一种基于搜索空间约减的WEB服务组合方法.pdf

本发明公开了一种基于搜索空间约减的Web服务组合方法，包含如下步骤：预处理；生成Web服务依赖图；添加虚拟Web服务；去除对用户请求要得到的输出没有贡献的Web服务；构造虚拟树；遍历虚拟树寻找路径；本发明能够在较大规模的Web服务组合中得到一个较好的QoS（服务质量）的Web服务组合，因此在较大规模的Web服务组合问题中具有较好的使用价值。

权利要求书一种基于搜索空间约减的Web服务组合方法，其特征在于，包含如下步骤：
步骤1，预处理：对所有的Web服务进行预处理，生成一组Map映射关系；
步骤2，生成Web服务依赖图：根据Map映射关系，对于用户给定的请求，从用户给定的输入开始，逐层加入Web服务，直到得到用户需要的所有输出，从而生成Web服务依赖图；
步骤3，添加虚拟Web服务：从输入到输出逐层遍历Web服务依赖图，对于每个Web服务的每个输出，如果该输出是当前层除了下一层的后面层的输入，则在当前层的下一层添加一个虚拟Web服务；
步骤4，去除对输出没有贡献的Web服务：从输出到输入逐层遍历Web服务依赖图，去除对输出没有贡献的Web服务；
步骤5，构造虚拟树：从输出到输入，把Rout作为虚拟树的根节点，Rin作为虚拟树的叶子节点构造虚拟树，所述叶子节点没有子节点；
步骤6，遍历虚拟树寻找路径：从虚拟树的根节点开始遍历整个虚拟树，寻找一条路径；选取每个节点的服务，形成Web服务组合。
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中包括以下步骤：
将一个Web服务记为WS<Input，Output，QoS>，Input表示Web服务WS能够被激活所必需满足的输入集合，记为Input<in1，in2，…，inn>，其中，ini为单一的输入，1≤i≤n，n表示输入的总数量；
Output是指执行Web服务WS后能够得到的所有输出集合，记为Output<out1，out2，…，outm>，其中，outj为单一的输出，1≤j≤m，m表示输出的总数量；QoS指Web服务WS的非功能属性，包括响应时间，吞吐量；
对于用户给定的请求<Rin，Rout>，Rin表示用户给定的输入集合，Rout表示用户需要得到的输出集合；从用户给定的输入集合Rin开始，逐层添加可被调用执行的Web服务，直到得到用户需要的所有的输出集合Rout，当且仅当该Web服务的所有输入参数都已得到，则Web服务可被调用执行；
第l层Ll添加的Web服务满足即在第l层添加的第x个Web服务WSl,x在第l层之前的第k层没有被添加，并且当该Web服务在第l层可被调用执行时必须添加在第l层；其中是指第l层的第x个Web服务输入集合，Outputp是指第p层中所有Web服务的输出集合的并集，2≤p≤l‑1，1＜l＜C，C为总层数，Lk表示第k层，WSl,x表示Ll层的第x个Web服务。
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤3中添加虚拟Web服务包括以下步骤：
对于第l层的每一个Web服务的每一个输出outj，当输出outj跨越一层以上作为后面第h层中Web服务的输入时，h≥l+1，在跨越的每层中都添加一个虚拟Web服务，该虚拟Web服务的输入和输出都设为outj，且具有最高的QoS值，把第一层输入集合Rin和最后一层输出集合Rout也分别作为一个虚拟Web服务。
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤4去除对输出没贡献的Web服务包括以下步骤：
假设Web服务依赖图有n层，第一层和最后一层只含有一个由步骤3产生的虚拟Web服务，从输出层到输入层逐层遍历Web服务依赖图，对于Ll层，当其中，WSl+1,x∈Ll+1，x＝1,2,...，s，即当Ll层的第x个Web服务WSl,x的输出集合与第l+1层的所有Web服务的输入集合的交集为空时，则判定Ll层的第x个Web服务WSl,x对输出没有贡献，从Ll层中去除。
根据权利要求4所述的Web服务组合方法，其特征在于，步骤5构造虚拟树：
从输出到输入逐层处理Web服务依赖图，最后一层LC只包含一个由步骤3产生的虚拟Web服务，把该虚拟Web服务作为虚拟树的根节点nodeC,1，根节点nodeC,1的Web服务的输入集为对于输入集合中每一个输入如果即如果输入ini属于第u‑1层的第x个Web服务的输出集合，则进行如下步骤，指第u‑1层Lu‑1的第x个Web服务的输出集合，nodeu,v指第u层的第v个节点，指节点nodeu,v中所有Web服务的所有输入集合：
如果集合为空，则把Web服务WSu‑1,x加入到集合中，为第u‑1层中输出集合包含输入ini的Web服务集合，集合初始值为空；否则，把Web服务WSu‑1,x与集合中的每一个Web服务WS进行比较，即对任意如果其输入集合InputWS为输入集合的子集，并且Web服务WSu‑1,x的QoS值优于Web服务WS的QoS值，则从集合中删除Web服务WS，然后把Web服务WSu‑1,x加入集合否则，不做处理；
令nodeu,v的输入集合为中的每个输入为ini，包含输入ini的Web服务集合为假设中包含n个输入，1≤i≤n，中的Web服务个数为q；
节点nodeu,v的子节点的生成步骤如下：
步骤1：构建一颗临时树，初始化临时树为空；
步骤2：从i＝1开始到i＝n依次循环处理每个输入ini，并且在处理过程中每次加入的孩子节点的Web服务是其祖先节点中没出现过的Web服务，包括以下步骤：
步骤2a，如果临时树为空，则把集合中的第一个Web服务作为临时树的根节点，把第二个Web服务加入该临时树中作为根节点的右孩子节点，把第三个Web服务加入该临时树中作为第二个Web服务的右孩子节点，依次执行直到集合中第q个Web服务加入到该临时树中为止；
步骤2b，如果临时树不为空，从第j＝1开始到第j＝k个没有左孩子节点的节点依次处理，k为该临时树中没有左孩子节点个数;
步骤2c，如果集合中包含第j个节点中的Web服务，则不作处理，直接处理第j+1个没有左孩子节点的节点；
步骤2d，如果集合中不包含第j个节点中的Web服务，则把集合中第一个Web服务加入该临时树中作为第j个没有左孩子节点的左孩子节点，将集合第二个Web服务加入该临时树中作为第一个Web服务的右孩子节点，第三个Web服务加入该临时树中作为第二个Web服务的右孩子节点，依次执行第q个Web服务加入到该临时树中为止；
步骤3：从该临时树的根节点开始依次遍历其左孩子节点，并把该节点Web服务加入集合A，直到到达第一个没有左孩子节点的节点为止，然后把遍历过程中得到的Web服务集合A作为节点nodeu,v的第一个子节点；去掉集合A中最后一个Web服务，如果该Web服务在该临时树中有右孩子节点，则把该右孩子节点的Web服务加入Web服务集合A，从该右孩子节点开始遍历该临时树，每次遍历左孩子节点，并把左节点Web服务加入集合A，直到没有左孩子节点为止，从而把A服务集合作为nodeu,v第二个子节点；如果该Web服务在该临时树中没有右孩子节点，则又从Web服务集合A中去掉最后一个Web服务，重复上述过程；最后当Web服务集合A为空且最后去除的节点没有右孩子节点时，则所有nodeu,v子节点都已生成；对于nodeu,v生成的子节点的个数为没有左孩子节点的个数，其小于或等