[发明专利]一种规范化用户需求的组合服务选择方法

摘要

本发明是一种规范化用户需求的组合服务选择方法，包括组合服务选择中的用户需求描述语言URDL‑CSS和基于URDL‑CSS语言的组合服务选择方法两部分。URDL‑CSS语言有固定的组成元素及语法结构，是一种在组合服务选择过程中解决如何规范化用户复杂需求的工具，并可利用它更方便的保存、读取、分析、计算出用户的实际需求，再通过组合服务选择部分计算出更有价值的符合用户需求的组合服务QoS值，用于组合服务选择。该组合服务选择方法解决了组合服务选择中用户需求的复杂性问题，使用户需求的表示更加规范化、文档化，同时使用户需求的获取、计算和管理更为方便，为组合服务选择提供了一种有力的方法和工具。

主权项

一种规范化用户需求的组合服务选择方法，其特征在于使用用户需求描述语言规范化用户需求，主要有组合服务选择中的用户需求描述语言URDL‑CSS和基于URDL‑CSS语言的组合服务选择方法两部分；组合服务选择中的用户需求描述语言URDL‑CSS有固定的组成元素，其主要的组成结构包括需求基本信息、需求详细信息、服务属性信息和服务结构信息四大部分，其中需求基本信息主要有用户ID、需求ID和需求生存期，需求详细信息主要有功能属性需求、非功能属性需求和服务权重分值，服务属性信息主要是服务质量属性，服务结构信息主要有前驱服务名、有无执行概率和后继服务名；基于URDL‑CSS语言的组合服务选择方法关键在于数据处理过程，主要包括的数据有用户需求XML文档、用户需求库、个人需求库、原子服务QoS需求、组合服务结构模型、组合服务QoS需求、处理后的QoS参数和最佳组合服务，主要包括的处理过程有用户需求库查询读取分析过程、原子服务用户需求计算过程、组合服务结构模型构建过程、组合服务用户需求计算过程、组合服务QoS参数计算处理过程和用户选择最佳服务过程；该规范化用户需求的组合服务选择方法的步骤在于先读取分析用户需求XML文档后形成用户需求库，用户需求库经过查询读取分析过程得到个人需求库，个人需求库通过进一步的分析，经过原子服务用户需求计算过程得到原子服务QoS需求，经过组合服务结构模型构建过程得到组合服务结构模型，再经过组合服务用户需求计算过程得到组合服务QoS需求，而组合服务QoS参数计算处理过程得到处理后的QoS参数，最后，用户选择最佳服务过程得到最佳组合服务，将最佳组合服务提供给上层用户，完成组合服务选择；其中：组合服务选择中的用户需求描述语言URDL‑CSS固定的组成元素如下：所述用户ID：需求基本信息之一，用于标识提供某用户需求XML文档的用户的ID号，该用户ID必须是唯一的；所述需求ID：需求基本信息之一，用于唯一标识某用户需求XML文档；所述需求生存期：需求基本信息之一，表示该需求存在的时间起止，只有在生存期内的需求才可用，不在生存期内的需求不可用；所述功能属性需求：需求详细信息之一，表示用户所需要的服务的功能；所述非功能属性需求：需求详细信息之一，表示用户对所需要的服务的服务质量方面对服务的价格、性能、可靠性方面的需求；所述服务权重分值：需求详细信息之一，表示用户对该服务的重视程度，并给出一个分值表示其重视大小；所述服务质量属性：服务属性信息，列出服务具有的非功能属性，即价格、性能、可靠性、可用性、安全性、声誉度；所述前驱服务名：服务结构信息之一，前驱服务表示执行当前服务之前，所必须要先执行的服务，没有执行过前驱服务，也就不能执行当前服务，没有前驱服务的服务为组合服务中第一个服务；所述有无执行概率：服务结构信息之一，特别针对组合服务中的分支结构模型，在执行前驱服务后，有一定概率会执行到当前服务，有执行概率的服务即表示它当前所在的组合服务结构模型为分支结构模型；所述后继服务名：服务结构信息之一，后继服务表示执行当前服务之后，所必须或可能要执行的服务，当后续服务为多个时，可能是组合服务结构模型中的分支结构，也可能是并行结构，当无后继服务时，表示其为组合服务中的最后一个服务；组合服务选择方法的步骤如下