ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
Nguyễn Đức Trung
XÂY DỰNG SERVICE PROXY ĐỂ KIỂM CHỨNG RÀNG BUỘC
THỜI GIAN TRONG WEB SERVICE COMPOSITION
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành : Công Nghệ Thông Tin
HÀ NỘI, 2009
i
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
Nguyễn Đức Trung
XÂY DỰNG SERVICE PROXY ĐỂ KIỂM CHỨNG RÀNG BUỘC
THỜI GIAN TRONG WEB SERVICE COMPOSITION
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành : Công Nghệ Thông
85 trang |
Chia sẻ: huong20 | Ngày: 07/01/2022 | Lượt xem: 1099 | Lượt tải: 0
Tóm tắt tài liệu Luận văn Xây dựng service proxy để kiểm chứng ràng buộc thời gian trong web service composition, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tin
Cán bộ hướng dẫn: TS. Trương Ninh Thuận
HÀ NỘI, 2009
ii
LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến TS. Trương Ninh Thuận, người thầy đã cho
em định hướng, tận tình chỉ bảo em những ý kiến quý báu về công nghệ Web Service, các
kiến thức về chất lượng dịch vụ Web. Thầy đã giúp đỡ em rất nhiều và đi cùng em trong
suốt thời gian thực hiện khoá luận. Thầy chỉ cho em cách tiếp cận, nghiên cứu một công
nghệ mới, cách tìm ra những giải pháp cho vấn đề mắc phải.
Em xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô và các bạn đã giúp đỡ em trong những
năm học qua. Em xin cảm ơn Bộ môn Công nghệ phần mềm, Khoa Công nghệ thông tin,
Trường Đại Học Công Nghệ, Đại Học Quốc Gia Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi cho
em trong suốt quá trình học tập và làm khoá luận này.
Đề tài “Xây dựng Service Proxy để kiểm chứng ràng buộc thời gian trong Web
Service Composition ” là một đề tài khá mới mẻ, lại được hoàn thành trong quỹ thời gian
hạn hẹp nên khó tránh khỏi những khiếm khuyết. Em mong nhận được những góp ý chân
thành từ thầy cô giáo và các bạn để đề tài có thể được mở rộng và nghiên cứu kỹ hơn, đưa
vào trong thực tiễn ngành công nghệ thông tin hiện nay.
Hà Nội, ngày 15 tháng 05 năm 2009
Sinh viên:
Nguyễn Đức Trung
iii
TÓM TẮT KHOÁ LUẬN
Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của môi trường Internet, các ứng dụng
triển khai trên nền Web ngày càng được phát triển rộng rãi và phong phú. Đồng thời đi
cùng sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế thị trường là nhu cầu áp dụng công nghệ
thông tin vào trong các quy trình thương mại ngày càng trở nên phổ biến và là điểm mấu
chốt để các tổ chức doanh nghiệp giải quyết công việc của mình. Sự ra đời của Web
Service được coi là một công nghệ mang đến cuộc cách mạng trong cách thức hoạt động
của các dịch vụ B2B – Business to Bussiness và B2C – Bussiness to Customer. Giá trị cơ
bản của dịch vụ Web dựa trên việc cung cấp các phương thức theo chuẩn trong việc truy
cập đối với hệ thống đóng gói và kế thừa. Các phần mềm được viết bởi những ngôn ngữ
lập trình khác nhau và chạy trên các nền tảng khác nhau có thể sử dụng Web Service để
chuyển đổi dữ liệu thông qua mạng Internet.
Nội dung của khóa luận đưa ra một cái nhìn tổng quát về công nghệ Web Service,
phân tích và tìm hiểu các thành phần chuẩn được sử dụng trong công nghệ Web Service,
đi vào nghiên cứu kiến trúc về Web Service. Từ những kiến thức thu được về công nghệ
Web Service, khóa luận đi đến một hướng tiếp cận mới đó là tìm hiểu về chất lượng các
dịch vụ Web – QoS cho Web Service dựa trên mô hình tích hợp Web Service với các
Web Service Composition. Từ các kiến thức về chất lượng các dịch vụ Web, khóa luận sẽ
tìm hiểu về một khía cạnh chất lượng dịch vụ Web đó là kiểm chứng ràng buộc thời gian
đáp ứng của các Web Service Composition và mô hình hóa các ràng buộc thời gian trên
biểu đồ UML Timing Diagram.
Để minh họa cho việc kiểm chứng ràng buộc thời gian đáp ứng của các Web
Service Composition, chúng tôi đã tiến hành xây dựng một ứng dụng nhỏ là Web Service
Travel-Agent và tiến hành đo lường thời gian đáp ứng của các Service Composition hợp
thành lên Web Service Travel-Agent đó.
iv
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................1
1.1. Bối cảnh ................................................................................................................1
1.2. Mục tiêu khóa luận ...............................................................................................2
1.3. Cấu trúc khóa luận................................................................................................3
CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ WEB SERVICE .................................................................5
2.1. Kiến trúc hướng dịch vụ SOA ...............................................................................5
2.1.1. Khái niệm kiến trúc hướng dịch vụ SOA........................................................5
2.1.2. Nguyên tắc thiết kế của SOA ..........................................................................6
2.2. Công nghệ Web Service.........................................................................................7
2.2.1. Tổng quan về Web Service ..............................................................................7
2.2.2. Kiến trúc Web Service .....................................................................................9
2.2.3. Các công nghệ của Web Service ...................................................................13
CHƯƠNG 3: QoS CHO WEB SERVICE......................................................................24
3.1. Chất lượng dịch vụ Web Service – QoS cho Web Service ...................................24
3.2. Các yêu cầu về chất lượng dịch vụ cho Web Service...........................................25
3.3. QoS cho các dịch vụ Web ....................................................................................27
3.4. Điều chỉnh và thiết lập ràng buộc QoS ...............................................................27
3.5. Hiệu ứng thắt cổ chai trong quá trình thực thi của Web Service........................28
3.6. Đánh giá hiệu năng giao thức SOAP ..................................................................29
3.7. Phương pháp tiếp cận để cung cấp chất lượng dịch vụ cho Web Service ...........30
CHƯƠNG 4: BIỂU ĐỒ TIMING DIAGRAM...............................................................32
4.1. Giới thiệu UML ...................................................................................................32
4.2. Tổng quan về biểu đồ Timing Diagram...............................................................33
4.3. Mục đích của biểu đồ Timing Diagram...............................................................34
4.4. Các kí hiệu của biểu đồ Timing Diagram ...........................................................34
4.5. Các thành phần của biểu đồ Timing Diagram ....................................................36
v
4.5.1. Các trạng thái ...............................................................................................36
4.5.2. Các sự kiện và các thông điệp.......................................................................37
4.5.3. Thời gian.......................................................................................................38
4.5.4. Các đường State-Line ...................................................................................39
4.5.5. Ràng buộc thời gian......................................................................................40
CHƯƠNG 5: BÀI TOÁN NGHIÊN CỨU .....................................................................42
5.1. Tìm hiểu về Service Proxy ...................................................................................42
5.2. Tìm hiểu về Web Service Composition ................................................................45
5.3. Bài toán kiểm chứng ràng buộc thời gian đáp ứng của các Web Service
Composition ...............................................................................................................49
5.3.1. Giới thiệu bài toán ........................................................................................49
5.3.2. Mục tiêu và yêu cầu của bài toán .................................................................50
5.3.3. Phân tích bài toán.........................................................................................51
CHƯƠNG 6: THỰC NGHIỆM .....................................................................................54
6.1. Phạm vi ứng dụng ...............................................................................................54
6.2. Thiết kế ứng dụng ...............................................................................................56
6.3. Cài đặt, xây dựng và triển khai ứng dụng ...........................................................58
6.3.1. Cài đăt chương trình.....................................................................................58
6.3.2. Xây dựng và triển khai các Web Services thành phần..................................61
6.3.3. Xây dựng và triển khai Service Proxy...........................................................66
6.3.4. Phát triển chương trình client và thực nghiệm.............................................69
CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN ..............................................................................................74
vi
DANH SÁCH CÁC THUẬT NGỮ VÀ KHÁI NIỆM
THUẬT NGỮ
KHÁI NIỆM
SOA
Service Oriented Architecture – Kiến trúc hướng dịch vụ
Service
Composition
Các Serivice có sẵn có thể được dùng để tích hợp lên một Web
Service lớn hơn. Hoặc là một Web Service thành phần chuyên
biệt phục vụ cho một nhiệm vụ
Service Composite
Web Service được tổng hợp lên từ các Service Composition
Service Provider
Nhà cung cấp dịch vụ Web Service. Đây chính là các nguồn
cung cấp đưa ra các dịch vụ cho khách hàng sử dụng
Service Consumer
Đây chính là dịch vụ ở phía người sử dụng, yêu cầu các dịch vụ
đưa ra bởi Service Provider
Service Broken
Nơi chấp nhận các yêu cầu đưa ra bởi Service Consumer, liên
hệ với Service Provider để lấy dịch vụ trả về cho Service
Consumer
W3C
Viết tắt của Word Wide Web Consortium – là một tổ chức lập
ra các chuẩn cho các công nghệ chạy trên nền Internet, đặc biệt
là Word Wide Web
QoS
Quality of Service - Chất lượng dịch vụ
Message request
Thông điệp yêu cầu
Message response
Thông điệp đáp ứng
vii
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ
Hình 1: Web Service cho phép truy cập tới các code ứng dụng sử dụng chuẩn công
nghệ Internet.....................................................................................................................7
Hình 2: Web Service cung cấp một tầng trừu tượng giữa ứng dụng client và ứng dụng
cần gọi tới. .......................................................................................................................8
Hình 3: Mô tả cơ chế hoạt động của Web Service........................................................9
Hình 4: Web Service technology stack .......................................................................10
Hình 5: TCP/IP network model..................................................................................11
Hình 6: Mô tả cấu trúc của một thông điệp XML .......................................................14
Hình 7: Mô tả cấu trúc của một thông điệp SOAP .....................................................15
Hình 8: Mô tả thông điệp SOAP faults .......................................................................16
Hình 9: Mô tả việc trao đổi thông điệp SOAP thông qua giao thức HTTP .................17
Hình 10: Mô tả thành phần binding trong tài liệu WSDL.............................................20
Hình 11: Minh họa ví dụ của một tài liệu WSDL..........................................................20
Hình 12: Minh họa cấu trúc dữ liệu businessService ...................................................22
Hình 13: Biểu đồ Timing Diagram dưới dạng “Robus Diagram” ................................35
Hình 14: Biểu đồ Timing Diagram dưới dạng mở rộng................................................36
Hình 15: Minh họa các trạng thái được thể hiện trong biểu đồ Timing Diagram .........37
Hình 16: Minh họa các sự kiện và thông điệp trong biểu đồ Timing Diagram .............38
Hình 17: Minh họa thể hiện thời gian trong biểu đồ Timing Diagram..........................39
Hình 18: Thời gian ước lượng trong biểu đồ Timing Diagram .....................................39
Hình 19: Minh họa các đường state-line trong biểu đồ Timing Diagram .....................40
Hình 20: Minh họa các ràng buộc thời gian trong biểu đồ Timing Diagram................40
Hình 21: Minh hoạ mô hình Web Service với Service Proxy ........................................42
Hình 22: Minh họa mô hình tích hợp Web Service .......................................................46
Hình 23: Minh hoạ mô hình tổng quan bài toán Travel-Agent .....................................51
Hình 24: Minh hoạ đường Lifeline cho SearchHotel Service........................................52
Hình 25: Minh hoạ đường Lifeline cho SearchFlight Service.......................................53
viii
Hình 26: Minh họa thiết kế tổng thể của ứng dụng ......................................................56
Hình 27: Biểu đồ tuần tự của hệ thống.........................................................................57
Hình 28: Minh họa giao diện Admin của apache soap trên Web Server tại cổng 2417.59
Hình 29: Minh họa giao diện Admin của apache soap trên Web Server tại cổng 8080.60
Hình 30: Minh họa trang Admin của Apache Axis trên Web Server tại cổng 8080 .......60
Hình 31: Code kết nối database trong file SearchHotel Service ...................................61
Hình 32: Nội dung của tệp deploy.wsdl........................................................................62
Hình 33: Danh sách các dịch vụ liệt kê trên web site soap engine................................63
Hình 34: Nội dung file deploy.wsdd .............................................................................64
Hình 35: Các dịch vụ được liệt kê trên trang quản trị của Axis....................................65
Hình 36: Nội dung file WSDL của dịch vụ SearchFlightService ...................................66
Hình 37: Code Service Proxy goi tới SearchFlightService ...........................................67
Hình 38: Minh họa đo lường thời gian đáp ứng ...........................................................68
Hình 39: Minh họa test chương trình ...........................................................................70
Hình 40: Biểu đồ Timing Diagram mô tả ràng buộc thời gian của WSComposition .....71
Hình 41: Minh hoạ mô hình kiểm chứng ràng buộc thời gian đáp ứng.........................72
1
CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. Bối cảnh
Sự phát triển của công nghệ thông tin cho phép ứng dụng hiệu quả vào các hoạt
động kinh doanh, giải trị, quản lý cũng như một số lĩnh vực khoa học xã hội khác. Sự
bùng nổ của Internet đã trở thành một điều kiện hết sức thuận lợi, đem lại hiệu suất cao
trong công việc đồng thời giảm thiểu chi phí cho các doanh nghiệp. Tuy nhiên các yêu
cầu về nghiệp vụ phức tạp trong hệ thống này dẫn đến các hệ thống phần mềm tương ứng
cũng ngày càng trở nên phức tạp, cồng kềnh và khó kiểm soát. Rất nhiều yêu cầu nghiệp
vụ đòi hỏi xử lý các vấn đề liên quan đến dữ liệu phân tán, xử lý các thông tin khác nhau
do nhiều tổ chức nắm giữ. Đã có nhiều kiến trúc phần mềm được đưa ra nhưng chưa đủ
mạnh để giải quyết được vấn đề này. Sự ra đời của kiến trúc phần mềm hướng dịch vụ đã
mở ra một hướng đi mới trong việc giải quyết các loại bài toán này.
