基于獨立第三方的Web服務(wù)Qos屬性評價系統(tǒng)及其評價方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及Web服務(wù)屬性選擇領(lǐng)域，尤其涉及一種基于獨立第三方的Web服務(wù)Qos 屬性評價系統(tǒng)及其評價方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 當前，Web服務(wù)質(zhì)量屬性（QualityofService,QoS)成為了Web服務(wù)選擇的重要 考慮因素。
[0003] 在傳統(tǒng)Web服務(wù)屬性發(fā)布和發(fā)現(xiàn)機制中，QoS信息主要由服務(wù)提供商來度量和發(fā) 布。其主要存在以下兩個弊端： 一方面服務(wù)提供商從服務(wù)的運行端對QoS動態(tài)參數(shù)進行單點監(jiān)測和度量，但是由于Web服務(wù)是面向客戶的，服務(wù)質(zhì)量真正的好壞也應(yīng)該從客戶的角度來評價，因此現(xiàn)有服務(wù)提 供商所發(fā)布的QoS數(shù)據(jù)并不能代表客戶端使用服務(wù)的真實屬性。
[0004] 另一方面，由于服務(wù)提供商之間的競爭激烈，服務(wù)提供者為了增加其所提供服務(wù) 被選擇的機會，從而獲取更大的利益，往往會發(fā)布優(yōu)于實際值的虛假Q(mào)oS屬性數(shù)據(jù)。因此， 基于QoS的Web服務(wù)發(fā)布和發(fā)現(xiàn)過程中，QoS信息的真實性、客觀性、準確性等問題沒有保 障。
[0005] 近年來，還有一些研究考慮QoS信息應(yīng)該由客戶端反饋，由服務(wù)用戶安裝監(jiān)測程 序?qū)Ψ?wù)的QoS信息進行主動監(jiān)測和收集記錄，并反饋給服務(wù)中心。但是這種方法需要用 戶緊密地參與到服務(wù)質(zhì)量的度量過程中來，加重了服務(wù)請求者的負擔，對Web服務(wù)客戶端 應(yīng)用的自動化程度會造成較大的影響；并且，實際情況更傾向于進行主動反饋的服務(wù)消費 者很少，且評價頻率也很低，這樣一來，這些評價就不具有普遍性；另外客戶端反饋也是一 種主觀行為，因此難免存在偏見甚至惡意欺騙，影響服務(wù)消費者的決策。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)中還有一些對Web服務(wù)的質(zhì)量屬性進行度量的技術(shù)和工具，但都存在這 樣或那樣的問題，我們將其列舉分析如下： 方法一：基于對SOAP引擎庫進行修改的方法來實現(xiàn)對Web服務(wù)質(zhì)量的自動度量。通 過修改ApacheAxis的SOAP引擎庫，向其中添加監(jiān)測代碼，以便在SOAP請求發(fā)送前和接收 SOAP響應(yīng)消息時收集與服務(wù)質(zhì)量相關(guān)的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)通發(fā)送給專門的節(jié)點以便進行 分析和處理，其結(jié)果和手工提交的QoS數(shù)據(jù)一起被用來更新服務(wù)注冊庫中相應(yīng)Web服務(wù)的 質(zhì)量信息。這種方法的缺點是：它與系統(tǒng)平臺以及SOAP引擎庫的實現(xiàn)緊密相關(guān)。其廣泛應(yīng) 用需要得到工業(yè)界各個廠商的支持，才能將這種修改集成到所有的SOAP引擎庫的具體實 現(xiàn)中，而且并不是所有的SOAP引擎庫都公開源代碼。
[0007]方法二：基于應(yīng)用響應(yīng)度量（ApplicationResponseMeasure,ARM)API對Apache AxisWeb服務(wù)平臺上的Web服務(wù)執(zhí)行時間進行度量。通過對ARMAPI調(diào)用來指出ARM事務(wù)的 開始和終止事件，獲得Web服務(wù)的執(zhí)行時間。此外，將面向方面編程技術(shù)（Aspect-Oriented Programming，A0P)和ARMAPI結(jié)合在一起，用來度量實現(xiàn)具體業(yè)務(wù)邏輯的后端服務(wù)的執(zhí)行 時間。這種方法的優(yōu)點在于獲取活動與系統(tǒng)平臺的無關(guān)性，但是側(cè)重于在服務(wù)端進行度量， 該方法需要能訪問被度量的Web服務(wù)的源代碼，一旦度量過程發(fā)生改變或者應(yīng)用程序本身 在被度量和獨立運行之間進行切換，則整個應(yīng)用程序都需要進行重新編譯和部署。
