CN113157737A - 服务实例关联关系动态构建系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种服务实例关联关系动态构建系统，旨在克服现有服务语义本体和注册中心缺少实例动态关联关系描述信息和构建机制的问题。本发明通过下述技术方案予以实现：服务注册中心将服务注册、注销和状态更新信息送入服务实例动态关联关系构建单元；服务实例动态关联关系构建单元读取服务本体描述规则模块、对象属性动态扩展规则模块中的文件信息，将解析生成的信息输出到实时服务实例关联信息图库及服务实例关联关系动作库；动态对象属性构建执行器按照处理规则进行服务实例创建或实例之间的动态关联关系判断；服务实例关联信息图库存储静态服务本体描述、当前时刻的服务实例以及实例间的关联信息，并根据来自服务使用者的查询信息返回结果。

Description

服务实例关联关系动态构建系统

技术领域

本发明涉及一种主要应用于信息处理系统、嵌入式系统、航空机载设备中以面向服务架构作为基础平台时服务注册中心的智能化设计与开发领域，以及基于本体的灵活且高效的服务中心注册实例关联关系动态构建系统。

背景技术

面向服务架构将应用程序的不同功能单元以服务的形式进行设计、实现与封装，然后通过网络对松散耦合的服务组件进行部署与组合的方式实现系统功能，形成了一种具有模块化、层次化且具备可复用性的开放式系统架构设计风格。微服务是面向服务架构样式的一种变体，服务组件粒度更细，交互协议更注重轻量化。在微服务架构中，随着单体应用拆分，每个微服务通常有多个实例，每个实例具有不同的位置并且会动态变化，比如在负载发生变化时服务会进行扩容或缩容，或者某个实例所在的虚拟机/容器故障后发生迁移，都会导致服务实例地址的变化，因此使用微服务架构开发的应用，必须通过服务注册和发现技术解决此问题。在位置信息动态发生变化的情况下，服务实例需要将地址注册到注册中心，服务发现需要动态地、均衡地将请求分配到已注册的服务实例。服务发现可以根据不同的策略进行服务实例分配，比如轮询、随机等。通过服务发现，服务消费者可以从服务提供者的物理地址中抽象出来，消费者并不知道提供者实例的实际物理地址，新的服务实例也可以添加到"可用服务池"，失效的服务也会被移除，即消费者不知道使用的具体的服务提供者实例，服务提供者实例的物理地址对消费者是透明的，从而使整体应用更有弹性。目前，主要有两种服务发现模式：客户端发现和服务端发现。在使用客户端发现模式的系统中，客户端直接查询服务注册中心，选择一个可用的实例并发起请求；在一个使用服务端发现模式的系统中，客户端通过路由发起请求，路由会查询服务注册中心并把请求转发到可用的服务实例上。客户端发现机制有诸多优势和劣势，该模式仅使用服务注册中心，较为简单，而且由于客户端知道相关的可用服务实例，从而可以使用更加智能的负载均衡机制。

在微服务架构中，分布式服务框架部署在多台不同的机器上，例如服务提供者在集群A中，服务调用者在集群B中，B通过标准化交互机制调用A的服务。根据需求可以将传统的单一复杂应用拆分为多个微服务，单一微服务可以被独立替换和更新，从而快速应对业务需求变更。每个部署的微服务实例会在特定主机端口位置通过HTTP/REST或者Thrift等方式发布远程交互接口，使用者可以通过该接口对微服务发起调用。为了进一步解决服务间复杂的依赖关系，微服务框架通过服务注册与发现技术实现了Web空间内的服务全局存储，以及应用需求的灵活对接。另外，实际应用中为了应对高并发场景下的系统负载压力，每个微服务通常有多个实例，借助容器编排系统能够对微服务负载情况进行监控，在负载发生变化时进行微服务实例扩容或缩容，并监控微服务实例的运行状态及配置变化等情况，通过微服务动态部署运行及交互满足各种复杂业务场景应用需求。目前微服务平台已成为支撑互联网业务系统规模快速增长、需求频繁变更以及系统持续迭代交付的重要基础技术。