Kiến trúc SOA định nghĩa một kiểu kiến trúc cho việc xây dựng các hệ thống phân
tán theo hướng dịch vụ, tức là hệ thống được phân tách thành các module chương trình,
và các module này được phát triển độc lập, các module sử dụng các công nghệ khác nhau
nhưng vẫn có thể giao tiếp được với nhau. Một công nghệ tiêu biểu nhất cho kiến trúc
hướng dịch vụ là công nghệ Web Service. Với công nghệ Web Service, mỗi Service ở đây
là một module có thể thực hiện các công việc khác nhau, ta có thể tổng hợp các Service
thành phần lại để cùng thực hiện một công việc lớn, đó được gọi là công nghệ tích hợp
Web Service, khi đó mỗi Service thành phần được gọi là một Service Composition. Sự ra
đời của công nghệ Web Service đã đem lại rất nhiều lợi thế cho việc chia sẻ tài nguyên
qua mạng, trợ giúp xây dựng các hệ thống phân tán đồng thời đáp ứng được tính mềm dẻo
cần thiết, hệ thống có thể dễ dàng chấp nhận những thay đổi lớn so với thiết kế ban đầu
mà vẫn đảm bảo cho vấn đề nâng cấp và bảo trì sau này. Web Service đem đến đầy đủ sự
2
đáp ứng cần thiết cho các quy trình B2B – Bussiness to Bussiness và B2C – Bussiness to
Customer, chính vì thế Web Service hiện tại đang là một thuật ngữ đang được nhắc đến
rất nhiều và ngày càng được sử dụng rộng rãi.
Tuy nhiên Web Service là một công nghệ triển khai thông qua môi trường Internet
cho nên vấn đề về chất lượng các dịch vụ Web cũng là một vấn đề đáng lưu tâm, chính vì
thế đã xuất hiện các tiêu chuẩn chất lượng dịch vụ cho Web Service – QoS cho Web
Service. Một khía cạnh về QoS cho Web Service đó là thời gian đáp ứng của các dịch vụ
Web, đây là một vấn đề rất đáng quan tâm vì Web Service là một kiến trúc phần mềm
phân tán, cho nên thường có một sự liên kết giữa các dịch vụ với nhau. Khi thời gian đáp
ứng của một dịch vụ quá lâu có thể dẫn đến ảnh hưởng tới các dịch vụ khác. Mặt khác khi
có nhiều nhà cung cấp dịch vụ Web thì khi đó sẽ có nhiều sự lựa chọn của khách hàng
trong việc tìm và sử dụng dịch vụ Web tốt nhất cho mình. Trên môi trường Internet,
người sử dụng trước tiên sẽ quan tâm nhất đến vấn đề thời gian, thời gian đáp ứng của
một dịch vụ Web nhanh hay chậm sẽ quyết định đến sự thành công hay không của nhà
cung cấp dịch vụ Web đó. Việc kiểm soát thời gian đáp ứng của các dịch vụ Web là một
khía cạnh rất rộng, cho nên ở phạm vi khóa luận này chúng tôi đề cập đến việc kiểm
chứng ràng buộc thời gian đáp ứng của việc tích hợp các Web Services có đáp ứng được
với tiêu chuẩn QoS về thời gian hay không.
1.2. Mục tiêu khóa luận
Để thực hiện các vấn đề nêu ra như trên, khoá luận sẽ lần lượt trình bày những kiến
thức cần thiết để giải quyết yêu cầu của bài toán đặt ra.
Khóa luận sẽ tập trung vào một số các vấn đề sau:
Tìm hiểu khái quát về kiến trúc hướng dịch vụ SOA, đi sâu tìm hiểu công nghệ
Web Service, kiến trúc và các thành phần sử dụng cho Web Service.
Tìm hiểu Service Proxy, một dạng Web Service đặc biệt được triển khai ở phía
người sử dụng dịch vụ.
3
Tiếp cận đến vấn đề về chất lượng các dịch vụ Web, các yếu tố ảnh hưởng đến
hiệu năng hoạt động của Web Service. Đi vào tìm hiểu việc đo lường thời gian đáp
ứng của các Web Service Composition sử dụng Service Proxy.
Nghiên cứu về biểu đồ UML Timing Diagram, mô hình hóa các ràng buộc thời
gian đáp ứng của Web Service Composition trên biểu đồ UML Timing Diagram.
Đề xuất phương pháp kiểm chứng tự động thời gian đáp ứng của các Web Services
trong một ứng dụng sử dụng sự tích hợp các Web Services với các ràng buộc mà
biểu đồ UML Timing Diagram mô tả.
1.3. Cấu trúc khóa luận
Các phần còn lại của khóa luận bao gồm các phần sau:
Chương 2 đưa ra cái nhìn tổng quát về công nghệ Web Service, tìm hiểu về các
thành phần chuẩn được sử dụng trong công nghệ Web Service, kiến trúc Web Service và
quy trình hoạt động của một Web Service.
Chương 3 tiếp cận đến vấn đề chất lượng dịch vụ Web. Xem xét các yêu cầu về
chất lượng cho Web Service, các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu năng hoạt động của Web
Service và một vài phương pháp đơn giản để cung cấp chất lượng dịch vụ Web.
Chương 4 trình bày về biểu đồ mới được thêm vào trong UML 2.0 đó là biểu đồ
Timing Diagram. Tìm hiểu về mục đích biểu đồ, các thành phần sử dụng trong biểu đồ
Timing Diagram và từ đó sử dụng biểu đồ Timing Diagram để đặc tả cho các ràng buộc
thời gian của các Web Service Composition.
Chương 5 phân tích bài toán “Xây dựng Service Proxy để kiểm chứng ràng buộc
thời gian đáp ứng trong Web Service Composition”, nghiên cứu về Service Proxy,
Service Composition và công nghệ tích hợp Web Service.
4
Chương 6 xây dựng một ví dụ minh hoạ cho bài toán kiểm chứng, dựa vào các kết
quả thu được từ ví dụ minh hoạ để thực hiện mục tiêu của khóa luận đó là kiểm chứng
xem các kết quả thu được có đáp ứng được tiêu chuẩn đề ra hay không.
Chương 7 đánh giá kết quả khóa luận đã đạt được và nêu ra hướng phát triển trong
tương lai cho đề tài này.
5
CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ WEB SERVICE
Chương 2 đề cập đến công nghệ Web Service, đưa ra khái niệm căn bản về kiến trúc
hướng dịch vụ SOA, đi sâu vào tìm hiểu công nghệ Web Service, các công nghệ được sử
dụng cho Web Service, kiến trúc của Web Service và các lợi ích khi sử dụng công nghệ
này.
2.1. Kiến trúc hướng dịch vụ SOA
2.1.1.Khái niệm kiến trúc hướng dịch vụ SOA
SOA - viết tắt của thuật ngữ Service Oriented Architecture (kiến trúc hướng dịch vụ)
là “Khái niệm về hệ thống trong đó mỗi ứng dụng được xem như một nguồn cung cấp
dịch vụ” [9].
Dịch vụ là yếu tố then chốt trong SOA. Có thể hiểu dịch vụ như là hàm chức năng
(module phần mềm) thực hiện quy trình nghiệp vụ nào đó, một cách cơ bản, SOA là tập
hợp các dịch vụ kết nối mềm dẻo với nhau (nghĩa là một ứng dụng có thể nói chuyện với
một ứng dụng khác mà không cần biết các chi tiết kĩ thuật bên trong), có giao tiếp (dùng
để gọi hàm dịch vụ) được định nghĩa rõ ràng và độc lập với nền tảng hệ thống, và có thể
tái sử dụng. SOA là cấp độ cao hơn của phát triển ứng dụng, chú trọng đến quy trình
nghiệp vụ và dùng giao tiếp chuẩn để giúp che đi sự phức tạp của kĩ thuật bên dưới.
Thiết kế SOA tách riêng phần thực hiện dịch vụ (phần mềm) với giao tiếp gọi dịch
vụ. Điều này tạo nên một giao tiếp nhất quán cho ứng dụng khách sử dụng dịch vụ bất
chấp công nghệ thực hiện dịch vụ. Thay vì xây dựng các ứng dụng đơn lẻ và đồ sộ, nhà
phát triển sẽ xây dựng các dịch vụ có tính linh hoạt có thể triển khai và tái sử dụng trong
toàn bộ quy trình nghiệp vụ. Điều này cho phép tái sử dụng phần mềm tốt hơn, cũng như
tăng sự linh hoạt vì nhà phát triển có thể cải tiến dịch vụ mà không làm ảnh hưởng đến
Client sử dụng dịch vụ.
6
Thực ra khái niệm SOA không hoàn toàn mới, DCOM và CORBA cũng có kiến trúc
tương tự. Tuy nhiên các kiến trúc cũ ràng buộc các thành phần với nhau quá chặt, ví dụ
các ứng dụng phân tán muốn làm việc với nhau phải đạt đuợc thoả thuận về chi tiết tập
hàm API, một thay đổi mã lệnh trong thành phần COM sẽ yêu cầu những thay đổi tương
ứng đối với mã lệnh truy cập thành phần COM này.
Ưu điểm quan trọng nhất của SOA là khả năng kết nối mềm dẻo (nhờ sự chuẩn hoá
giao tiếp) và tái sử dụng. Các dịch vụ có thể được sử dụng với trình Client chạy trên nền
tảng bất kì và được viết bởi ngôn ngữ bất kì.
2.1.2.Nguyên tắc thiết kế của SOA
SOA dựa trên hai nguyên tắc thiết kế quan trọng [17]:
Mô-đun: đó là tách các vấn đề lớn thành nhiều vấn đề nhỏ hơn
Đóng gói : Che đi dữ liệu và lô-gic trong từng mô-đun đối với các truy cập từ bên
ngoài.
Hai tính chất này sẽ dẫn đến đặc điểm thiết kế của kiến trúc SOA đó là các dịch vụ
tương tác với nhau qua các thành phần giao tiếp, tuy nhiên các dịch vụ đó vẫn hoạt động
độc lập với nhau, chia sẻ các lược đồ dữ liệu cho nhau và tuân thủ các chính sách của kiến
trúc chung nhất.
7
2.2. Công nghệ Web Service
2.2.1.Tổng quan về Web Service
Web Service là gì: Web Service là một giao diện truy cập mạng đến các ứng dụng
chức năng, được xây dựng từ việc sử dụng các công nghệ chuẩn Internet [1][4]. Được
minh hoạ trong hình dưới đây.
Hình 1: Web Service cho phép truy cập tới các code ứng dụng sử dụng chuẩn công nghệ Internet
Thuật ngữ Web Service diễn tả một cách thức tích hợp các ứng dụng trên nền web
lại với nhau bằng cách sử dụng các công nghệ XML, SOAP, WSDL, và UDDI trên nền
tảng các giao thức Internet với mục tiêu tích hợp ứng dụng và truyền thông điệp. XML
được sử dụng để đánh dấu dữ liệu, SOAP được dùng để truyền dữ liệu, WSDL được sử
dụng để mô tả các dịch vụ có sẵn và UDDI được sử dụng để liệt kê những dịch vụ nào
hiện tại đang có sẵn để có thể sử dụng. Web Service cho phép các tổ chức có thể trao đổi
dữ liệu với nhau mà không cần phải có kiến thức hiểu biết về hệ thống thông tin đứng sau
Firewall kia [1].
Không giống như mô hình Client/Server truyền thống, chắng hạn như hệ thống
Webserver/webpage, Web Service không cung cấp cho người dùng một giao diện đồ hoạ
nào, Web Service đơn thuần chỉ là việc chia sẻ các dữ liệu logic và xử lý các dữ liệu đó
thông qua một giao diện chương trình ứng dụng được cài đặt xuyên suốt trên mạng máy
tính. Tuy nhiên nguời phát triển Web Service hoàn toàn có thể đưa Web Service vào một
giao diện đồ hoạ người dùng (chẳng hạn như là một trang web hoặc một chương trình
thực thi nào đó) để có thể cung cấp thêm các chức năng đặc biệt cho người dùng.
8
Web Service cho phép các ứng dụng khác nhau từ các nguồn khác nhau có thể giao
tiếp với các ứng dụng khác mà không đòi hỏi nhiều thời gian coding, do tất cả các quá
trình giao tiếp đều tuân theo định dạng XML, cho nên Web Service không bị phụ thuộc
vào bất kì hệ điều hành hay ngôn ngữ lập trình nào. Ví dụ, chương trình viết bằng ngôn
ngữ Java cũng có thể trao đổi dữ liệu với các chương trình viết bằng Perl, các ứng dụng
chạy trên nền Windows cũng có thể trao đổi dữ liệu với các ứng dụng chạy trên nền
Linux. Công nghệ Web Service không yêu cầu phải sử dụng trình duyệt và ngôn ngữ
HTML, đôi khi Web Service còn được gọi là Application Services.