[0008] 方法三：基于代理的方法是將Proxy作為Web服務(wù)客戶端和服務(wù)提供端之間通信 的橋梁，代理橫切服務(wù)客戶端和服務(wù)提供端之間交換的輸入輸出消息，從而進行服務(wù)質(zhì)量 的度量。這個方法要求服務(wù)提供端和客戶端之間交換的所有SOAP消息對代理來說都是可 見的。這個方法的缺點是需要對被監(jiān)測的Web服務(wù)應(yīng)用程序的源代碼進行修改并和配置以 便使用Proxy。當面對不開放源代碼的Web服務(wù)應(yīng)用程序時，該度量方法就不再體現(xiàn)它的優(yōu) 越性了。
[0009] 方法四：Web服務(wù)質(zhì)量的度量是通過對底層網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包（Packets)進行攔截和捕 獲來實現(xiàn)的。采用這種方法的核心思想是要捕獲含有SOAP請求消息和響應(yīng)消息的數(shù)據(jù)包。 這種方法優(yōu)點在于：監(jiān)測程序與Web服務(wù)應(yīng)用程序的源代碼完全分離。缺點就是：監(jiān)測程序 所獲取的信息中有很大一部分都是與度量目標無關(guān)的數(shù)據(jù)，需要將它們過濾掉。
[0010] 終上所述，如果能夠研發(fā)出一套基于獨立第三方的Web服務(wù)Qos屬性評價系統(tǒng) 及其評價方法，Web服務(wù)QoS的度量能夠由獨立于服務(wù)提供者和服務(wù)用戶的第三方進行， 第三方模擬客戶實際調(diào)用Web服務(wù)的情形，發(fā)送服務(wù)調(diào)用請求，由監(jiān)測代碼來收集服務(wù)的 執(zhí)行狀況和各項數(shù)據(jù)。那么在這種情況下，監(jiān)測代碼不需要獲得Web服務(wù)的設(shè)計和實現(xiàn) 細節(jié)，跟普通的用戶使用服務(wù)一樣，只要獲得Web服務(wù)的接口信息即WSDL(WebServices DescriptionLanguage)文檔即可，在獲得WSDL文檔的基礎(chǔ)上實現(xiàn)服務(wù)的自動調(diào)用、監(jiān)測和 度量。則就可以實現(xiàn)保證Web服務(wù)屬性的QoS數(shù)據(jù)的公正性、可信性和客觀性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明的目的是開發(fā)出一種基于獨立第三方的Web 服務(wù)Qos屬性評價系統(tǒng)及其評價方法，該系統(tǒng)提供的Web服務(wù)屬性的QoS數(shù)據(jù)具有公正性、 可信性和客觀性。
[0012] 為達到上述目的，本發(fā)明提供的一種基于獨立第三方的Web服務(wù)Qos屬性評價系 統(tǒng)包括以下構(gòu)件： WSDL解析構(gòu)件，用戶輸入Web服務(wù)WSDL文檔的URL地址后，WSDL解析構(gòu)件從UDDI注 冊庫中獲得WSDL的描述文檔并負責對WSDL文檔進行自動解析，通過對WSDL文檔進行解 析，可以清楚的了解Web服務(wù)使用的綁定協(xié)議、端口、實現(xiàn)的操作和輸入輸出的消息以及用 到的數(shù)據(jù)類型信息，所有這些信息存儲在數(shù)據(jù)庫中，提供給用戶瀏覽和選擇； 調(diào)用數(shù)據(jù)生成構(gòu)件，調(diào)用數(shù)據(jù)生成構(gòu)件根據(jù)WSDL文檔中定義數(shù)據(jù)類型的模式文件生 成調(diào)用數(shù)據(jù)，包括生成簡單數(shù)據(jù)類型的調(diào)用數(shù)據(jù)和生成復(fù)雜數(shù)據(jù)類型的調(diào)用數(shù)據(jù)；簡單數(shù) 據(jù)類型的調(diào)用數(shù)據(jù)是通過WSDL文檔中定義的數(shù)據(jù)類型及刻面約束隨機生成默認的調(diào)用數(shù) 據(jù)；復(fù)雜數(shù)據(jù)類型的調(diào)用數(shù)據(jù)是根據(jù)WSDL解析構(gòu)件得到的數(shù)據(jù)類型結(jié)構(gòu)，采用相應(yīng)的策 略，生成簡單調(diào)用數(shù)據(jù)的集合；所有調(diào)用數(shù)據(jù)生成構(gòu)件中生成的調(diào)用數(shù)據(jù)都存儲到XML文 件當中去； 樁代碼生成構(gòu)件，樁代碼生成構(gòu)件從Web服務(wù)的WSDL文件動態(tài)的生成用來調(diào)用Web服務(wù)的客戶端Java樁代碼，進而使用客戶端Java樁代碼利用Web服務(wù)的工具包Axis的 WSDL2 Java工具來調(diào)用遠程的Web服務(wù)，將WSDL文件中定義的數(shù)據(jù)類型、消息、端口類型、綁 定協(xié)議轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的Java類和接口； 