CN102857582A - 一种具有自动适配功能的Web服务集成系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有自动适配功能的Web服务集成系统。所述的Web服务集成系统，由服务访问服务器、映射关系库服务器和映射关系管理服务器三部分组成。其中，映射关系库服务器分别与服务访问服务器、映射关系管理服务器通过网络连接。本系统结构易于扩展，具有很强的灵活性，能够适应各种负载需求。对某一功能Web服务提供单一的调用协议，简化了用户的访问，同时所有用户均可通过网络调用本系统所提供的Web服务，体现了本系统的开放性原则。对同一功能的Web服务，本系统中有多个第三方Web服务可选，让用户在简单使用的前提下有了更多的选择。最后，对适配服务的实时监测确保了系统的可靠性。

Description

一种具有自动适配功能的Web服务集成系统

技术领域

本发明提出的是一种具有自动适配功能的Web服务集成系统，具体说就是一种能够为用户提供Web服务发现，为Web服务用户调用具有相似功能的第三方Web服务提供统一协议，并能自动生成和利用适配服务的可扩展分布式系统。

背景技术

随着网络技术的发展，网络上出现了越来越多的Web服务，这些Web服务为用户提供某种服务，使Web服务的使用者能够基于这些Web服务进行软件的开发，提高了软件的重用，避免了大而全、小而全的软件开发工作。例如：当在网站上提供城市的天气预报，网站的开发者不需要每天收集天气信息并发布到网站上，而只需要调用提供天气预报的Web服务，并把返回的结果进行简单处理便可显示在网站上。

大多数情况下，网络上具有相似功能的Web服务都有多个，但是这些提供相似功能的Web服务却常常要求不同的调用协议，这就使Web服务用户在更换调用的Web服务时，必须修改调用和处理程序以实现特定Web服务的调用，而无法在某些Web服务无法正常调用的情况下快速转换到具有相似功能的其它Web服务上。再加上网络上Web服务的不确定性，这些因素成为制约服务应用的瓶颈。

目前，相关的研究分为两个方面，一是服务的发现、展示；另外就是适配服务的研究。服务的发现能够帮助用户找到需要的服务，但是具有相似功能的Web服务调用协议千差万别，用户不能够方便地在这些Web服务间切换，根据具体Web服务状况使用不同的Web服务。而适配服务的研究则主要是帮助用户根据调用和第三方Web服务协议的差别，自动生成适配服务，这要求用户具有专业知识，能够动手处理一些误匹配的情况，所以其使用具有很大的局限性。

为了从根本上解决具有相似功能的第三方Web服务调用协议不一致，从而导致Web服务用户不能快速、方便地在第三方Web服务间切换使用的问题。需要把具有相似功能的第三方Web服务统一起来，构造统一的调用协议，以方便Web服务用户的使用。为此，研发一个把服务的发现、展示，为具有相似功能的第三方Web服务提供统一调用协议，和具有自动服务适配的Web服务集成系统，成为解决Web服务应用领域上述问题的一种重要手段。

发明内容

本发明的目的在于解决当前Web服务用户到具有相似功能的第三方Web服务之间的一对多关系，从而导致Web服务用户难以在不同的第三方Web服务间切换的问题，提出一种简化Web服务用户调用具有相似功能的第三方Web服务的应用系统。本发明借助服务协议自动匹配技术和适配服务自动生成技术，大大减轻了管理用户的工作量和工作难度。通过采用任务请求分发技术，让整个系统易于扩展，以提高处理能力。采用当前的Web服务（自包含、自描述、模块化的应用，可以发布、定位、通过web调用）技术，使其能够在网络环境下为Web服务用户提供灵活的服务，从而推动SOA技术的普及。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：本发明所述的Web服务集成系统，由服务访问服务器、映射关系库服务器、映射关系管理服务器三部分组成。其中以映射关系库服务器为中心，分别通过网络与服务访问服务器和映射关系管理服务器连接。