Xét theo một khía cạnh khác, nếu các ứng dụng có thể truy cập thông qua mạng
máy tính bằng việc sử dụng các giao thức như HTTP, XML, SMTP hoặc Jabber thì đó
chính là Web Service.
Như Hình 1 và Hình 2 đã minh họa , Web Service là một Application Interface được
đặt giữa Application Code và người sử dụng các code đó. Nó có thể được ví như một
tầng trừu tượng, phân tách giữa platform và ngôn ngữ lập trình, nó mô tả cách thức mà
các application code được triệu gọi như thế nào. Điều này có nghĩa nếu bất kì một ngôn
ngữ lập trình nào hỗ trợ Web Service đều có thể truy cập các ứng dụng chức năng của
nhau.
Hình 2: Web Service cung cấp một tầng trừu tượng giữa ứng dụng client và ứng dụng cần gọi tới.
Ngày này, Web Service có thể được triển khai trên Internet dưới dạng một Website
HTML, chính vì thế, các Application Service cần phải có một cơ thế cho việc công bố,
quản lý, tìm kiếm và phục hồi nội dung được người sử dụng truy cập thông qua giao thức
chuẩn HTTP và định dạng dữ liệu HTML. Các ứng dụng Client ( như Web Browser) cần
phải hiểu các chuẩn mà Web Service hỗ trợ để có thể tương tác với các service nhằm thực
thi một nhiệm vụ như việc đặt mua sách, gửi thiệp mừng hoặc là đọc bản tin v..v.
9
Web Service cung cấp tính trừu tượng cho các giao diện chuẩn, cho nên sẽ không
nảy sinh ra bất kì vấn đề gì trong quá trình tương tác khi các service được viết trên java
và trình duyệt được viết bằng C++, hoặc các service được triển khai trên Unix trong khi
các trình duyệt lại được triển khai trên Windows. Web Service cho phép giao tiếp giữa
các platform khác nhau có thể hoạt động cùng nhau theo nguyên tắc tạo ra một platform
trung gian có liên quan.
Tính tương thích (Inteoperability) là một lợi thế vô cùng mạnh mẽ của Web Service,
thông thường, các công nghệ Java và công nghệ của Microsoft rất khó có thể tích hợp
được với nhau , nhưng với Web Service thì các Application và Client sử dụng 2 công
nghệ trên hoàn toàn có khả năng tương tác với nhau thông qua Web Service.
Rất nhiều nhà cung cấp ứng dụng như IBM và Microsoft đều đã hỗ trợ Web Service
trong các sản phẩm của họ. IBM hỗ trợ Web Service thông qua gói WebSphere, Tivoli,
Lotus và DB2 và Microsoft với .NET cũng đã hỗ trợ Web Service.
2.2.2. Kiến trúc Web Service
2.2.2.1. Mô tả cơ chế hoạt động của Web Service
Hình 3: Mô tả cơ chế hoạt động của Web Service.
Cơ chế hoạt động của Web Service yêu cầu phải có 3 thao tác đó là : Find, Public,
Bind[1].
10
Trong kiến trúc Web Service, Service Provider công bố các mô tả về các service
thông qua Service Registry. Service Consumer tìm kiếm trong các Service Registry để tìm
ra các service mà họ cần sử dụng. Service Consumer có thể là một người hoặc cũng có thể
là một chương trình.
Kĩ thuật mô tả dịch vụ là một trong những thành phần chủ chốt của kiến trúc Web
Service. Các thông tin mô tả đầy đủ nhất về kiến trúc Web Service được thể hiện trong
hai tài liệu riêng biệt, đó là NASSL – Network Accessible Service Specification
Language và WDS – Web-Defined Service. NASSL là một tài liệu dưới dạng chuẩn của
XML cho các service chạy trên nền Network, nó được sử dụng để chỉ ra các thông tin
hoạt động của Web Service, chẳng hạn như danh sách các service, các mô tả về service,
ngày hết hạn của service và các thông tin liên quan đến các Service Provider, như tên, địa
chỉ. Tài liệu WDS là một tài liệu mang tính đáp ứng đầy đủ cho tài liệu NASSL. Khi ta
kết hợp hai tài liệu này với nhau ta sẽ có được sự mô tả một cách đầy đủ về các dịch vụ để
cho phía yêu cầu dịch vụ có thể dễ dàng tìm kiếm và gọi các dịch vụ đó.
2.2.2.2.Kiến trúc phân tầng của Web Service
Hình 4: Web Service technology stack
11
Mô hình kiến trúc phân tầng của Web Service tương tự với mô hình TCP/IP được sử
dụng để mô tả kiến trúc Internet.
Hình 5: TCP/IP network model
Các tầng truyền thống như Packaging, Description, và Discovery trong mô hình Web
Service Stack là những tầng cung cấp khả năng tích hợp và cần thiết cho mô hình ngôn
ngữ lập trình trung lập.
Tầng Discovery : Tầng Discovery cung cấp cơ chế cho người dùng khả năng lấy
các thông tin mô tả về các Service Provider. Công nghệ được sử dụng tại tầng này
đó chính là UDDI – Universal Description, Discovery and Integration.
Tầng Desciption : Khi Web Service được thực thi, nó cần phải đưa ra các quyết
định về các giao thức trên các tầng Network, Transport, Packaging mà nó sẽ hỗ trợ
trong quá trình thực thi. Các mô tả về dịch vụ sẽ đưa ra phương pháp để làm thế
nào mà các Service Consumer có thể liên kết và sử dụng các service đó. Tại tầng
Description, công nghệ được sử dụng ở đây chính là WSDL (Web Service
Desciption Language) – Ngôn ngữ mô tả Web Service. Ngoài ra, ít phổ biến hơn,
chúng ta còn có 2 ngôn ngữ khác được định nghĩa bởi tổ chức W3C đó là ngôn ngữ
môt tả tài nguyên - W3C’s Resource Desciption Framework (RDF) ...ủa lưu lượng và đảm bảo mỗi yêu cầu đều được giải quyết một cách thích hợp
tuỳ vào mức độ tài nguyên đối với yêu cầu đó[6].
Các nhà cung cấp dịch vụ web có thể dựa vào mô hình top-down để nhận dạng các
luồng yêu cầu được gửi đến, từ đó phân loại các loại Web Service traffic bằng label của
các traffic đó, bao gồm các traffic cho các dịch vụ ứng dụng khác nhau xuất phát từ các
nguồn khác nhau. Dựa trên các luồng traffic đó mà các nhà cung cấp dịch vụ web đưa ra
yêu cầu QoS cho từng loại traffic. Điều này sẽ giúp cho việc hiểu được khả năng yêu cầu
để cung cấp một chất lượng dịch vụ tốt cho các luồng traffic đồng thời có thể xây dựng
được một kế hoạch cung cấp chất lượng dịch vụ trong tương lai, ví dụ như xác định chuỗi
các yêu cầu liên tiếp để phân cụm ra các server phục vụ.
Mỗi một yêu cầu nghiệp vụ khác nhau cũng sẽ có các yêu cầu về QoS khác nhau
cho từng loại nghiệp vụ, việc dựa trên khả năng mô hình hoá của QoS có thể đảm bảo tiếp
cận về mức độ QoS cho các ứng dụng và khách hàng khác nhau. Lấy ví dụ : một Web
Service cung cấp các dịch vụ đa phương tiện thì thường yêu cầu QoS thiên về thông
lượng tốt, tuy nhiên với các Web Service cung cấp các dịch vụ ngân hàng thì yêu cầu QoS
thường thiên về đảm bảo độ an toàn cho các transaction.
32
CHƯƠNG 4: BIỂU ĐỒ TIMING DIAGRAM
Trong các chương trước, chúng tôi đã đề cập đến công nghệ Web Service và
phương pháp tiếp cận để cung cấp chất lượng dịch vụ cho các Web Service. Trong
chương này, chúng tôi sẽ trình bày về một loại biểu đồ UML dùng để đặc tả ràng buộc
thời gian đáp ứng của các đối tượng đó là biểu đồ UML 2.0 Timing Diagram.
4.1. Giới thiệu UML
UML – Unified Modeling Language là ngôn ngữ dành cho việc đặc tả, hiển thị, xây
dựng và làm tài liệu của các hệ thống phần mềm. UML tạo cơ hội để viết thiết kế hệ
thống, bao gồm những khái niệm như tiến trình nghiệp vụ và chức năng hệ thống. Cụ thể
nó hữu dụng cho những ngôn ngữ khai báo, giản đồ cơ sở dữ liệu, thành phần phần mềm
có khả năng tái sử dụng[10].
UML là một Ngôn ngữ đặc tả hình thức (formal specification language). Chúng ta
cần chú ý đến thuật ngữ “ngôn ngữ”. Ngôn ngữ ở đây không phải là ngôn ngữ giống với
ngôn ngữ tự nhiên của con người hay ngôn ngữ lập trình. Tuy nhiên, nó cũng có một tập
các quy luật xác định cách sử dụng.
Các ngôn ngữ lập trình có một tập các phần tử và một tập các quy luật cho phép
chúng ta tổ hợp các phần tử lại với nhau để tạo ra các chương trình hợp lệ. Các ngôn ngữ
đặc tả hình thức giống như UML cũng có một tập các phần tử và một tập các quy luật
riêng. Với UML, hầu hết các phần tử của nó là các đối tượng đồ hoạ như đường thẳng,
hình chữ nhật, hình oval, Chúng thường được đặt nhãn để cung cấp thêm thông tin. Tuy
nhiên, các phần tử đồ hoạ của UML chỉ biểu diễn các phần cần mô hình dưới dạng hình
ảnh, ta cũng có thể tạo ra một mô hình UML dưới dạng thuần dữ liệu (Giống như
CORBA và XMI DTD ). Tuy nhiên, cách biểu diễn bằng hình ảnh vẫn giúp mô hình dễ
hiểu và trực quan hơn.
Các quy luật trong UML được mô tả trong đặc tả UML. Có ba loại quy luật: Cú
pháp trừu tượng, luật well-formedness (Luật hình thức) và ngữ nghĩa. Trong đó cú pháp
33
trừu tượng được biểu diễn như các biểu đồ và ngôn ngữ tự nhiên, luật well-formedness
nằm trong ngôn ngữ ràng buộc đối tượng OCL (Object Constraint Language). Luật được
biểu diễn như biểu đồ sẽ dùng một tập các ký hiệu con của UML để xác định cách kết hợp
giữa các phần tử.
UML được phát triển bởi Rational Rose và một số nhóm cộng tác, nó nhanh chóng trở
thành một trong những ngôn ngữ chuẩn để xây dựng hệ thống phần mềm hướng đối tượng
nhờ các lợi ích sau:
UML cung cấp khả năng mở rộng và chuyên môn hoá để mở rộng những khái
niệm cốt lõi.
Độc lập với ngôn ngữ lập trình chuyên biệt, và các tiến trình phát triển.
Cung cấp nền tảng về sự biểu biết ngôn ngữ mô hình hoá.
Khuyến khích và hỗ trợ sự phát triển các công cụ hướng đối tượng.
Hỗ trợ những khái niệm phát triển cấp độ cao như collaboration, framework,
pattern and component.
Tích hợp một cách tốt nhất với thực tiễn.
4.2. Tổng quan về biểu đồ Timing Diagram
Biểu đồ Timing Diaram là một biểu đồ được thêm vào cho UML 2.0, là một trong
các dạng của mẫu biểu đồ tương tác. Nó được dùng để khám phá hành vi của một hoặc
nhiều đối tượng trong suốt một khoảng thời gian được cung cấp định kì. Biểu đồ Timing
Diagram thường xuyên được sử dụng trong việc thiết kế các hệ thống nhúng, chẳng hạn
phần mềm điều khiển cho hệ thống tự thêm nhiên liệu trong xe ô tô, và đôi khi biểu đồ
Timing Diagram được sử dụng để mô tả phân tích thiết kế cho các phần mềm thương mại.
Nhìn chung, biểu đồ Timing Diagram tương tự như biểu đồ khi ta phân tích một
mạch điện tử logic. Biểu đồ phân tích mạch điện tử ghi lại trình tự xuất hiện của các thành
phần trên mạch điện tử. Kết quả đưa ra của việc phân tích logic sẽ hiển thị thời gian mà
34
tại đó các thành phần của mạch điện tử ở trong các trạng thái riêng biệt và các tín hiệu
điện tử sẽ thay đổi tức thì trong các trạng thái đó. Biểu đồ Timing Diagram thực thi công
việc tương tự cho các thành phần trong hệ thống. Trong biểu đồ Timing Diagram, các sự
kiện giống như các tín hiệu điện, và trạng thái là các trạng thái mà các thành phần được
đặt trong nó khi nó nhận một sự kiện[10][11].