面向服务的架构设计风格也为解决机载航空电子等各类复杂系统应用中的需求动态性强、运行环境复杂、协同交互众多等问题提供了一种重要方法，也是提升系统架构可扩展性，例如新技术的快速接入能力、跨平台的交互协作能力、新需求的灵活应对能力等的重要手段。在面向服务架构中，服务注册中心以服务元数据的形式存储具体的服务提供者描述信息，服务实例则是进一步借助语义本体思想，在服务元数据的基础上附加业务领域抽象信息，并将具体的服务提供者描述表征为特定服务本体类的服务实例。服务实例的规范化语义表征及关联关系分析，对提升服务注册中心智能化管理程度、服务发现选择效率与精确度具有重要意义。

服务实例首先需要使用Web服务描述语言(Web Service Description Language，WSDL)或语义服务描述语言(Ontology Web Language for Services，OWL-S)对服务支持的端口信息、操作接口、输入和输出消息、消息数据类型以及服务的调用机制等信息进行描述。WSDL主要关注服务功能方面的描述，不包含非功能方面或者服务质量特性的描述。OWL-S则在WSDL服务描述的基础上借助本体的概念，增加对服务的能力信息以及质量属性等信息的抽象化语义描述，对于提升服务中心智能化起到了一定作用。本体主要是通过对业务领域的相关术语等抽象，形成一套标准化的共享概念化体系，并通过类、数据属性、对象属性等基本描述模型对领域知识进行形式化表征建模。本体模型中主要包含模式层和实例层，模式层为实例层的抽象化描述，为各类信息的抽象化表征，实例是针对抽象化表征模型的具象对象描述。实例化对象需要对所属类中的各项数据属性进行具体描述，而实例化对象之间的关联关系则需要根据实际情况进一步判断。借助本体，可以对机载等领域相关服务的类别属性、运行状态、功能指标、操作接口以及输入输出参数等信息进行规范化的语义描述。服务实例的类别属性是支撑服务智能化查询的基础。本体中将具有相同属性的对象归为类，并定义了类别体系下所具有的属性、类别之间的语义关系，以及类别所包含的实例以及实例之间的语义关系。借助本体思想，对于通过本体信息描述的每个服务实例，都可以归结为所属服务本体类的一个实例对象，其类别属性由其所属的服务本体类确定。服务实例在运行过程中对服务本体约定的描述信息进行填充，并向服务注册中心进行注册。服务注册中心对于注册的服务实例进行统一存储和查询管理，支撑实现服务提供者的动态发现。目前服务注册中心通常使用UDDI和WS-Discovery协议，也可使用具有高可用性、一致性和容错性特征的Zookeeper、Eureka以及键值数据库等作为服务注册中心，用户可以通过注册中心提供的服务发布与搜索接口，通过所属本体类名称或者服务实例名称对服务进行动态查找和搜索，从而获取所有相关服务实例的具体描述信息。

服务实例彼此之间的对象关系判断与建立也是实现服务智能化选择与匹配的重要基础。在OWL2规范中，对象属性是实现各种复杂语义推理的依据，用于描述本体类或实例之间的关联关系，具有对称性(Symmetric)、传递性(Transitive)、函数性(Functional)等特征。例如，借助对象属性可以描述机载无源功能类和雷达类之间的引导关系、电子战功能类和雷达类之间的干扰关系、雷达类和平台类之间的搭载关系等。本体建模时，类之间的关联信息为模式层，当建立具体实例时，需要首先将实例映射到具体的类，并参照模式层的关系，建立实例层对象之间的关联关系。借助服务本体实例之间的对象属性，可以在已有确定性模式层本体或规则的基础上实现隐含知识的推理，通过服务实例之间的关系判断，实现服务注册中心的智能化查询及上层应用的高层决策过程支持。

传统基于本体的服务描述方法，主要通过本体模型描述服务的能力属性及状态信息，具有简单和方便使用的特点，已成为支撑机载平台等领域服务描述和查询的基础。然而，目前的服务描述主要用于描述单个服务的语义信息，服务注册中心仅建立了本体库中的类到服务实例之间的映射关系。对于属于不同本体类别的服务实例，还缺乏根据本体库中类之间的对象属性关系对服务注册中心中已注册服务实例之间的对象属性等关联关系的进一步分析，并且服务的自身运行状态的变化也会影响服务实例之间的语义关联关系构建。在动态运行环境下，需要能够实时动态分析构建服务实例之间的关联关系，目前的相关方案在实现服务注册实例关联关系分析过程中还存在诸多不足，例如：