所述服务访问服务器是指专门用来为Web服务用户调用本系统所提供Web服务的计算机。服务访问服务器由Web服务请求转发模块、适配服务自动生成模块和适配服务管理模块构成。其中以适配服务自动生成模块为中心，分别与Web服务请求转发模块和适配服务管理模块相连接。同时适配服务自动生成模块与映射关系库服务器连接。

所述映射关系库服务器是指专门用来存储本系统所提供Web服务的定义、本系统所提供Web服务与第三方Web服务的协议映射关系的计算机。映射关系库服务器由映射关系访问模块和映射关系数据库构成。其中映射关系访问模块与映射关系数据库相连接，同时映射关系数据库通过映射关系访问模块分别与服务访问服务器、映射关系管理服务器连接。

所述映射关系管理服务器是指专门用来定义本系统所提供Web服务、发现第三方Web服务、建立本系统所提供Web服务与第三方Web服务的协议映射关系的计算机。所述映射关系管理服务器由服务定义模块、协议映射管理模块、协议及临时映射关系数据库、服务协议自动匹配模块和服务发现模块构成。其中，以协议及临时映射关系数据库为中心分别与服务定义模块、协议映射管理模块、服务协议自动匹配模块相连接，服务协议自动匹配模块和服务发现模块相连接。同时，服务定义模块和协议映射管理模块分别与映射关系库服务器相连接。

根据搭建的技术方案，工作时：

服务访问服务器是本发明系统的对外窗口之一，Web服务用户发出调用本系统所提供Web服务的请求，在服务访问服务器接收到Web服务调用请求时，Web服务请求转发模块根据该请求进行转发，发送Web服务调用信息给适配服务自动生成模块；适配服务自动生成模块则根据所请求Web服务从映射关系库服务器中获取该Web服务的定义和协议映射关系，选择一个第三方Web服务，并构造一个适配服务，再启动该适配服务；之后，适配服务自动生成模块把启动的适配服务分别通知Web服务请求转发模块和适配服务管理模块。最后，Web服务用户通过Web服务请求转发模块和生成的适配服务实现对第三方Web服务的调用，而适配服务管理模块则实现对适配服务的管理工作。在服务调用结束后，适配服务管理模块终止适配服务的运行，并释放其所占有的内存空间。

所述映射关系管理服务器是本发明系统和管理用户之间的交互窗口，也是为系统提供第三方Web服务支持的重要信息来源。系统启动后，管理用户则可以通过服务协议定义模块实现对本系统将要提供的Web服务进行定义，该模块把定义信息同时存储在协议及临时映射关系数据库和映射关系库服务器。映射关系管理服务器中的服务发现模块则根据所定义的Web服务，自动在网络上查找具有相似功能的第三方Web服务，并获取调用协议；在获取第三方Web服务的调用协议后，提交给服务协议自动匹配模块实现对新发现的第三方Web服务与系统定义的Web服务间的匹配，并把结果存放到协议及临时映射关系数据库中。最后，管理用户还可以通过协议映射管理模块实现对存放在协议及临时映射关系数据库中，由服务协议自动匹配模块产生的协议匹配关系进行修改，后提交给映射关系库服务器。

所述Web服务用户是指需要通过Web服务调用访问本系统所提供的Web服务的人员或计算机程序。

所述第三方Web服务是指除了Web服务用户和本Web服务集成系统之外的，网络上其它Web服务器提供的Web服务。

所述适配服务是指一种特殊的Web服务，该服务主要用于对服务和应用之间的协议不一致提供适配功能，例如缓冲/分解/合并消息、调整通信协议等。在本发明中，适配服务是动态产生，并且在使用完后可以完全释放。

所述服务协议自动匹配模块具有一定的智能技术，能够为两个具有相似功能，但是协议不同的服务建立其协议映射关系，通过映射转换，实现统一的服务访问协议。

所述适配服务管理模块专门用于实现本系统中动态生成的适配服务的管理工作，包括终止适配服务的运行、释放适配服务的空间、暂停适配服务的运行、检测适配服务的运行状态，检测死锁等。

