基于演化的Web組合服務(wù)測(cè)試和驗(yàn)證.pdf

1、面向服務(wù)的體系架構(gòu)SOA(Service-Oriented Architecture)是分布式計(jì)算領(lǐng)域和軟件技術(shù)發(fā)展的一個(gè)里程碑。Web服務(wù)作為其實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)，是一種自治、開放、自描述和實(shí)現(xiàn)無關(guān)的網(wǎng)絡(luò)化構(gòu)件，其良好的互操作性和松耦合方便了Internet環(huán)境下的軟件開發(fā)和分布式應(yīng)用。Web服務(wù)組合技術(shù)利用現(xiàn)有的Web服務(wù)，根據(jù)用戶的需求將它們按一定的應(yīng)用邏輯組合起來，可以提供更多功能更強(qiáng)大的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了Web服務(wù)的增值和復(fù)用，其中BPEL(

2、Business Process Execution Language)是最常見的Web組合服務(wù)描述語言。
　　BPEL組合服務(wù)因缺陷修復(fù)、需求增加、功能增強(qiáng)、性能改進(jìn)、運(yùn)行環(huán)境改變等挑戰(zhàn)，需要適時(shí)地演化來滿足各種現(xiàn)實(shí)的需求。如何確保BPEL組合服務(wù)在其生命周期中每個(gè)版本的正確性，尤其是數(shù)據(jù)流的正確性，是亟需解決的問題。測(cè)試和驗(yàn)證是軟件質(zhì)量保障的兩種有效方法，由于BPEL規(guī)約是基于XML語言的，為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)高效的測(cè)試和驗(yàn)證，還需要

3、為BPEL組合服務(wù)構(gòu)造形式化模型。
　　本文基于演化的特性，從數(shù)據(jù)流的角度，系統(tǒng)地研究了BPEL組合服務(wù)建模、測(cè)試和驗(yàn)證的三個(gè)方面，主要研究成果如下:
　　(1)研究了BPEL組合服務(wù)的演化和建模問題，對(duì)BPEL組合服務(wù)演化過程中的修改類型進(jìn)行分類，提出了一種擴(kuò)展控制流圖XCFG(eXtended Control Flow Graph)模型。XCFG模型中用變量集描述BPEL流程中用到的變量，用伙伴鏈接集描述與流程交互的成員

4、服務(wù)，用流圖揣述流程的執(zhí)行，其中用結(jié)點(diǎn)描述BPEL活動(dòng)，用控制邊描述活動(dòng)之間的順序關(guān)聯(lián)，用link邊描述BPEL中的特殊元素link，且模型中每個(gè)元素都附有信息域來描述對(duì)應(yīng)BPEL組合服務(wù)中的相關(guān)信息。該模型不僅能揣述BPEL組合服務(wù)的控制流信息還能描述服務(wù)間交互的數(shù)據(jù)流信息，為后續(xù)基于數(shù)據(jù)流的測(cè)試和驗(yàn)證提供了足夠的信息。
　　(2)研究了BPEL組合服務(wù)的回歸測(cè)試問題，提出了一種基于XCFG模型的針對(duì)全使用數(shù)據(jù)流測(cè)試準(zhǔn)則的回歸測(cè)

5、試用例選擇方法。該方法包括數(shù)據(jù)流分析、受影響的定義-使用對(duì)識(shí)別、測(cè)試路徑計(jì)算和測(cè)試用例選擇四個(gè)步驟。通過對(duì)傳統(tǒng)的可到達(dá)定義計(jì)算方法進(jìn)行改進(jìn)，提出了基于XCFG流圖的數(shù)據(jù)流分析方法來計(jì)算BPEL流程中的定義-使用對(duì)，然后對(duì)流程修改、綁定修改和接口修改進(jìn)行修改影響分析識(shí)別需要進(jìn)行回歸測(cè)試的定義-使用對(duì)，并計(jì)算覆蓋待測(cè)試定義-使用對(duì)的數(shù)據(jù)流路徑，最后對(duì)基線版本和演化版本中的路徑進(jìn)行路徑條件分析比較進(jìn)行測(cè)試用例選擇。實(shí)驗(yàn)表明該方法是有效的，且可

6、檢測(cè)BPEL組合服務(wù)演化過程中的三種修改類型。
　　(3)研究了BPEL組合服務(wù)數(shù)據(jù)流屬性的驗(yàn)證問題，提出了定義-使用一致性、無死鎖、可達(dá)性和無沖突的單版本驗(yàn)證算法，還提出了無沖突屬性的演化版本的增量式驗(yàn)證方法ICV(InCrementalVerification)。單版本四種數(shù)據(jù)流相關(guān)屬性的驗(yàn)證是基于XCFG模型開展的，實(shí)驗(yàn)表明了驗(yàn)證算法的有效性和性能。演化版本無沖突屬性的ICV驗(yàn)證方法首先構(gòu)造基線版本和演化版本的并發(fā)集，通過將