：第一步：所有用户给出使用URDL‑CSS语言描述的用户需求XML文档；第二步：通过能够识别URDL‑CSS语言的软件读取所有用户提供的用户需求XML文档，再将数据存入数据库形成用户需求库；第三步：从用户需求库中读取出同时满足需要服务的用户的“用户名”和“需求存在时间”没有过期的用户需求信息，形成个人需求库；第四步：从个人需求库中读取每条需求的需求详细信息及服务属性信息，利用直觉模糊集理论计算出用户的原子服务QoS需求；第五步：从个人需求库中读取每条需求的“前驱服务名”、“有无执行概率”和“后继服务名”，结合本条需求的功能属性需求，利用图论知识构建邻接矩阵，再根据邻接矩阵得到组合服务结构模型；第六步：结合服务权重分值的组合服务中每个结构模型所对应的用户需求计算方法，利用得到的原子服务QoS需求和组合服务结构模型，结合服务权重分值，计算出用户的组合服务QoS需求；第七步：通过常用的组合服务结构模型对应的QoS参数计算方法，计算出组合服务的QoS参数，并将QoS参数归一化；第八步：将组合服务用户需求与处理后的QoS参数加权计算，通过Top‑K算法选择出QoS值最大的组合服务，即最佳组合服务；第九步：将最佳组合服务提供给上层用户选择使用；所述的数据处理过程，其包含的数据和处理的过程如下：1)XML文档：使用URDL‑CSS语言描述的所有用户需求描述XML文档；2)用户需求库：用户需求库是通过能够识别URDL‑CSS语言的定制软件读取所有用户提供的用户需求XML文档，再将数据存入数据库形成，用于查询、读取、分析及上层的处理；3)个人需求库：用户需求库经过查询读取分析过程得到个人需求库，个人需求库中只保存与指定用户有关的有效信息，不在生存期内的需求不保存在该数据库中，该数据库随着用户需求的各种变化及用户需求生存期的限制而改变，具有实时更新的功能；4)原子服务QoS需求：用户对组合服务中的每一个可能用到的原子服务的QoS需求，通过读取个人需求库信息，利用原子服务用户需求计算过程可以得到用户对每个原子服务的QoS需求；5)组合服务结构模型：组合服务结构模型，主要有串行模型、并行模型、分支模型和循环模型，在较复杂的组合服务中，可能会同时存在这四种模型，通过读取个人需求库信息，利用组合服务结构模型构建过程可以得到组合服务结构模型；6)组合服务QoS需求：用户对该组合服务的一个整体的QoS需求，通过读取各个原子服务QoS需求和组合服务结构模型，利用组合服务用户需求计算过程可以得到用户的组合服务QoS需求；7)处理后的QoS参数：通过读取组合服务原始的QoS参数，再利用常用的组合服务QoS参数计算处理过程，即得到处理后的组合服务QoS参数；8)最佳组合服务：符合用户需求的QoS值最高的组合服务，通过读取组合服务QoS需求和处理后的QoS参数，利用用户选择最佳服务过程可以得到最佳组合服务；9)用户需求库查询读取分析过程：在用户需求库中读取出同时满足“用户名”和“需求存在时间”的用户需求信息，形成个人需求库；10)原子服务用户需求计算过程：读取个人需求库中每个原子服务的需求详细信息及服务属性信息，利用直觉模糊集理论计算出用户的原子服务QoS需求；11)组合服务结构模型构建过程：读取个人需求库中每个原子服务的“前驱服务名”、“有无执行概率”和“后继服务名”，结合当前服务的功能属性需求，利用图论知识构建组合服务的邻接矩阵，通过邻接矩阵可以得到组合服务的结构模型；12)组合服务用户需求计算过程：利用得到的原子服务QoS需求和组合服务结构模型，再读取原子服务权重分值，根据结合服务权重分值的组合服务中每个结构模型所对应的用户需求计算方法，计算出用户的组合服务QoS需求；13)组合服务QoS参数计算处理过程：通过常用的各个组合服务结构模型所对应的QoS参数计算方法，先计算出组合服务的QoS参数，再将QoS参数进行归一化处理；14)用户选择最佳服务过程：将组合服务用户需求与处理后的QoS参数加权计算，通过Top‑K算法选择出QoS值最大的组合服务，供上层用户选择使用。