本发明所述的各服务器处在分布式环境中，可以通过局域网互联，也可以通过广域网互联，并遵循统一的通信协议，能够互相通信和交换信息。在Web服务集成系统开始时，同时启动映射关系库服务器、服务访问服务器、映射关系管理服务器。管理用户可以登录映射关系管理服务器，通过服务定义模块定义本系统对外提供的Web服务，也可以通过协议映射管理模块对本系统提供的Web服务与第三方Web服务的协议映射关系进行管理，并把修改、确认后的协议映射关系存储到映射关系库服务器。同时映射关系管理服务器会自动启动Web服务发现模块在网络上搜索与系统所定义Web服务具有相似功能的第三方Web服务，并把结果返回给服务协议自动匹配模块进行自动匹配操作，最终把匹配结果存储到协议及临时映射关系数据库，等待管理用户进行修改、确认。服务访问服务器启动后，便可以接收Web服务用户的Web服务调用请求。在接收到Web服务用户的服务调用请求后，Web服务请求转发模块把该请求转发给适配服务自动生成模块，适配服务自动生成模块则从映射关系库服务器中获取该请求相关信息，并自动生成一个适配服务，并启动运行，之后，把该适配服务分别提交给Web服务请求转发模块和适配服务管理模块。最后，Web服务用户通过Web服务请求转发模块和对应的适配服务实现对第三方Web服务的调用，而适配服务管理模块则实现对适配服务的管理工作。在Web服务调用结束后，适配服务管理模块终止对应的适配服务的运行，并释放其所占有的内存空间。

本发明系统具有良好的扩展性、开放性的特点。本发明系统所定义的Web服务可以为所有需要的Web服务用户提供服务，而Web服务用户只需要遵守所要调用Web服务的协议便可，这极大体现了系统的开放性。同时Web服务请求转发模块实现对Web服务用户调用请求的转发和分配，这就使适配服务自动生成模块和适配服务管理模块能够同时部署到多台计算机上，对大量Web服务请求的情况进行分流，极大提高了系统的吞吐能力，避免由于各个模块集中在一台计算机上造成服务质量的下降，这说明了系统的良好扩展性，能够适应不同的需求。

本发明系统能够为用户访问第三方Web服务提供更多的选择。本发明系统的管理用户定义了系统的Web服务后，系统会根据具体的Web服务在网络上进行搜索，查找与所定义Web服务具有相似功能的第三方Web服务，并收集。然后建立起本系统Web服务与收集的第三方Web服务之间的映射关系，而更多可选的第三方Web服务也就为Web服务用户提供了更多的选择。

本发明提出一种Web服务统一访问的方法，减少了Web服务用户访问具有相似功能，但却具有不同服务协议的第三方Web服务的负担。本发明系统为特定功能的Web服务定义统一的访问协议，然后在网络上查找具有相似功能的第三方Web服务，并建立起本系统所定义Web服务和网络上第三方提供Web服务的映射关系，通过映射关系构造的适配服务为Web服务用户提供统一的访问协议，从而使Web服务用户不用为访问每一个具有相似功能的第三方Web服务编写服务调用方法。也就是使Web服务用户到第三方Web服务的一对多关系转变为Web服务用户到本发明系统的一对一关系。

本发明提出一种可靠的，具有自动适配功能的Web服务系统架构。服务访问服务器接收到Web服务用户的调用请求后，把请求转发到适配服务自动生成模块，适配服务自动生成模块按用户请求自动生成适配服务，建立起Web服务用户与第三方Web服务之间桥梁。同时适配服务管理模块能够对所生成的适配服务进行统一管理，避免由于服务调用过程的异常情况导致本发明系统资源被耗尽，保证了系统的可靠性。

本发明的特点和效果：

1）灵活性和很强的扩展性：本发明系统的服务访问服务器中的Web服务请求转发模块可以实现对Web服务用户调用请求的分配，同时适配服务自动生成模块和适配服务管理模块能够同时部署到多台计算机上，使系统灵活控制各台计算机负载的同时，还可以通过增加安装适配服务自动生成模块和适配服务管理模块的计算机，提高系统整体的吞吐能力；