4.3. Mục đích của biểu đồ Timing Diagram
Biểu đồ Timing Diagram được phát triển cho các hệ thống thời gian thực: là hệ thống
phải tuân thủ theo một ràng buộc thời gian trong quá trình mà hệ thống đó thực thi. Biểu
đồ Timing Diagram được ưu thích hơn biểu đồ tuần tự ở điểm nó có một ràng buộc thời
gian bắt buộc các đối tượng phải tuân thủ chặt chẽ. Mục đích của biểu đồ Timing
Diagram được tổng hợp thành các ý chính sau:
Biểu đồ Timing Diagram được sử dụng để trợ giúp quá trình phân tích các hành vi
có liên quan đến thời gian thực hiện của các đối tượng, các hệ thống con.
Nó dùng để chỉ rõ ràng buộc thời gian của các hành vi của đối tượng và các hệ
thống con.
Thường được sử dụng để mô hình hoá mối quan hệ giữa các đường lifeline trong
toàn bộ quá trình tương tác mà phụ thuộc vào sự tham gia của các ràng buộc về
thời gian
4.4. Các kí hiệu của biểu đồ Timing Diagram
Biểu đồ Timing Diagrams là một dạng của biểu đồ tương tác, nó được thể hiện trong
các khung với các từ khoá sd và tên của các tương tác trong phần tiêu đề trên phía góc
bên trái của khung đó. Tên của các đường lifelines được viết ở bên trái của khung và có
thể chạy xuyên suốt từ trái qua phải ở phía bên trên của khung vẽ đó. Chúng ta có thể thể
hiện đầy đủ một biểu đồ Timing Diagram chỉ bằng một đường lifeline, nhằm thể hiện mục
đích của biểu đồ này đó chính là trình bày các nguyên nhân ảnh hưởng đến các tương tác
của các đường lifelines xuyên suốt qua một khoảng thời gian hơn là hiển thị việc vận
35
chuyển các thông điệp giữa các đường lifeline. Khi có nhiều hơn một đường lifeline trong
biểu đồ Timing Diagram, chúng ta có thể phân tách chúng ra bởi các đường nằm ngang
nhằm thể hiện việc chuyển tương tác của các đường linelife đó[10].
Biểu đồ Timing Diagram có thể được thể hiện dưới 2 dạng.
Biểu đồ Timing Diagram có thể được thể hiện dưới dạng “Robust Diagram”, ở
dạng này các trạng thái được thể hiện bằng các đường thẳng, hình dưới minh hoạ
biểu đồ Timing Diagram được thể hiện dưới dạng “robust diagram”.
Hình 13: Biểu đồ Timing Diagram dưới dạng “Robus Diagram”
Trong dạng thể hiện này, các đường lifeline thể hiện các trạng thái tương đồng
nhau một cách trực quan. Nó không thêm được bất kì ý nghĩa gì cho biểu đồ, cách thể
hiện này chỉ đơn giản là thay đổi việc điều phối các thành thành phần được sử dụng
cho biểu đồ timing diagram. Trong dạng thể hiện này của các đường lifeline, các trạng
thái được liệt kê xuyên suốt trục y của biểu đồ và thời gian được thể hiện trên trục x,
chúng ta cần chú ý rằng trong biểu đồ Timing Diagram không có một đơn vị thời gian
cụ thể nào cho các trạng thái, tất cả việc đo lường thời gian cho các quá trình tương tác
đều được đo trừu tượng trong một khoảng thời gian xác định cụ thể nào đó. Các đường
nối tiếp nhau trình bày các trạng thái của các trường hợp trong từng thời điểm thời
gian.
Biểu đồ Timing Diagram có thể được thể hiện dưới dạng các trạng thái được trình
bày bằng các vùng riêng biệt như Hình 14.
36
Hình 14: Biểu đồ Timing Diagram dưới dạng mở rộng
Trong dạng thể hiện này, các đường lifeline được thể hiện bằng 2 đường bao quanh
các trạng thái. Trường hợp này các đường lifeline được gọi là các đường giá trị tổng quan,
khi các đường lifeline giao nhau nó chỉ ra rằng điểm đó là điểm chuyển tiếp giữa các
trạng thái. Dưới các đường lifeline là các ràng buộc thời gian thực hiện cho các trạng thái
được chạy xuyên suốt từ trái qua phải.
Trong quá trình mô hình hoá, phụ thuộc vào mục đích mô hình hoá và số lượng các
trạng thái được sử dụng để chúng ta quyết định xem nên dùng dạng biểu đồ nào. Nếu chỉ
có một một đường lifeline hoặc số lượng trạng thái quá lớn thì biểu đồ dạng thứ 2 là thích
hợp còn nếu số lượng đường lifeline lớn thì biểu đồ dạng 1 nên được lựa chọn.
4.5. Các thành phần của biểu đồ Timing Diagram
4.5.1.Các trạng thái
Trong quá trình tương tác, các thành phần có thể tồn tại trong bất cứ số lượng trạng
thái nào. Các thành phần có thể gọi là ở trong một trạng thái riêng biệt khi nó tiếp nhận
các sự kiện (chẳng hạn các thông điệp). Từ đó thành phần được nói ở trong trạng thái đó
cho đến khi một sự kiện khác xuất hiện (chẳng hạn như sự trả về của một thông điệp).
37
Các trạng thái và các điều kiện cần phải được phân biệt với các trạng thái và điều
kiện trong biểu đồ tuần tự mặc dù chúng có cùng một thao tác, chúng ta cần phải dựa trên
biểu đồ trạng thái để quyết định các đối tượng nào có thể được trình bày bởi các đường
lifeline.
Ta có thể không cần thể hiện đầy đủ tên của các trạng thái thành phần để có thể giữ
cho kích thước của biểu đồ trong phạm vi quản lý được, mặc dù ta hoàn toàn có thể để tên
đầy đủ các trạng thái thành phần theo định dạng :.
Một số các trạng thái thành phần ta thấy xuất hiện trong biểu đồ tuần tự nhưng lại không
được đưa vào biểu đồ Timing Diagram là do nó được tạo ra và hủy trong vòng đời của
quá trình tương tác, các thành phần này nó không có liên hệ đến các trạng thái được thay
đổi và chúng không thể thêm được bất kì thông tin nào cho các thành phần.
Trong suốt quá trình mô hình hóa, chúng ta cần phải quyết định những gì nên và
không nên đặt vào trong biểu đồ bằng cách trả lời câu hỏi : “Những thông tin cụ thể đó có
quan trọng để hiểu những gì ta đang mô hình hóa hay không” và “Liệu thêm các thông tin
đó vào có làm cho biểu đồ của ta trở nên trong sáng hơn hay không”, nếu câu trả lời là có
thì ta hãy đưa các thông tin đó vào trong biểu đồ, còn không thì không đưa các thông tin
đó vào để giữ biểu đồ trong phạm vi kiểm soát đơn giản nhất.
Hình 15: Minh họa các trạng thái được thể hiện trong biểu đồ Timing Diagram
4.5.2.Các sự kiện và các thông điệp
Trong biểu đồ timing diagram, các thành phần thay đổi trạng thái để đáp ứng một sự
kiện. Các sự kiện có thể là các lời gọi thông điệp hoặc có thể là bất cứ thứ gì, chẳng hạn
như sự trả về của một thông điệp sau khi nó đã được gọi. Trong biểu đồ timing diagram,
38
ta không cần phân biệt rõ sự khác nhau giữa các thông điệp và các sự kiện như trong biểu
đồ tuần tự. Điều quan trọng nhất cần phải nhớ ở đây đó chính là sự kiện xảy ra như thế
nào, và cách thức nó hiển thị trên biểu đồ timing diagram để thể hiện rõ sự thay đổi trạng
thái của các thành phần[10][11].
Hình dưới minh hoạ các sự kiện và các thông điệp được đặt vào biểu đồ Timing
Diagram để thể hiện sự thay đổi của các trạng thái dưới sự tác động của các sự kiện đó.
Hình 16: Minh họa các sự kiện và thông điệp trong biểu đồ Timing Diagram
Trong ví dụ trên ta thấy, sự kiện 1 được thực thi trong 1 đơn vị thời gian, và được
gọi bởi thành phần p1 và được nhận bởi thành phần p2.
Các thông điệp ở đây có thể là các thông điệp yêu cầu và các thông điệp trả về. Các
thông điệp yêu cầu được thể hiện bằng các đường nét liền, và các thông điệp trả về được
thể hiện bằng các đường nét đứt. Các thông điệp thể hiện các giao tiếp giữa các đường
lifeline.
4.5.3.Thời gian
Thời gian được thể hiện theo chiều từ bên trái qua phải dọc theo trục x của biểu đồ
như hình 17.
39
Hình 17: Minh họa thể hiện thời gian trong biểu đồ Timing Diagram
Đo lường thời gian có thể thực hiện theo hai cách khác nhau: chúng ta có thể sử
dụng thời gian chính xác như hình minh họa trên nhưng ta cũng có thể sử dụng thời gian
ước lượng như hình 18.
Hình 18: Thời gian ước lượng trong biểu đồ Timing Diagram
Trong biểu đồ timing diagram, thời gian t trình bày một khoảng thời gian ước lượng
khi mà ta không biết chính xác khi nào một sự kiện xảy ra, nó có thể xảy ra một cách
ngẫu nhiên để đáp ứng một thông điệp hoặc một sự kiện, nhưng thời gian t là một phương
pháp để tham chiếu tới khoảng thời gian mà ta không biết chính xác khi nào xảy ra. Với
thời gian tham chiếu t, ta có thể chỉ ra ràng buộc thời gian tại thời điểm t.
4.5.4.Các đường State-Line
Sau khi đã thêm thời gian vào biểu đồ Timing Diagram, chúng ta cần phải hiển thị
trạng thái của các thành phần theo các đơn vị thời gian đã được cung cấp. Trong biểu đồ
Timing Diagram, các đường state-line là các đường được đặt thẳng hàng với mỗi trạng
40
thái thành phần để thể hiện ràng buộc thời gian thực hiện cho các trạng thái thành phần
đó[13].
Hình dưới minh hoạ các đường state-line trong biểu đồ Timing Diagram
Hình 19: Minh họa các đường state-line trong biểu đồ Timing Diagram
Trong ví dụ trên, đường state-line thành phần p1 chỉ ra rằng trạng thái 1 thực thi
trong 1 đơn vị thời gian, trạng thái 2 trong 3 đơn vị thời gian, và trạng thái 3 thực hiện
trong 5 đơn vị thời gian (trước khi trở về trạng thái 1 để kết thúc quá trình tương tác).
4.5.5.Ràng buộc thời gian
Ràng buộc thời gian mô tả một cách chi tiết yêu cầu: cần bao nhiêu thời gian để quá
trình tương tác được thực thi. Các hành động cần một số lượng thời gian nhất định để các
trạng thái thành phần cần để thực thi các lời gọi và lời trả về thông điệp. Việc đưa các
ràng buộc thời gian vào biểu đồ Timing diagram được thể hiện như hình 20 [10].
Hình 20: Minh họa các ràng buộc thời gian trong biểu đồ Timing Diagram
41
Trong ví dụ minh hoạ trên, khoảng thời gian để thực thi sự kiện 1 phải nhỏ hơn 1 giá
trị thời gian ước lượng t, và thời gian để thành phần p2 bước vào trạng thái 4 phải diễn ra
trong vòng 5s.
Các định dạng về ràng buộc thời gian
Ràng buộc thời gian trong biểu đồ timing diagram có thể được thể hiện bằng nhiều
cách khác nhau, bảng dưới đây thể hiện các định dạng có thể của ràng buộc thời gian cho
các sự kiện, trạng thái trong các thành phần[10].
Định dạng Mô tả
{tt+5s} Khoảng thời gian để thực thi phải diễn ra trong vòng 5s hoặc nhỏ hơn.
{<5s} Khoảng thời gian cho các sự kiện hoặc trạng thái phải nhỏ hơn 5s.
{>5s, <10s} Khoảng thời gian cho các sự kiện hoặc trạng thái có thể lớn hơn 5s
nhưng bắt buộc phải nhỏ hơn 10s.
{t} Khoảng thời gian cho các sự kiện hoặc trạng thái bắt buộc phải nhỏ hơn
hoặc bằng thời gian t, đây là thời gian ước lượng, và t có thể là bất cứ
giá trị thời gian ràng buộc nào.
{t..t*5} Khoảng thời gian cho các sự kiện hoặc trạng thái có thể bằng giá trị t
nhân với 5, đây cũng là một dạng thời gian ước lượng khác.
42
CHƯƠNG 5: BÀI TOÁN NGHIÊN CỨU
Trong ba chương trước chúng tôi đã trình bày các kiến thức nền tảng về công nghệ
Web Service, QoS cho Web Service và biểu đồ Timing Diagram. Trong chương này,
chúng tôi sẽ tiếp cận đến việc phát triển bài toán xây dựng Web Service Proxy để đo
lường thời gian đáp ứng của các Web Service Composition, và từ đó kiểm chứng ràng
buộc thời gian đáp ứng của các Web Service Composition dựa trên đặc tả của biểu đồ
UML Timing Diagram.
5.1. Tìm hiểu về Service Proxy
Service Proxy về bản chất cũng là một Web Service được triển khai ở phía Client.
