیم سرویس RESTful [۴۴] …………………………….. ۴٠

شکل ٢-١٢: توسعه BPEL for REST برای اعلان کردن یک سرویس RESTful در بخشی از فرآیند BPEL [۴۴] …. ۴١

شکل ٣-١: ساختار مدل متا داده ای در چارچوب پیشنهادی ………………………………………………………… ۵٢

شکل ٣-٢ : الگوی مدل های مورد استفاده ……………………………………………………………………………… ۵٩

شکل ٣-٣: الگوی گراف جریان کنترل-داده در روش پیشنهادی ………………………………………………………… ۶٠

شکل ٣-۴: IM در سناریوی “برنامه ریزی سفر” ……………………………………………………………………….. ۶٢

شکل ٣-۵: نمونه ای ازACSM در سناریوی “برنامه ریزی سفر” ……………………………………………………….. ۶۵

شکل ٣-۶: نمونه ای ازCCSM در سناریوی “برنامه ریزی سفر” ……………………………………………………….. ۶٧

شکل ٣-٧: ارتباط مدل های چارچوب ………………………………………………………………………………….. ۶٨

شکل ٣-٨: معماری چارچوب پیشنهادی …………………………………………………………………………….. ٧١

سیزده

شکل ۴-١: فرآیند تبدیل مدلها در روش پیشنهادی ……………………………………………………………….. ٧٨

شکل ۴-٢: فازهای توسعه ترکیب سرویس در چارچوب MDCHeS……………………………………………………. ٧٨

شکل ۴-٣: شبه کد الگوریتم تبدیلIM به ACSM …………………………………………………………………… ٨٣

شکل ۴-۴: شبه کد الگوریتم جستجوی فعالیت …………………………………………………………………………. ٨۵

شکل ۴-۵: شبه کد الگوریتم ترکیب فعالیت ……………………………………………………………………………. ٨۶

شکل ۴-۶: شبه کد الگوریتم تولید گراف ترکیب ………………………………………………………………………… ٨٧

شکل ۴-٧: نمایی از وظیفه مندی یش ی نیب آب و هوا و فعالیت های متناظر موجود در مخزن اصلی ………………. ٨٩

شکل ۴-٨: گراف ترکیب وظیفه مندی “پیش ی نیب آب و هوا”………………………………………………………. ٩٠

شکل ۴-٩: گراف IM برای سناریوی “برنامه ریزی سفر” ……………………………………………………………….. ٩١

شکل ۴-١٠: دو نمونه از گرافهای ACSM برای سناریوی “برنامه ریزی سفر”…………………………………………. ٩١

شکل ۴-١١: شبه کد الگوریتم تبدیلACSM به CCSM …………………………………………………………….. ٩۵

شکل ۴-١٢: دو نمونه از گراف های CCSM برای سناریوی ” برنامه ریزی سفر”……………………………………. ٩۶

شکل ۴-١٣: شبه کد الگوریتم انتخاب مناسب ترینCCSM ……………………………………………………………. ٩٧

شکل ۵-١: شاخص های ارزیابی به تفکیک فازهای فرآیند ترکیب پیشنهادی ……………………………………… ١٠٧

شکل ۵-٢: گراف های متناظر با سناریوی ” برنامه ریزی سفر” ……………………………………………………. ١٠٩

شکل ۵-٣:گراف های متناظر با سناریوی ” استخدام نیرو در سازمان” …………………………………………….. ١١٠

شکل ۵-۴: IM در سناریوی ” استخدام نیرو در سازمان”………………………………………………………….. ١١٢

شکل ۵-۵: ACSM در سناریوی ” استخدام نیرو در سازمان” …………………………………………………….. ١١٣

شکل ۵-۶: CCSM در سناریوی ” استخدام نیرو در سازمان” …………………………………………………….. ١١۴

شکل ۵-٧: نمایش ترکیب فعالیت ها در” سناریوی برنامه ریزی سفر” …………………………………………….. ١١٧

شکل ۶-١: چارچوب جامع توسعه و مدیریت ترکیب سرویس ……………………………………………………… ١٣١

شکل ٧-١: شمای ارتباط کلاس های ترکیب در پایگاه داده Access ……………………………………………… ١٣۴

چهارده

فهرست جدول ها

جدول ٢-١: مقایسه چارچوبها و دیدگاههای ترکیب سرویس ها ……………………………………………………….. ۴۴

جدول ۵-١: نتایج ارزیابی نظرات خبرگان در خصوص قابلیت های چارچوب پیشنهادی …………………………… ١٢٠

جدول ۵-٢: مقایسه چارچوب MDCHeS با چارچوب های مشابه موجود ………………………………………… ١٢٣

جدول ٧-١: عناصر موجود در مخزن اصلی چارچوب برای انجام سناریوهای کاربردی …………………………………… ١٣۴

جدول ٨-١: فهرست کلمات مخفف مورد استفاده در الگوریتم های معرفی شده در فصل ۴ ……………………………… ١۴٢

محتوای فایل دانلودی:

فایل ورد قابل ویرایش

۲۹۰ صفحه