2）简化用户的访问：本发明系统为用户访问某一功能Web服务提供了统一的协议，使Web服务用户访问具有相似功能的第三方Web服务只需要遵守一种调用协议，无需针对每个第三方Web服务定制不同的访问协议，大大简化了用户的Web服务访问操作。同时，本发明系统还会自动根据第三方Web服务的当前状态为用户选择最合适的候选第三方Web服务，使Web服务用户得到最好的体验；

3）系统的开放性：本发明系统具有很强的开放性，系统对外提供Web服务调用接口，网络上的用户可以根据自身的需要调用本系统所提供的Web服务，同时本系统也大量使用第三方的Web服务，从而减少重复构建的代价。

4）用户具有更加广泛的选择：本发明系统采用自动的方式，收集众多具有某一相似功能的第三方Web服务，为用户提供更多的选择。本发明系统提供统一访问协议，用户可以不受调用协议的约束，在这些第三方Web服务中选择最理想的加以应用；

5）可靠性：服务访问服务器中的适配服务管理模块专门用于管理自动生成的适配服务，避免由于服务调用过程的异常情况导致本发明系统资源被耗尽，保证了系统的可靠性。同时，设立单独的映射关系库服务器也保证了系统基础数据的安全、可靠。

附图说明

图1为系统的整体架构示意图。

图2为服务访问服务器主要模块及工作过程交互图 。

图3为映射关系管理服务器主要模块及交互图。

图4为映射关系库服务器主要模块图。

具体实施方式

图1中，Web服务用户1或Web服务用户2通过服务访问服务器调用本系统所提供的Web服务，管理用户则通过映射关系管理服务器管理本系统相关数据，服务访问服务器和映射关系管理服务器均通过网络和第三方Web服务产生交互。映射关系库服务器分别和服务访问服务器、和映射关系管理服务器相连。

图2中，如图中虚线框所示，服务访问服务器由Web服务请求转发模块、适配服务自动生成模块和适配服务管理模块构成，其中适配服务自动生成模块分别和Web服务请求转发模块、适配服务管理模块相连，同时，适配服务自动生成模块还通过网络与映射关系库服务器相连。当Web服务用户向Web服务请求转发模块发出服务请求时，Web服务请求转发模块将服务请求提交适配服务自动生成模块，由适配服务自动生成模块临时生成适配服务与Web服务用户对应，为Web用户通过Web服务请求转发模块调用第三方Web服务提供适配服务，任务结束后适配服务管理模块自动释放适配服务。

图3中，如虚线框所示，映射关系管理服务器由服务定义模块、协议映射管理模块、协议及临时映射关系数据库、服务协议自动匹配模块和服务发现模块构成。协议及临时映射关系数据库分别与服务定义模块、协议映射管理模块、服务协议自动匹配模块相连，服务协议自动匹配模块和服务发现模块相连。同时服务定义模块、协议映射管理模块还通过网络还和映射关系库服务器相连。

图4中，如虚线框所示，映射关系库服务器由映射关系访问模块和映射关系数据库构成。其中映射关系访问模块和映射关系数据库相连，通过映射关系访问模块分别和服务访问服务器、映射关系管理服务器相连。

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明。

本实施例在本发明技术方案下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本实施例系统以微机及高性能计算机为设备平台，基于适配服务器自动生成算法和服务协议自动匹配算法构建一个具有自动适配功能的Web服务集成系统。具体实施方法如下：

（1）本发明系统的整体架构可以分为三个部分，分别是服务访问服务器、映射关系库服务器和映射关系管理服务器，如图1所示。其中服务访问服务器为Web服务用户提供调用接口，接收Web服务用户调用请求并通过生成的适配服务实现对第三方Web服务的调用；映射关系管理服务器则为管理用户提供管理本发明系统相关信息的接口，同时该服务器也不断从网络上获取与本系统所提供Web服务具有相似功能的第三方Web服务，并建立起它们之间的协议映射关系。映射关系库服务器则为整个系统提供最基础数据的存储。