Service Proxy tương tự như mô hình Stub trong kiến trúc Java RMI, nó chứa các đoạn
code để chỉ rõ sự kết hợp với các Web Service interface, Service Proxy thường nằm phía
bên trong một hệ thống mạng máy tính phức tạp. Mô hình tổng quan của một hệ thống với
Service Proxy được thể hiện thông qua hình dưới đây[1]
Hình 21: Minh hoạ mô hình Web Service với Service Proxy
Service Proxy sẽ thực thi phương thức giống như phương thức được triển khai trên
các remote Web Service, tuy nhiên trên Service Proxy sẽ không thực hiện bất kì một thao
tác tính toán nào cả, nó chỉ có nhiệm vụ nhận các request từ phía Client rồi chuyển tiếp
các thông điệp yêu cầu đến các remote Web Service, tại remote Web Service sẽ thực thi
các thao tác tính toán trên các dữ liệu được chuyển đến đó và trả lại kết quả cho Service
43
Proxy. Service Proxy nhận kết quả trả về và chuyển tiếp cho Client. Ta lấy một ví dụ để
làm sáng tỏ hơn về Service Proxy như sau: Giả sử ta có một Web Service thực hiện phép
toán cộng 2 số nguyên, trên Web Service đó phương thức công 2 số nguyên được khai
báo như sau: int add(int a, int b) khi đó trên Service Proxy cũng phải được thực thi
phương thức int add(int a, int b), tuy nhiên phương thức add trên Service Proxy lại thực
sự không thực hiện thao tác cộng 2 số nguyên mà nó chỉ có tác dụng triệu gọi đến Web
Service thực sự cung cấp phương thức cộng 2 số, truyền đối số a và b trong lời triệu gọi
đó để Remote Web Service kia thực hiện việc cộng 2 số a và b, trả lại kết quả cho Service
Proxy và từ đó Service Proxy sẽ trả về kết quả cộng 2 số cho Client.
Khi chúng ta cần tích hợp các dịch vụ Web bên ngoài hệ thống, ta hoàn toàn có thể
liên kết trực tiếp tới các dịch vụ web đó trong code ở phía client bằng cách sử dụng một
số thư viện API. Tuy nhiên hướng tiếp cận này lại có một số vấn đề đó là, thứ nhất chúng
ta sẽ phải tạo ra một liên kết cứng giữa chương trình và các dịch vụ, thứ hai việc sử dụng
liên kết trực tiếp sẽ dẫn đến tình trạng rất khó khăn khi chúng ta muốn tái sử dụng các
dịch vụ tương tự trên các thành phần khác của ứng dụng: trong trường hợp này, chúng ta
cần phải thực thi lại các lời gọi dịch vụ, chắc chắn chúng ta hoàn toàn có khả năng tái sử
dụng lại các đoạn code tại cấp độ phương thức tuy nhiên điều đó hết sức bất tiện.
Nếu sử dụng Service Proxy để thay thế, chúng ta có thể tách riêng phần dịch vụ ra
khỏi chương trình chính và chúng ta hoàn toàn có khả năng đưa phần dịch vụ này vào một
giao diện bên ngoài chương trình chính và có thể thực thi các nhiệm vụ hữu ích khác. Một
Service Proxy sẽ thực thi lần lượt ba thao tác yêu cầu dưới đây để thực hiện một lời gọi
phương thức tới một remote Web Service:
Truyền đối số
Xây dựng lời gọi Web Service
Đọc kết quả trả về từ Remote Web Service
44
Các thao tác chính của một Service Proxy có thể được minh hoạ như hình dưới đây
Hình 23: Minh hoạ các thao tác của Service Proxy
Chúng ta thường sử dụng Service Proxy trong trường hợp số lượng code tích hợp
Web Service thường lớn và có thể lớn hơn trong tương lai, và tồn tại việc trùng lặp các lời
gọi tới cùng một dịch vụ trong các vị trị khác nhau của chương trình. Khi sử dụng Service
Proxy, các đoạn code của chúng ta sẽ được sắp xếp tổ chức một cách chuẩn mực, tương
đương với mỗi một dịch vụ được tổ chức trong một lớp. Chúng ta sẽ chia nhỏ các tầng kĩ
thuật và các thư viện API để truy cập tới dịch vụ từ client code và đương nhiên sẽ chia
nhỏ việc phải thay đổi các thư viện API như khi liên kết cứng giữa chương trình và dịch
vụ.
Và khi sử dụng Service Proxy chúng ta hoàn toàn có thể:
Nhóm các dịch vụ lại bằng các kĩ thuật đóng gói, lựa chọn các thứ bậc của dịch vụ
sử dụng bởi ứng dụng.
Chia ra các lớp con từ một lớp trừu tượng, dẫn đến có thể cung cấp thêm các dịch
vụ khác.
Mỗi một lớp của Service Proxy trình bày một dịch vụ, và chúng ta có thể mô hình hoá
các dịch vụ bằng các mối quan hệ, các sự cộng tác trong biểu đồ UML.
Thông thường thì chúng ta không phải tự viết ra Service Proxy. Service Proxy có thể
dễ dàng tự được sinh ra từ file WSDL. Ngày nay có với mỗi ngôn ngữ lập trình hỗ trợ
công nghệ Web Service đều có các công cụ đi kèm theo để tự sinh ra Service Proxy từ các
file WSDL.
45
5.2. Tìm hiểu về Web Service Composition
Để hiểu kĩ hơn về Web Service Composition, trước tiên chúng ta cần phải đề cập
đến một vấn đề đó chính là tích hợp Web Services. Vấn đề tích hợp các service có sẵn là
một phần trong kiến trúc của SOA. Ngày này việc tích hợp Web Services vẫn đang là một
chủ đề được nghiên cứu rộng rãi, và được coi là một giải pháp cho việc sử dụng lại các
service có sẵn để tạo dựng lên một Service mới tốt hơn.
Chúng ta có hai phương pháp tích hợp Web Service: Tích hợp tĩnh và tích hợp động:
Tích hợp được coi là tĩnh nếu chúng ta kết hợp các service tại thời điểm thiết kế
hoặc tại thời điểm cài đặt các Web Service.
Tích hợp được coi là động nếu chúng ta kết hợp các service tại thời điểm các
Service đang được thực thi.
Vậy tích hợp Web Service chính là một quá trình xử lý để kết nối các Web Services
đã tồn tại để xây dựng lên một Web Service mới. Web Service mới được gọi là composite
service, còn các Web Service đã tồn tại dùng để xây dựng lên service mới thì được gọi
“Web Service Compositions”.
Từ đó ta có thể thấy, một Web Service Composition cũng có thể là một composite
Web Service. Các Web Service Composition có thể được triển khai tại các vị trí khác
nhau, trên các nền tảng công nghệ khác nhau. Nhưng điều quan trọng ở đây là chúng ta
phải có một công nghệ chung nhất để các Web Service được tích hợp hay dùng để tích
hợp có thể giao tiếp được với nhau.
46
Dưới đây ta có mô hình tích hợp Web Service
Hình 22: Minh họa mô hình tích hợp Web Service
Trong mô hình minh họa trên, phía client sẽ gọi các dịch vụ tới các Web Service đã
được tổng hợp thông qua file WSDL của Web Service được tổng hợp đó. Từ các
Composite Web Service sẽ xây dựng lời gọi đến các Web Service Composition, Các Web
Service Composition thực hiện các thao tác tính toán, trả lại kết quả cho Composite Web
Service. Composite Web Service tổng hợp các kết quả từ các Service thành phần và trả lại
kết quả cuối cùng cho phía Client.
Để hiểu rõ hơn thế nào là Web Service Composition chúng tôi đưa ra một ví dụ đơn
giản sau để minh hoạ đồng thời cũng là một ví dụ dùng cho mục tiêu khoá luận đó là kiểm
chứng ràng buộc thời gian đáp ứng của các Web Service Composition: Để thực hiện một
tour du lịch, hành khách cần phải cần các dịch vụ sau: tìm kiếm khách sạn của thành phố
đích đến du lịch, tìm kiếm các chuyến bay từ thành phố xuất phát đến thành phố đến và
dịch vụ cung cấp đặt vé máy bay. Giả sử ta có 2 nhà cung cấp dịch vụ Web đưa ra 2 dịch
vụ Web Service nhằm phục vụ cho việc tìm kiếm khách sạn và tìm kiếm các chuyến bay.
Hai Web Service này nằm ở hai vị trí địa lí khác nhau, sử dụng các công nghệ để triển
khai khác nhau. Điều đó dẫn tới khi khách hàng muốn sử dụng 2 dịch vụ đó sẽ phải tìm
47
kiếm tại hai website khác nhau nên sẽ không thuận tiện. Nhằm đem lại sự thuận tiện cho
khách hàng, chúng ta muốn tích hợp 2 Web Service là tìm kiếm khách sạn và tìm kiếm
máy bay đó vào một dịch vụ lớn hơn , được gọi là dịch vụ Travel-Agent. Dịch Vụ Travel-
Agent sẽ gọi đến 2 dịch vụ con là SearchHotel và SearchFlight mỗi khi có một truy vấn từ
client đến dịch vụ Travel-Agent. Vậy ở đây các Web Service SearchHotel và SearchFlight
chính là các Web Service Composition và Service Travel-Agent ở đây chính là Composite
Service. Từ đó ta thấy Web Service Composition chính là các Web Service và có thể dùng
để kết hợp với nhau tạo nên một Service lớn hơn.
Việc tích hợp các Web Service có thể phân chia thành hai loại như sau:
a) Loại thứ nhất: Composite Service được xây dựng bằng ngôn ngữ thông thường như
Java, C#.. Quá trình này giống như phát triển một ứng dụng từ các dịch vụ Web.
Trong trường hợp này, ứng dụng cũng được coi là một Web Service, và tầng trung
gian không quan tâm đến quá trình tích hợp Web Serice. Vấn đề tích hợp trở nên
cồng kềnh, người lập trình phải chú tâm đến tiến trình xử lý mức dưới của thông
điệp SOAP và các nghiệp vụ logic khác. Khi sử dụng phương pháp này, chỉ cần
một thay đổi nhỏ trong composition services sẽ dấn đến sự thay đổi khá lớn của
các Service được tổng hợp.
b) Loại thứ hai: Sử dụng các công cụ mức cao cho việc tích hợp Web Service. Đây sẽ
là một phương pháp hữu ích và tiện lợi cho việc tích hợp Web Service. Dưới đây
chúng tôi sẽ đề cập đến một số công cụ được dùng cho việc tích hợp dịch vụ.
Một số chuẩn tích hợp các Web Services:
BPEL: Được viết tắt của cụm từ The Business Process Excution Language – Đây
là một ngôn ngữ chuyên biệt được dùng cho các quy trình thương mại và các giao
thức tương tác thương mại. Nó thay thế XLANG và WSFL như là một chuẩn để
tích hợp Web Service. Việc dựa trên nền tảng mô hình và cú pháp XML được cung
cấp bởi BPEL định nghĩa sự tương tác giữa các quy trình và Web Service
Interface. Nó chỉ định nghĩa các trạng thái logic giữa các sự tương tác và phương
48
pháp hệ thống đối với các điều kiện ngoại lệ. Các mô hình xử lý được định nghĩa
bởi BPEL đều được dựa trên nền tảng mô hình mô tả dịch vụ WSDL. Các dịch vụ
(được mô tả như là các thành phần trong tập hợp BPEL) được gọi/ trả lời bằng
cách sử dụng các hành động được trình bày bởi WSDL.
BPML : BPML cung cấp mô hình và cú pháp trừu tượng cho việc trình bày một
cách trừu tượng và thực thi các quy trình thương mại. Sử dụng BPML, các quy
trình thương mại, các Web Service phức tạp có thể dễ dàng được định nghĩa. Các
quy trình trong BPML là thành phần của các hành động để thực thi một chức năng
cụ thể nào đó. Các quy trình hướng đến sự thực thi của các hành động. BPML định
nghĩa ra 17 kiểu hành động và 3 kiểu quy trình. Các đặc tả về BPML thường hỗ trợ
việc nhập và tham chiếu đến việc định nghĩa dịch vụ được cung cấp bởi WSDL.
Các chuẩn của ngôn ngữ BPML sử dụng đó là RDF và Dublin Core để trợ giúp
ngôn ngữ BPML gần gũi với ngôn ngữ con người hơn.
BPSS: Được viết tắt của cụm từ Business Process Specification Schema – nó là
một chuẩn cho việc trình bày mô hình tập hợp các quy trình thương mại điện tử.
Nó sử dụng cú pháp XML như là một thành phần trong lời gọi tới các quy trình
thương mại có liên quan. BPSS là một chuẩn có thể được sử dụng để cấu hình các
hệ thống thương mại nhằm hỗ trợ việc cộng tác thương mại. Tuy nhiên BPSS lại
không hỗ trợ việc mô tả cách thức các luồng dữ liệu giữa các giao tác mà nó lại hỗ
trợ một cách rõ ràng về chất lượng dịch vụ cho các giao tác như việc thẩm định
quyền, biên nhận, và định thời gian timeouts.
WSCI : Được viết tắt của cụm từ Web Service Choreography Interface – dựa trên
nền tảng ngôn ngữ XML dùng cho việc mô tả các hành vi của Web Service trong
việc trao đổi thông điệp dựa trên ngữ cảnh của việc cộng tác các quy trình thương
mại hoặc các luồng công việc. Nó định nghĩa các luồng trao đổi thông điệp bởi
Web Service bằng việc mô tả các hành vi đặc biệt. Mặc dù nó cung cấp các quy
trình hướng thông điệp nhưng nó lại không định nghĩa ra các hành vi bên trong các
49
quy trình xử lý Web Service. Nó là một giao diện tĩnh cung cấp các thông tin chi
tiết bởi file WSDL mô tả cách thức các hành động, các thao tác và thuộc tính của
Web Service.
