[发明专利]一种基于NuSMV的服务组合规则路由的正确性验证方法

说明书

技术领域

本发明属于Web服务组合规则的形式化验证领域，具体涉及到一种基于模型检测的服务规则路由的正确性验证方法。

背景技术

随着企业信息化的发展，传统的软件架构已经不能满足多个应用集成的需求。面向服务架构（Service Oriented Architecture，SOA）思想的提出在一定程度上解决了这个问题。企业服务总线（Enterprise Service Bus，ESB）作为SOA架构主要的基础设施，已经成功应用在电信、金融等多个领域。当使用ESB集成应用系统时，各个应用将自己的业务功能封装为服务部署在总线上，不同应用之间的交互通过服务的组合和交互完成，具体的传输协议和消息格式的转换则由总线实现。ESB减少了应用集成代价，但消息的路由规则分散在代码中，当业务规则改变时，需要修改源代码以应对由此引起的消息路由规则的改变，从而使得系统的维护成本增加。

将业务规则从业务流程中提取出来，即在传统的ESB中引入规则引擎，使得不同服务之间的消息基于独立的规则进行路由，当规则变更时，直接修改相应的规则配置信息即可，可大大降低系统的维护成本。实现基于规则的消息路由，一个核心问题是如何检测消息路由的正确性，例如：组合服务的实际运行结果是否与用户期望的目标结果相一致，是否出现引起死锁的循环调用，等等。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种基于NuSMV的服务组合规则路由的正确性验证方法。

本发明方法的具体步骤是： 

步骤(1) 对于每一个原子服务，建立表示其规则路由的六元组模型                                               ，其中表示一个原子服务所有状态的集合，表示原子服务的初始状态，表示原子服务的终结状态集合，表示消息集合，表示消息标识集合，表示当前状态接收消息后达到下一状态，表示发送消息后到下一状态，表示服务所有状态之间的转移关系的集合。

步骤(2) 将通过步骤(1)得到的所有六元组模型合并为表示整个业务流程的组合服务模型六元组。

步骤(3) 为组合服务模型服务六元组定义一个NuSMV验证程序的状态变量，取值范围为组合服务模型六元组的状态集合的所有状态元素，初始值为状态变量的初始赋值。

步骤(4) 根据组合服务模型六元组的消息集合创建NuSMV验证程序的消息变量，初始值设置为具有实际意义的取值范围之外的任意一个值。

步骤(5) 由组合服务模型六元组的状态转移关系集合中的初始状态所在的转移关系得到转移后的状态，由此定义对应该状态变量的NuSMV验证程序的next语句（next语句定义状态变量的转换关系）的一个条件及赋值；从该状态及其所在的转移关系得到状态变量的next语句的下一个条件及赋值；依次交替进行，得到状态变量的所有条件分支及赋值，其中状态变量转换关系的next语句的条件包括状态变量的当前值和消息标识对应的消息变量的取值，最终生成NuSMV验证程序。

步骤(6) 输入使用分支时序逻辑CTL或者线性时序逻辑LTL描述的待验证的性质，运行通过步骤(5)生成的NuSMV验证程序，对性质进行验证，对于不满足的性质给出反例。

本发明中NuSMV是一种经典的模型检测工具，本发明所提供的基于NuSMV的服务组合规则路由的正确性验证方法由一组功能模块组成，它们包括：原子服务六元组模型生成模块、组合服务六元组模型生成模块、NuSMV验证程序生成模块和正确性验证模块。

原子服务六元组模型生成模块根据表示服务信息和路由规则信息的服务模型生成每个原子服务的六元组模型。

组合服务六元组模型生成模块合并每个原子服务的六元组模型，生成表示整个业务流程的组合服务六元组模型。

NuSMV验证程序生成模块根据组合服务六元组模型，生成完整的NuSMV验证程序，包括定义状态变量和消息变量以及它们的初始值，使用 next语句定义状态变量的转换关系。

正确性验证模块输入使用分支时序逻辑CTL或者线性时序逻辑LTL描述的待验证的性质，运行NuSMV验证程序，对性质进行验证，对于不满足的性质给出反例。