（2）服务访问服务器是本系统对外提供Web服务的核心，其各个模块结构及交互如图2所示。该服务器包括Web服务请求转发模块、适配服务自动生成模块和适配服务管理模块。其中Web服务请求转发模块主要负责接收Web服务用户的Web服务调用请求，并转发到适配服务自动生成模块，之后，自动为Web服务用户和生成的适配服务传递信息。适配服务管理模块则管理着所有适配服务，检测它们的运行状态、确定运行是否结束，并决定是否要终止适配服务的运行。适配服务自动生成模块则主要根据Web用户请求和系统信息自动生成适配服务。

（3）服务访问服务器为Web服务用户服务的过程如图2所示。当服务访问服务器接收到Web服务用户的调用请求时，Web服务请求转发模块根据该请求进行转发，发送服务调用信息给适配服务自动生成模块；适配服务自动生成模块则根据所请求Web服务获取映射关系库服务器中该Web服务的定义和协议映射关系，构造一个适配服务，并且启动该适配服务；然后，适配服务自动生成模块把启动的适配服务分别通知Web服务请求转发模块和适配服务管理模块。最后，Web服务用户通过Web服务请求转发模块和生成的适配服务实现对第三方Web服务的调用，而适配服务管理模块则实现对适配服务的管理工作。在服务调用结束后，适配服务管理模块终止适配服务的运行，并释放其所占有的内存空间。

（4）映射关系管理服务器是定义、管理、采集本发明系统基础数据的核心部分，其各个模块结构及交互如图3所示。该服务器主要包括服务定义模块、协议映射管理模块、协议及临时映射关系数据库、服务协议自动匹配模块和服务发现模块。主要负责本系统Web服务的定义、网络上采集第三方Web服务信息、第三方Web服务和本系统Web服务的协议映射管理。

（5）映射关系管理服务器定义Web服务访问协议过程如图3所示。当服务器启动后，管理用户可以通过服务定义模块定义本系统提供的Web服务；服务发现模块根据所定义Web服务在网络上搜索具有相似功能的第三方Web服务，并把结果返回给服务协议自动匹配模块进行自动匹配操作，所建立的协议映射关系存储到协议及临时映射关系数据库；最终，管理用户可以通过协议映射管理模块修改、确认这些匹配结果，提交后将把协议映射关系存储到映射关系库服务器中，为本系统Web服务调用提供依据。

（6）映射关系库服务器专门为系统提供高效的存储、访问数据服务，其各个模块结构如图4所示。该服务器主要包括包括映射关系访问模块和映射关系数据库。映射关系访问模块是外部和映射关系数据库交互的中介。

Claims (4)

1.一种具有自动适配功能的Web服务集成系统，其特征在于Web服务集成系统由服务访问服务器、映射关系库服务器和映射关系管理服务器三部分组成，其中映射关系库服务器以通讯的方式分别与服务访问服务器、映射关系管理服务器连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有自动适配功能的Web服务集成系统，其特征是所述服务访问服务器由Web服务请求转发模块、适配服务自动生成模块和适配服务管理模块构成，适配服务自动生成模块分别和Web服务请求转发模块、适配服务管理模块相连，同时，适配服务自动生成模块还通过网络与映射关系库服务器相连。

3.根据权利要求1所述的一种具有自动适配功能的Web服务集成系统，其特征是所述映射关系管理服务器由服务定义模块、协议映射管理模块、协议及临时映射关系数据库、服务协议自动匹配模块和服务发现模块构成；协议及临时映射关系数据库分别与服务定义模块、协议映射管理模块、服务协议自动匹配模块相连，服务协议自动匹配模块和服务发现模块相连，同时服务定义模块、协议映射管理模块还和映射关系库服务器相连。

4.根据权利要求1所述的一种具有自动适配功能的Web服务集成系统，其特征是所述映射关系库服务器由映射关系访问模块和映射关系数据库构成；映射关系访问模块和映射关系数据库相连，通过映射关系访问模块分别和服务访问服务器、映射关系管理服务器相连。

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