WSCL : Được viết tắt của cụm từ Web Service Conversation Language – cho phép
định nghĩa các hành vi bên ngoài các service bằng việc chỉ rõ mức độ giao tiếp của
các quy trình thương mại và hỗ trợ công bố quy trình thương mại bởi Web
Services. Các quy trình giao tiếp được định nghĩa bằng việc sử dụng cú pháp XML
và tài liệu WSDL. WSCL cung cấp các thiết lập chi tiết cho việc giao tiếp và đưa
ra bởi các Service Provider.
5.3. Bài toán kiểm chứng ràng buộc thời gian đáp ứng của các Web Service
Composition
5.3.1.Giới thiệu bài toán
Sau khi trình bày các khái niệm về công nghệ Web Service, QoS cho Web Service,
Service Proxy, Web Service Composition và biểu đồ Timing Diagram, bây giờ chúng tôi
sẽ vận dụng các kiến thức trên cho bài toán kiểm chứng ràng buộc thời gian đáp ứng của
các Web Service Composition, sử dụng ví dụ Travel-Agent.
Ngày nay với sự phát triển rộng rãi của Internet cùng các công nghệ Web-base, các
ứng dụng phục vụ cho các mục đích thương mại, văn hóa và du lịch ngày càng được phát
triển rộng rãi và đa dạng. Hiện tại, song song với quá trình phát triển kinh tế, nhu cầu du
lịch của con người ngày càng trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống, tuy
nhiên trong bối cảnh cuộc sống bận rộn và tấp nập như ngày nay, làm thế nào để một
khách hàng có thể thực hiện các công việc phục vụ cho việc du lịch thuận lợi nhanh chóng
thì đang là một vấn đề đặt ra. Để thực hiện một chuyến du lịch, khách hàng cần phải quan
tâm đến việc đặt phòng khách sạn, đặt vé máy bay ..v..v. Trước đây khi công nghệ
Internet chưa phát triển mạnh mẽ, các công việc như thế đòi hỏi khách hàng tốn rất nhiều
công sức và thời gian để có thể thực hiện được khâu chuẩn bị, nhưng giờ đây với sự phát
50
triển của Internet cùng công nghệ Web Service, điều đó đã trở nên dễ dàng hơn rất nhiều.
Như chúng ta đã đề cập như trên, mỗi một công việc như tìm kiếm khách sạn, tìm kiếm vé
máy bay đã có các Web Service chuyên biệt được cung cấp ra bởi các nhà cung cấp dịch
vụ Web, mỗi một Web Service phục vụ cho việc tìm kiếm khách sạn, tìm kiếm máy bay
đó có thể coi là một Web Service Composition phục vụ cho Web Service Travel-Agent.
Nhưng việc lựa chọn các dịch vụ Web nào tối ưu nhất thì đó chính là một khía cạnh của
chất lượng dịch vụ(QoS cho Web Service), ở đây chúng tôi sẽ đưa ra một phương pháp
đơn giản để kiếm ...rong một thời gian t nào đó, giả
sử thời gian thực hiện cho SearchFlight Service là t1, thời gian thực hiện cho
SearchHotelService là t2, và hai Web Service này được gọi tuần tự. Ta có thời gian đưa ra
để đáp ứng tiêu chuẩn QoS về thời gian cho công việc gọi hai Web Services này là t.
Nếu : t1 + t2 ≤ t thì thời gian thực hiện triệu gọi 2 Web Service đó đáp ứng được
tiêu chuẩn QoS đưa ra.
Ngược lại nếu t1 + t2 > t thì không thoả mãn tiêu chuẩn QoS.
Đó chính là ý tưởng và là mục tiêu cần đạt được của khoá luận.
54
CHƯƠNG 6: THỰC NGHIỆM
Chương 6 xây dựng một ứng dụng cụ thể cho bài toán Travel-Agent để kiểm tra
ràng buộc thời gian đáp ứng của các Web Service Composition, và dùng kết quả đạt được
bằng thực nghiệm để mô hình hoá ràng buộc thời gian trên biểu đồ UML Timing
Diagram.
6.1. Phạm vi ứng dụng
Trong phạm vi khoá luận này, chúng tôi chỉ chọn một ứng dụng nhỏ làm ví dụ minh
hoạ kiểm chứng ràng buộc thời gian đáp ứng của trong Web Service Composition. Ứng
dụng được chia thành các nhiệm vụ chính như sau:
Xây dựng hai Web Services, một Web Service tìm kiếm khách sạn dựa vào tên của
thành phố đích đến – Tên Web Service này là SearchHotel Service, một Web
Service tìm kiếm các chuyến bay dựa trên tên của thành phố xuất phát và tên của
thành phố đích đến. Cả 2 Web Service này đều được phát triển bằng ngôn ngữ lập
trình Java, quá trình phát triển hai Web Service hoàn toàn thủ công, không dùng
bất cứ một công cụ hỗ trợ nào. Cơ sở dữ liệu được dùng cho hai Web Service được
triển khai trên hệ quản trị cơ sở dữ liệu MySQL hoàn toàn miễn phí.
Xây dựng Service Proxy để triệu gọi tới hai Web Services kia. Trên Service Proxy
chứa hai phương thức để triệu gọi tới hai Service Composition. Thông thường
Service Proxy không cần phải được viết ra bởi người lập trình viên mà thường
được tự sinh từ file WSDL của SearchFlight Service và SearchHotel Service. Tuy
nhiên về vấn đề bản quyền, chúng tôi đã sử dụng công cụ tự sinh miễn phí trên
Internet tại trang ở đây việc tự sinh ra Service Proxy cũng bị
giới hạn về các chức năng của Service, để Service Proxy có thể thực hiện được
bằng cách sinh từ website trên bắt buộc cần phải có các thư viện API đi kèm được
cung cấp bởi nsoftware.com. Vì thế chúng tôi chỉ sử dụng website
để sinh ra các lớp và phương thức trừu tượng của Service
55
Proxy, còn quá trình phát triển lõi bên trong để triệu gọi tới các Service
Composition và đo lường thời gian đáp ứng đều được code thủ công. Service
Proxy cũng được phát triển trên ngôn ngữ java.
Chương trình Client để triệu gọi tới Service Proxy là một chương trình giao diện GUI.
Cho phép người dùng chọn lựa tên thành phố đến và tên thành phố xuất phát. Từ đó
chương trình sẽ triệu gọi tới Service Proxy để lấy kết quả trả về bao gồm danh sách các
chuyến bay, danh sách các khách sạn và kết quả thời gian đáp ứng của hai Web Service
Composition.
Để thể hiện tính độc lập với platform, ở đây chúng tôi có 3 Web Service tuy nhiên do
điều kiện có hạn nên chúng tôi sẽ triển khai tất cả các Web Service này trên môi trường
localhost tại 2 Web Server khác nhau.
Service SearchHotel được triển khai bằng thư viện Apache-Soap, cài đặt trên môi
trường J2EE – Java 2 Platform, Enterprise Edition. Web Server thực hiện trên cổng
2417 Ở đây chúng tôi sử dụng thư viện Soap đính kèm vào trong môi trường J2EE.
Trang Admin của SOAP có thể được truy cập qua URL :
Service SearchFlight được triển khai bằng thư viện Apache-Axis cài đặt trên Web
Server Apache TomCat tại cổng 8080. Trang Admin của Axis có thể được truy cập
qua URL :
Service Proxy được triển khai bằng thư viện Apache-Soap, cài đặt trên Web Server
Apache TomCat tại cổng 8080. Trang Admin của Soap trên Apache TomCat có thể
truy cập qua URL :
Ta thấy mặc dù có hai web server, nhưng chúng tôi đã bố trí tất cả các Service đều
được thực thi trên các nền Platform khác nhau. Service SearchFlight và Service Proxy
cùng được triển khai trên Apache Tomcat tại cổng 8080 nhưng chúng lại dùng 2 thư viện
API khác nhau để triển khai đó là Axis và Apache Soap. Còn Service SearchHotel thì
56
được triển khai hoàn toàn trên một Web Server khác và sử dụng công nghệ khác là J2EE.
Qua đó để thấy được tính độc lập với nền của công nghệ Web Service.
6.2. Thiết kế ứng dụng
Ta có mô hình thiết kế tổng thể của ứng dụng như sau:
Hình 26: Minh họa thiết kế tổng thể của ứng dụng
Người sử dụng tại Client sẽ lựa chọn thành phố xuất phát và thành phố đích đến. Tại
đây Soap engine làm nhiệm vụ tạo ra các thông điệp SOAP request gửi đến Service
Proxy. Tại Service Proxy sẽ phân ra làm 2 luồng SOAP request tiếp tục gửi đến hai Web
Service SearchFlight và SearchHotel. Sau khi gửi đi các thông điệp Soap request, Service
Proxy bắt đầu bật đồng hồ đếm thời gian để đo thời gian đáp ứng của hai Web Service
thành phần. Tại hai Web Service thành phần tiếp nhận các Soap request đó xử lý và trả lại
các thông điệp Soap response cho Service Proxy. Sau khi nhận được thông điệp Soap
response của các Service Composition, Service Proxy dừng đồng hồ đo thời gian. Đóng
gói kết quả đo lường thời gian đáp ứng vào cùng thông điệp Soap response và gửi trả lại
kết quả cho Client bao gồm kết quả tìm kiếm chuyến bay, tìm kiếm khách sạn và kèm
theo thời gian đáp ứng của từng dịch vụ.
57
Do ứng dụng khá đơn giản nên chúng tôi không sử dụng các biểu đồ phân rã chức
năng, biểu đồ lớp, biểu đồ tương tác. Mà chỉ sử dụng biểu đồ tuần tự để thấy được thứ
tự làm việc của các thành phần trong hệ thống.
Hình 27: Biểu đồ tuần tự của hệ thống
Dựa vào biểu đồ tuần tự ta thấy tại chương trình Client sẽ có các đối tượng
ApplicationGUI, CallService1, CallService2. Đối tượng ServiceProxy đại diện cho Web
Service Proxy và hai đối tượng còn lại đại diện cho các Web Service Composition. Khi
người sử dụng nhập thông tin và click submit, dữ liệu sẽ được gửi đi lần lượt bằng 2 đối
tượng CallService1, CallService2. Trong ví dụ này chúng tôi gọi CallService1 trước, sau
khi dữ liệu được trả về cho CallService1 sẽ tiếp tục gọi đến CallService2. Sau khi có tất
cả các dữ liệu cần thiết trả về mới trả lại kết quả cho User.
58
6.3. Cài đặt, xây dựng và triển khai ứng dụng
6.3.1.Cài đăt chương trình
Bài toán được xây dựng dựa trên ngôn ngữ Java, để có thể thực hiện việc xây dựng và
triển khai bài toán chúng ta cần phải cài một số chương trình sau[8][12]:
Cài đặt môi trường chạy cho Java: Cài đặt JDK -1.5 và thiết lập biến môi trường
JAVA_HOME là : C:\Program Files\Java\jdk1.5.0_07.
Cài đặt môi trường Web Server. Ở đây chúng ta sử dụng 2 Web Server. Trước tiên
cài đặt bộ công cụ J2EE – Java 2 platform, Enterprise Edition. Bộ công cụ J2EE
sau khi cài đặt sẽ có đường dẫn C:\Sun. Sau đó cài Web Server Apache Tomcat
theo đường dẫn C:\ Webservice\tomcat.
Cài đặt hệ quản trị cơ sở dữ liệu MySQL và thiết lập biến môi trường cho bộ kết
nối MySQL connector. Ta cần phải thiết lập biến môi trường CLASSPATH trỏ đến
thư mục chứa file mysql-connector-java-5.0.5.jar.
Cài đặt Soap engine: ở đây chúng tôi sử dụng Soap engine là Apache Soap được
cài đặt trên 2 Web Server, một Web Server được triển khai tại cổng 2417, một
Web Server chạy tại cổng 8080. Soap engine thứ hai là Apache Axis. Lưu ý tất cả
các Soap Engine đều được mặc định cài đặt trong thư mục C:\Webservice.
Một điều rất quan trọng khi chúng ta cài đặt các Soap engine cần phải chú ý ở đây đó
là để các Soap engine này có thể thực hiện được cần phải chứa danh sách cách thư viện
cần thiết đó là thư viện Java Mail với file mail.jar, thư viện activation.jar, thư viện xerces
với 2 file xercesImpl.jar và xml-apis.jar – được sử dụng cho bộ phân tích cú pháp XML.
Sau khi có đầy đủ tất cả các thư viện trên chúng ta chép 2 file mail.jar và activation.jar
vào thư mục tomcat/common/lib. Sau đó chúng ta cần phải cập nhật lại biến môi trường
CLASSPATH, đây là bước rất quan trọng và không cho phép được bỏ qua. Dưới đây là
cấu hình CLASSPATH kèm theo.