服務(wù)調(diào)用構(gòu)件，在Web服務(wù)調(diào)用的客戶端Java樁代碼生成后，服務(wù)調(diào)用構(gòu)件使用Java的反射機制，獲得調(diào)用服務(wù)的方法名、返回類型、參數(shù)類型列表，使用現(xiàn)有的負載測試工具 LoadRunner捕獲服務(wù)調(diào)用場景，并通過模擬上千萬用戶實施并發(fā)負載來進行實時性能的監(jiān) 測； 服務(wù)監(jiān)測構(gòu)件，服務(wù)監(jiān)測構(gòu)件監(jiān)測服務(wù)調(diào)用的開始時間和終止時間，服務(wù)調(diào)用 前和調(diào)用后的各種時間和狀態(tài)信息，服務(wù)監(jiān)測構(gòu)件采用面向方面的程序設(shè)計技術(shù) (Aspect-Oriented Programming, A0P)，將對服務(wù)的監(jiān)測設(shè)置為方面代碼，并將監(jiān)測代碼植 入服務(wù)調(diào)用代碼執(zhí)行之前和執(zhí)行之后，收集服務(wù)調(diào)用前和調(diào)用后的時間、狀態(tài)信息，監(jiān)測 Web服務(wù)動態(tài)參數(shù)； 結(jié)果收集和計算構(gòu)件，結(jié)果收集和計算構(gòu)件收集來自于服務(wù)監(jiān)測構(gòu)件監(jiān)測到的服務(wù)的 調(diào)用時間和調(diào)用狀態(tài)信息，并且根據(jù)服務(wù)屬性計算模型，計算出服務(wù)屬性的各個動態(tài)參數(shù) 指標值，將計算結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫；所述服務(wù)屬性的動態(tài)參數(shù)指標值包括吞吐量、響應(yīng)時間、 可靠性、可用性和可訪問性； QoS動態(tài)更新構(gòu)件，QoS動態(tài)更新構(gòu)件用于對Web服務(wù)屬性的各個屬性值的動態(tài)更新，QoS動態(tài)更新構(gòu)件根據(jù)歷史數(shù)據(jù)對當前得到的QoS數(shù)據(jù)進行定期修正和更新，得到最新的 全局Qos屬性數(shù)據(jù)并實時更新到數(shù)據(jù)庫，實時反映出QoS信息的最新變化。
[0013] 優(yōu)選的方案，所述簡單數(shù)據(jù)類型的調(diào)用數(shù)據(jù)包括字符串型的調(diào)用數(shù)據(jù)、數(shù)值型的 調(diào)用數(shù)據(jù)和布爾型的調(diào)用數(shù)據(jù)。
[0014] 進一步的優(yōu)選方案，所述數(shù)值型的調(diào)用數(shù)據(jù)包括int的調(diào)用數(shù)據(jù)、float的調(diào)用數(shù) 據(jù)、double的調(diào)用數(shù)據(jù)和integer的調(diào)用數(shù)據(jù)。
[0015] 更進一步的優(yōu)選方案，所述布爾型的調(diào)用數(shù)據(jù)包括True取值的調(diào)用數(shù)據(jù)和False 取值的調(diào)用數(shù)據(jù)。
[0016] 所述復(fù)雜數(shù)據(jù)類型的調(diào)用數(shù)據(jù)包括choice型的調(diào)用數(shù)據(jù)、all型的調(diào)用數(shù)據(jù)和 sequence型的調(diào)用數(shù)據(jù)。
[0017] 本發(fā)明實現(xiàn)了一個獨立的、第三方的QoS動態(tài)參數(shù)度量系統(tǒng)QoS-M (QoS Measurement system)。該度量系統(tǒng)能夠?qū)γ枋龇?wù)的WSDL文檔進行自動解析；根據(jù)解析 出的WSDL文檔信息自動生成調(diào)用服務(wù)的調(diào)用數(shù)據(jù)；自動生成調(diào)用服務(wù)的客戶端樁代碼；在 此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)Web服務(wù)的自動調(diào)用；結(jié)合面向方面的編程技術(shù)，織入服務(wù)監(jiān)測代碼直接到 Web服務(wù)調(diào)用代碼處，實現(xiàn)對Web服務(wù)調(diào)用時間和調(diào)用狀態(tài)的動態(tài)采集；完成QoS動態(tài)參數(shù) 的計算和存儲；并通過QoS動態(tài)更新算法對QoS歷史信息做定期的計算和更新，以反映出 QoS信息的最新變化；為服務(wù)雙方提供一個客觀的、可信的QoS度量數(shù)據(jù)。
[0018] 另外，本方發(fā)明實現(xiàn)了第三方的QoS動態(tài)參數(shù)