59
WEBSERVICE_HOME=C:\WebService
JAVA_HOME=: C:\Program Files\Java\jdk1.5.0_07
CATALINA_HOME=%WEBSERVICE_HOME%\tomcat
CATALINA_LIB=%CATALINA_HOME%\common\lib
XERCES_HOME=%WEBSERVICE_HOME%\xerces
SOAP_HOME=%WEBSERVICE_HOME%\soap
CLASSPATH=%CLASSPATH%;%SOAP_HOME%\lib\soap.jar
CLASSPATH=.;%CATALINA_LIB%\mail.jar;%CATALINA_LIB%\activation.jar;
CLASSPATH=%CLASSPATH%;%XERCES_HOME%\xercesImpl.jar;
%XERCES_HOME%\xml-apis.jar
PATH=%PATH%;%CATALINA_HOME%\bin;%JAVA_HOME%\bin
Sau khi thiết lập biến môi trường cho Apache SOAP chúng ta phải tiến hành thiết
lập các biến môi trường cho Apache Axis.. Nếu quá trình cài đặt Apache Soap và Apache
Axis thành công thì màn hình máy tính sẽ hiển thị như sau khi ta gọi đến trang admin của
các Soap engine này.
Hình 28: Minh họa giao diện Admin của apache soap trên Web Server tại cổng 2417
60
Hình 29: Minh họa giao diện Admin của apache soap trên Web Server tại cổng 8080
Nếu cài đặt Apache Axis thành công ta có thể nhìn thấy giao diện trang Admin của
Apache Axis như hình dưới đây:
Hình 30: Minh họa trang Admin của Apache Axis trên Web Server tại cổng 8080
61
Sau khi các Soap Engine đã sẵn sàng phục vụ, chúng ta hoàn toàn có thể triển khai
các Web Service để thực hiện mục tiêu bài toán.
6.3.2. Xây dựng và triển khai các Web Services thành phần
Sau khi đã cài đặt thành công các Soap engine, chúng tôi sẽ tiến hành cài đặt các
Service Composition trên các Web Server vừa được cài đặt lên.
Cài đặt Service SearchHotel
Trước tiên tiến hành cài đặt Web Service SearchHotel chạy trên môi trường J2EE tại cổng
2417.
Tệp cài đặt cho Web Service SearchHotel được chúng tôi viết trong file
SearchHotelService.java, trong file này có chứa một phương thức SearchHotel với đối số
truyền vào là một String và kết quả trả về cũng là một String. Khi Service Proxy gọi tới
SearchHotel Service, thì xâu chứa tên của thành phố đích đến được đóng gói vào thông
điệp SOAP, tại SearchHotel Service, sử dụng xâu chứa tên thành phố đích đến làm đối số
truyền vào, thực hiện thao tác tìm kiếm trong database xem có kết quả khách sạn nào
tương ứng với thành phố đích đến đó hay không.
Hình 31: Code kết nối database trong file SearchHotel Service
Sau đó chúng tôi tiến hành biên dịch file SearchHotelService.java thành file
HTService.SearchHotelService.class, copy file này và đặt vào trong thư mục Wapp của
J2EE theo đường dẫn sau “C:\Sun\SDK\domains\domain1\applications\j2ee-
modulees\soap\WEB-INF\classes”.
62
Tiếp theo để triển khai dịch vụ này trên Web Server, ta cần phải viết một tệp
deploy.wsdl để triển khai tệp đó lên web server, nội dung của file deploy.wsdl được thể
hiện qua Hình 32:
Hình 32: Nội dung của tệp deploy.wsdl
Nhìn vào nội dung của tệp deploy.wsdl ta thấy một số các đặc điểm sau:
id = “urn:HTService” : Đây chính là tên của Web Service mà ta triển khai, sẽ
được dùng để gọi trong code của Service Proxy.
methods=”SearchHotel” : Đây chính là phương thức mà Web Service sẽ sử dụng
để thực hiện các thao tác tính toán như tìm kiếm database, trả về kết quả.
dd:java class=”HTService.SearchHotelService” : Đây là đường dẫn để web
server có thể tìm kiếm được file SearchHotelService.class để thực thi công việc.
Sau đó chúng tôi copy file deploy.wsdl này vào thư mục C:\Webservice. Mở một
console, chuyển thư mục làm việc tới thư mục C:\WebService và gõ lệnh sau để triển khai
dịch vụ lên Web Server : C:\Webservice > java
org.apache.soap.Server.ServiceManagerClient
deploy deploy.xml. Lệnh này nhận ba tham số truyền vào đó là URL đến máy chủ SOAP,
lệnh deploy và tập tin hợp lệ để triển khai dịch vụ trên máy chủ SOAP. Nếu quá trình
63
triển khai thành công thì sẽ không có thông báo lỗi nào xuất hiện, sau đó ta có thể dùng
lệnh C:\webservice > java org.apache.soap.Server.ServiceManagerClient
list để liệt kê danh sách các service đã được
triển khai trên máy chủ SOAP. Nếu ta thấy danh sách dịch vụ có xuất hiện tên
urn:HTService là quá trình triển khai của ta đã thành công. Ngoài ra nếu muốn gỡ bỏ dịch
vụ SearchHotel Serviece, ta hoàn toàn có thể dùng lệnh để gỡ bỏ dịch vụ bằng lệnh
C:\Webservice > java org.apache.soap.Server.ServiceManagerClient
undeploy urn:HTService.
Ngoài việc sử dụng công cụ dòng lệnh để triển khai, gỡ bỏ, liệt kê danh sách các dịch vụ,
chúng ta còn có thể sử dụng công cụ triển khai trực quan được truy cập thông qua địa chỉ
Hình 33: Danh sách các dịch vụ liệt kê trên web site soap engine
Nhìn vào hình minh họa trên ta có thể thấy được danh sách các dịch vụ đã được triển
khai trên máy chủ SOAP của chúng ta. Dễ thấy dịch vụ SearchHotel Service đã được triển
khai, thể hiện của SearchHotel Service chính là “urn:HTService”.
64
Cài đặt Service SearchFlight
SearchHotel Service đã được cài đặt trên nền J2EE, với máy chủ Soap engine chạy
trên cổng 2417 sử dụng thư viện API Apache Soap. Giờ chúng ta sẽ tiến hành cài đặt dịch
vụ SearchFlight trên Web Server Apache TomCat, tại cổng 8080, sử dụng thư viện API
Apache Axis. Đây là một thư viện hoàn toàn khác so với Apache Soap, điều đó càng minh
họa rõ hơn cho công nghệ Web Service là một công nghệ không phụ thuộc vào môi
trường cài đặt, ta hoàn toàn có thể sử dụng các công nghệ khác nhau nhưng vẫn làm cho
các Service giao tiếp được với nhau.
Tương tự như dịch vụ SearchHotel, dịch vụ SearchFlight cũng được viết trong một
file SearchFlightService.java. Và file này được dịch ra file
SearchFlightService.SearchFlightService.class. Sau đó ta cần phải copy file này vào thư
mục C:\Webservice\tomcat\webapps\axis\WEB-INF\classes. Và để triển khai dịch vụ này,
chúng ta cần phải viết một file deploy.wsdd để triển khai dịch vụ. Nội dung của tệp
deploy.wsdd được minh họa trong hình dưới đây :
Hình 34: Nội dung file deploy.wsdd
Trong file deploy.wsdd trên ta cần lưu ý :
Thuộc tính service name = “SearchFlightService” : đây chính là tên của Service
được dùng để triệu gọi, nó tương đương với thuộc tính id=”urn:HTService” trong
file deploy.wsdl dùng để triển khai dịch vụ trên Apache Soap.
65
Thuộc tính parameter = “” value=”SearchFlightService.SearchFlightService ” :
trỏ đến vị trí của file SearchFlightService.class để máy chủ Axis tìm kiếm và sử
dụng. Nó tương đương với thuộc tính dd:java
class=”HTService.SearchHotelService” trên Apache Soap.
Sau đó chúng tôi copy file deploy.wsdd này vào thư mục C:\Webservice. Mở một
console, chuyển thư mục làm việc tới thư mục C:\WebService và gõ lệnh sau để triển khai
dịch vụ lên Web Server: C:\Webservice > java org.apache.axis.Client.AdminClient
deploy.wsdd để triển khai dịch vụ. Thực chất lệnh này sử dụng thư viện trong axis nhận
tham số truyền vào là file deploy.wsdd để triển khai dịch vụ. Khi chạy lệnh thành công sẽ
có thông báo “Processing file deploy.wsdd”. Nếu muốn hủy bỏ dịch vụ, chúng ta chỉ cần
đổi tên file deploy.wsdd thành undeploy.wsdd và sửa nội dung 2 thẻ đóng mở
trong file undeploy.wsdd thành và thực hiện lệnh java
org.apache.axis.Client.AdminClient undeploy.wsdd để hủy bỏ dịch vụ. Sau khi triển khai
thành công Web Service SearchFlight đã sẵn sàng phục vụ.
Ta có thể nhìn thấy danh sách các dịch vụ đã được triển khai trong trang quản trị của
Apache Axis như hình dưới đây:
Hình 35: Các dịch vụ được liệt kê trên trang quản trị của Axis
66
6.3.3.Xây dựng và triển khai Service Proxy
Đây là nội dung quan trọng và là vấn đề chủ chốt để giải quyết bài toán đặt ra trong
khóa luận này. Chúng tôi sẽ triển khai Service Proxy trên web server Apache-Tomcat tại
cổng 8080 sử dụng Soap engine là Apache Soap.
Thông thường thì Service Proxy thường không phải code cứng bởi người lập trình,
mà nó thường được tự sinh ra từ file WSDL của các Web Services mà Service Proxy triệu
gọi đến. Tuy nhiên, vì vấn đề bản quyền nên ở đây chúng tôi chỉ tận dụng được một tính
năng rất nhỏ trong việc tự sinh ra Service Proxy từ file WSDL, ở đây chỉ sinh ra tên lớp
và tên phương thức sao cho Service Proxy có thể triệu gọi tới các Service Composition.
File mã nguồn Service Proxy được viết trong một file Proxy.java, trong file này
chúng tôi định nghĩa ra hai lớp, một lớp dùng để triệu gọi các Web Service Composition,
và một lớp khác dùng để lấy kết quả trả về khi triệu gọi tuần tự hai Web Service
Composition đó. Tương ứng với hai Web Services SearchHotel và SearchFlight, lần lượt
trong mỗi lớp chúng ta đều có 2 phương thức tương ứng để triệu gọi tới hai Web Services
đó. Dưới đây chúng tôi sẽ trình bày phương pháp tạo ra Service Proxy từ file WSDL của
dịch vụ SearchFlightService, với dịch vụ SearchHotelService cách làm cũng tương tự.
Hình dưới minh họa file WSDL của Web Service SearchFlight:
Hình 36: Nội dung file WSDL của dịch vụ SearchFlightService
67
Để sinh ra Service Proxy ta chỉ cần copy nội dung file WSDL đưa vào chương trình
tự sinh, ta sẽ có Service Proxy cần thiết để gọi tới các Service Composition. Chúng tôi sử
dụng chương trình tự sinh của web-site , sau khi đưa nội dung file
WSDL vào chương trình tự sinh của website đó, ta có phương thức cần triệu gọi đến
Service Composition là phương thức Search_Flight trong dịch vụ SearchFlight. Phương
thức Search_Flight này cần phải được triệu gọi trong lời gọi dịch vụ được code trong mã
nguồn của Service Proxy. Sau khi đã tự sinh ra các lớp và phương thức trừu tượng cho
Service Proxy, chúng ta cần phải hiệu chỉnh lại Service Proxy để có thể sử dụng trên thư
viện API apache Soap.
Hình 37: Code Service Proxy goi tới SearchFlightService
Nhìn vào hình trên ta có thể thấy, do Service Proxy chuyển tiếp yêu cầu tới 2 Web
Services phục vụ mục đích thật, cho nên phương thức Flight của Service Proxy cũng phải
có kiểu trả về là một String và nhận đối số truyền vào là một String như mục đích yêu cầu
của Service Proxy chúng tôi đã trình bày trong phần tìm hiểu bài toán. Dễ thấy trong hình
trên, Service Proxy gọi tới dịch vụ SearchFlight tại địa chỉ “
“ bằng việc khởi tạo ra một đối tượng url.
68
Và gọi tới phương thức Search_Flight của dịch vụ SearchFlight bằng lời gọi
call.setMethodname(“SearchFlight”).
Mục tiêu bài toán của chúng ta đó chính là xây dựng Service Proxy để kiểm tra ràng
buộc thời gian đáp ứng của các Web Service Composition, cho nên không thể thiếu được
phần đo lường thời gian trong code Service Proxy. Một phương pháp đơn giản để đo
lường thời giap đáp ứng các Web Service Composition đó là ta chỉ cần sử dụng một đồng
hồ đếm thời gian trong khoảng thời gian thực hiện lời gọi dịch vụ.
Hình dưới đây minh họa phương pháp đo lường thời gian đáp ứng:
Hình 38: Minh họa đo lường thời gian đáp ứng
Ta có thể thấy lời gọi đến các Service Composition được thực hiện qua phương thức
Response resp = call.invoke(url,””);
Ý tưởng thuật toán đo lường thời gian đáp ứng trong Web Service Composition được
mô tả như sau:
Trước khi thực hiện lời gọi tới các Services thành phần, ta bật đồng hồ đếm thời
gian thông qua phương thức timer.start();
Sau khi gọi phương thức và lấy kết quả trả về ta dừng đồng hồ đếm thời gian thông
qua lời gọi phương thức timer.stop();
Sau khi ta có thời gian bắt đầu, thời gian kết thúc, ta hoàn toàn có thể tính ra được
thời gian đáp ứng là bao nhiêu thông qua phương thức getDifference() =
timer.stop() – timer.start();
69
Như vậy với các Web Services khác ta đều có phương pháp đo lường thời gian
tương tự như đo lường thời gian áp dụng với SearchFlight Service.
Việc đo lường thời gian đáp ứng đối với SearchHotel Service cũng được thực hiện
với cách tương tự như áp dụng với dịch vụ SearchFlight. Như vậy chúng ta đã có đầy đủ
một Service Proxy để đo lường thời gian đáp ứng của hai Web Services SearchHotel
Service và SearchFlight Service.
Về việc cài đặt Service Proxy được chúng tôi viết trong 2 file. File
ServiceProxy.java chứa 2 lớp, một lớp Service chứa hai phương thức gọi dịch vụ tới hai
Web Services thành phần, một lớp ServiceProxy chứa hai phương thức để gọi lần lượt tới
hai phương thức trong lớp Service. File Timer.java là file chuyên biệt dùng để đo lường
thời gian đáp ứng của các Web Services. Trong code của file ServiceProxy chúng ta phải
import file Timer.class để có thể thực hiện việc đo thời gian đáp ứng. Chúng tôi biên dịch
hai File này ra thành 3 lớp, đó là lớp mytimer.Timer.class, test.ServiceProxy.class,
test.Service.Class, copy 3 file này vào thư mục
C:\Webservice\tomcat\webapps\soap\WEB-INF\classes. Service Proxy được cài đặt sử
dụng Soap engine Apache Soap nên quá trình cài đặt hoàn toàn tương tự như khi chúng ta
cài đặt dịch vụ SearchHotel. Điểm khác biệt duy nhất ở đây đó là địa chỉ của
ServiceProxy lúc này sẽ là chứ không phải
như đối với SearchHotel Service.
6.3.4.Phát triển chương trình client và thực nghiệm
Sau khi đã có tất cả cả Web Services thành phần và Service Proxy, chúng tôi sẽ phát triển
một chương trình client đơn giản để có thể nhìn thấy kết quả đáp ứng thời gian của các
Service Composition. Để lấy kết quả trả về, chúng ta chỉ việc chọn thành phố xuất phát tại
thẻ Source, thành phố đến tại thẻ Destination và sau đó nhấn nút Search để có kết quả trả
về.
Chương trình Client được phát triển minh họa qua Hình 39:
70
Hình 39: Minh họa test chương trình
Ta thấy sau khi nhấn nút Search, kết quả của SearchHotel Service sẽ được hiển thị
trong TextField 1, kết quả tìm kiếm máy bay sẽ hiển thị trong TextField 2. Đồng thời
Service Proxy cũng trả về thời gian đáp ứng cho SearchHotel Service là 33ms, thời gian
đáp ứng của SearchFlight Service là 32ms.
Chương trình của chúng ta đã đo lường được thời gian đáp ứng của các Web Service
Composition, giờ chúng ta sẽ kiểm chứng xem thời gian đáp ứng đó có đáp ứng được tiêu
chuẩn QoS đặt ra về thời gian hay không ?
71
Giả sử ta đặt ra quy ước về thời gian đáp ứng khi gọi tuần tự cả hai dịch vụ trong
môi trường localhost tối đa mất 60 micro giây. Ta có biểu đồ Timing Diagram cho việc
đặc tả ràng buộc thời gian đáp ứng trong Web Service Compostion như sau:
Hình 40: Biểu đồ Timing Diagram mô tả ràng buộc thời gian của WSComposition
72
Nhìn vào biểu đồ trên ta thấy, toàn bộ quá trình thực hiện hai Web Service
Composition một cách tuần tự được giới hạn trong vòng 60micro giây, nếu thời gian vượt
quá 60micro giây thì coi như không đáp ứng được yêu cầu QoS về thời gian đặt ra. Các
thao tác tại hai Web Services như tìm kiếm cơ sở dữ liệu, trả lại kết quả trả về đều được
xác định bằng các khoảng thời gian trừu tượng minh họa bằng thời gian t vì ở đây ta
không thể biết chính xác rằng mất bao lâu để thực thi các thao tác đó, ta chỉ có thể ước
lượng được mất bao lâu để một thao tác như vậy có thể hoàn thành. Ở đây chúng ta chỉ
kiểm chứng thời gian đáp ứng của các Web Service Composition cho nên các thao tác
được thực hiện tại Client như nhập thông tin, gọi đến Service Proxy hay Service Proxy trả
lại kết quả cho Client sẽ không liên quan đến các ràng buộc thời gian của chúng ta.
Ta có mô hình kiểm chứng được minh hoạ như sau:
Hình 41: Minh hoạ mô hình kiểm chứng ràng buộc thời gian đáp ứng
Với kết quả trả về bởi Service Proxy khi thực hiện quá trình triệu gọi đến hai Web
Services, ta có thời gian thực hiện tìm kiếm kết quả của SearchHotel Service là 33 micro
73
giây, SearchFlight Service là 32 micro giây, do việc gọi 2 dịch vụ này được thực hiện
tuần tự nên tổng thời gian gọi dịch vụ là 65 micro giây. Trong khi đó ràng buộc QoS cho
thời gian đáp ứng của chúng ta đặt ra là tối đa cho phép 2 dịch vụ này gọi trong môi
trường localhost là 60 micro giây. Áp dụng lên mô hình kểm chứng minh hoạ ở hình 41 ta
thấy rằng t1+t2 > t (33ms + 32ms > 60ms) nên ta dẫn đến kết luận là thời gian đáp ứng
của hai Web Service Composition này chưa đáp ứng được tiêu chuẩn đã đề ra.
Như vậy chúng ta đã xây dựng được nên một Service Proxy để kiểm tra ràng buộc
thời gian đáp ứng trong Web Service Composition, đặc tả ràng buộc thời gian đó trên biểu
đồ UML Timing Diagram. Ta hoàn toàn có thể mở rộng bài toán với một tập hợp rất
nhiều các Web Service Composition khác với phương pháp áp dụng như trên, ở đây mục
tiêu của khóa luận chỉ là kiểm tra xem thời gian đáp ứng đó có tuân thủ thời gian QoS đề
ra hay không. Ta mới kiểm tra một trường hợp, tùy vào từng ngữ cảnh mà ta có thể kết
luận liệu các dịch vụ đó có đáp ứng được với tiêu chuẩn QoS về thời gian không. Tuy
nhiên trong thực nghiệm khi chúng tôi kiểm tra các đáp ứng với nhiều truy vấn chúng tôi
thấy thời gian đáp ứng càng giảm đi đáng kể, và hầu hết các Service Composition đều đáp
ứng được với yêu cầu về ràng buộc thời gian đưa ra. Tuy nhiên để thể hiện đầy đủ thì cần
phải có các phương pháp, điều kiện ngữ cảnh khác nhau mới có thể có kết luận chính xác.
Do điều kiện hạn hẹp nên chúng tôi mới chỉ thể hiện phương pháp bài toán, để chính xác
với thực tế cần phải thể hiện bài toán trên môi trường Internet, nơi mà có rất nhiều yếu tố
ảnh hưởng tới chất lượng đáp ứng của các dịch vụ.
74
CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN
Công nghệ Web Service ngày càng được sử dụng rộng rãi trong việc giải quyết các
bài toán liên quan đến dữ liệu phân tán. Với các ưu điểm của mình, Web Service đã
chứng tỏ được khả năng đáp ứng mạnh mẽ đối với các quy trình nghiệp vụ ngày càng
phức tạp của các tổ chức doanh nghiệp. Sự phát triển của Web Service sẽ dẫn đến nhu cầu
đánh giá chất lượng dịch vụ Web nào tốt nhất cho người sử dụng, để người sử dụng có thể
lựa chọn dịch vụ thích hợp cho mình. Việc đánh giá chất lượng các dịch vụ Web là một
đề tài rất mới mẻ và đang nhận được sự quan tâm sâu sắc của giới chuyên môn.
Đáp ứng với mục tiêu đánh giá chất lượng phục vụ của các dịch vụ Web, khóa luận đã
đề xuất ra một phương pháp kiểm chứng ràng buộc thời gian đáp ứng trong Web Service
Composition thông qua các ràng buộc QoS về thời gian được đặc tả bằng biểu đồ UML
Timing Diagram. Sau một thời gian nghiên cứu và học hỏi, đến nay chúng tôi đã hoàn
thành khóa luận và thu được các kết quả sau đây:
Khóa luận đã trình bày một cách tổng quát về mô hình hệ phân tán qua việc tiếp
cận kiến trúc hướng dịch vụ SOA, đưa ra cái nhìn rõ ràng hơn về công nghệ Web
Service, cách xây dựng và triển khai các Web Services. Nắm được các công nghệ
chuẩn được sử dụng cho Web Service như SOAP, WSDL, UDDI, và công nghệ
dùng để tích hợp các Web Services.
Dựa trên các kiến thức nền tảng về công nghệ Web Service, khóa luận đã tiếp cận
đến một hướng nghiên cứu mới đó là tìm hiểu về chất lượng các dịch vụ Web hay
còn gọi là QoS cho Web Services.
Khóa luận đã trình bày một dạng biểu đồ UML mới được thêm vào cho UML 2.0
đó là biểu đồ UML Timing Diagram. Một biểu đồ dùng để đặc tả ràng buộc thời
gian đáp ứng của các đối tượng trong một quá trình tương tác dưới sự tác động của
các sự kiện hay thông điệp.
75
Thông qua ví dụ minh họa trong chương Thực nghiệm, khóa luận đã xây dựng
thành công Service Proxy, được dùng để đo lường thời gian đáp ứng của các Web
Services. Từ đó dựa trên các ràng buộc về thời gian được đặc tả bằng biểu đồ
Timing Diagram để dẫn đến kết luận các Web Services đó có đáp ứng được tiêu
chuẩn QoS hay không.
Tuy nhiên do quỹ thời gian nghiên cứu hạn hẹp cũng như điều kiện kĩ thuật bị giới
hạn, khóa luận không tránh khỏi các hạn chế sau:
Mới chỉ thực hiện việc kiểm chứng đối với các Web Services được triển khai trên
môi trường localhost. Để gần với thực tế, bài toán cần phải được áp dụng trên môi
trường Internet, nơi có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng phục vụ của các
dịch vụ Web.
Việc kiểm chứng thực hiện ở mức tổng quan đối với một tập hợp các Web
Services. Chưa kiểm chứng ràng buộc cụ thể đối với từng thao tác trong từng Web
Service như thao tác truy cập cơ sở dữ liệu, thao tác trả về kết quả v..v
Trong tương lai chúng tôi sẽ tiếp tục mở rộng đề tài này theo hướng nghiên cứu và
đưa ra các giải pháp khắc phục khi các dịch vụ Web chưa đáp ứng được các tiêu chuẩn
QoS, đồng thời phát triển bài toán để đáp ứng đầy đủ cho các yêu cầu về chất lượng dịch
vụ Web như đáp ứng được tính có sẵn, tính an toàn, tính tin cậy của Web Services. Đó sẽ
là một hướng đi khá cần thiết sau này khi sử dụng công nghệ Web Service ngày càng là
một lựa chọn hoàn hảo cho các doanh nghiệp để thực hiện các nhu cầu nghiệp vụ của
mình.
76
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Doug Tidwell, James Snell, Paval Kulchelko – Programing Web Services With
Soap, December 2001.
[2] Daniela Malfatti - A Meta-Model for QoS-Aware Service Composition, December
2007.
[3] Prentice Hall PTR – Web Service Platform Architechture: SOAP, WSDL, WS-
Policy, WS-Addressing, WS-BPEL, WS-Reliable Messaging, and More, Marth 2005.
[4] Robert Englander - Java and Soap, May – 2002.
[5] Ethan Cerami – Web Service Essentials Distributed Application with RPC, SOAP,
UDDI &WSDL, February – 2002.
[6] Anbazhagan Mani, Arun Nagarajan – Understanding quality of service for Web
Service, January -2002.
[7] W3C Working Group – QoS for Web Service: Requirements and Possible
Approaches, November – 2003.
[8] Javavietnam.org – Web Service cài đặt và sử dụng, 2007.
[9] Jamers P.Lawler, H.Howell-Baber, Service Oriented Architecture SOA strategy,
Methodology and Technology, January- 2008.
[10] Kim Hamilton, Russell Miles – Learning UML 2.0, April- 2006.
[11] Simon Bennett, John Skelton, Kelunn – UML Second Edition, May - 2006
[12] Axis User’s Guide, , April- 2009.
[13] Marcus Cobden, Ben Humphrays, Kathryn Macarthur – Timing Diagram Plugin
Support for RODIN/UML-B, December – 2007.
[14] W3C School – Soap Tutorial , , April - 2009.
[15] W3C School – WSDL Tutorial , , April - 2009.
[16] W3C School – UDDI Tutorial , , April - 2009.
[17] Gerhard Wiehler – Web Service and Service Oriented Architecture, February-
2004.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- luan_van_xay_dung_service_proxy_de_kiem_chung_rang_buoc_thoi.pdf