1、缺少支持本体实例动态关联关系的描述机制。目前，在基于OWL2的本体描述规范中，通过对象属性来描述类和类之间的关系，关系仅包含简单的属性，例如传递性、函数性、对称性等，缺乏支持更高层面的抽象性描述，不能够通过结合对象属性所属的定义域和值域类实例的数据属性特征进行描述。另外本体中建立的实例和实例之间的关系为确定型关系，不能随实例属性的变化进行更新。

2、缺少服务注册实例之间的语义关联信息。目前，面向服务架构或者微服务架构中，服务注册中心仅保存每个服务提供者标准化语义层面的注册元数据等信息，缺乏模式层信息，还没有建立服务实例与模式层所属类之间的关联信息。另外，各个服务实例之间彼此独立，缺乏对不同服务提供者之间语义层面的关联关系的分析，从而无法为服务平台的上层应用提供更高层面的智能化选择与查询推理支持。

3、缺少对动态运行场景下的服务实例关联关系分析机制。对于机载环境等动态运行场景，随着应用需求的变化，会上线新的服务实例或者下线其他服务，并且服务实例在运行过程，其能力属性、工作状态等自身描述属性随外部环境处于动态变化的过程中，这就需要结合服务实例的属性等状态，对服务实例之间的对象属性进行实时关联关系分析。目前，还缺乏支持在服务平台运行过程中实时动态建立服务实例之间关联关系的机制与系统。

发明内容

本发明的目的针对上述现有技术存在的不足之处，提供一种具备对象属性动态特性抽象描述能力，并能够根据服务注册信息的变化进行对象属性实时构建和更新，同时支持灵活高效服务信息查询的服务实例关联关系动态构建系统，以克服现有的服务语义本体描述和注册中心缺少支持本体实例动态关联关系的描述机制，缺少服务注册实例之间的语义关联信息，缺少对动态运行场景下的服务实例关联关系分析机制的问题。

本发明的上述目的可以通过以下措施来达到，一种服务实例关联关系动态构建系统，包括：与服务注册中心进行通信的服务实例动态关联关系构建单元，与服务实例动态关联关系构建单元相连的服务本体描述规则模块和对象属性动态扩展规则模块，其特征在于：服务注册中心接收并存储来自服务提供者的服务注册信息、服务注销信息和服务状态更新信息，以及来自服务使用者的服务基本信息查询请求，并将服务注册信息、服务注销信息和服务状态更新信息送入服务实例动态关联关系构建单元；服务实例动态关联关系构建单元读取服务本体描述规则模块、对象属性动态扩展规则模块中的文件信息，将动态关联规则解析引擎生成的业务领域相关的静态类、数据属性以及对象属性信息输出到实时服务实例关联信息图库，并将解析生成的对象属性动态处理规则信息存入服务实例关联关系动作库，作为动态对象属性构建执行器判断服务实例之间是否存在对象属性的依据；服务实例动态关联关系构建单元中的服务实例信息动态消息队列存储获取的服务实例注册/注销/属性动态更新信息；服务实例动态事件生成器根据从服务实例信息动态消息队列模块中获取的服务注册信息、注销信息和属性动态更新信息，以及从服务注册中心查询到的服务基本状态信息，生成事件信息，并发送给动态对象属性构建执行器；动态对象属性构建执行器根据接收到的事件信息、服务实例关联关系动作库中的处理动作信息、以及实时服务实例关联信息图库中的静态服务本体、服务实例信息进行服务实例创建、撤销或实例之间对象属性的更新操作，并将更新后的信息存储到实时服务实例关联信息图库，同时对外向服务使用者提供基于本体、基于对象属性关系的智能服务实例信息查询功能。

本发明相比于现有技术具有如下特点及有益效果：

本发明采用服务注册中心存储和处理服务提供者的服务注册信息、服务注销信息以及服务状态更新信息，接收来自服务使用者的基本状态信息查询，服务注册时明确所属的本体类。采用与服务注册中心进行通信的服务实例动态关联关系构建单元，与服务实例动态关联关系构建单元相连的服务本体描述规则模块和对象属性动态扩展规则模块，实现服务本体静态语义属性和动态关联规则的描述以及关联关系处理。服务实例动态关联关系构建单元是服务注册中心的功能补充，仅向服务注册中心订阅服务注册、注销以及服务属性动态更新消息，并通过查找的服务基本信息实现服务实例的创建以及服务实例之间的动态关联关系分析，在服务注册中心的基础上提供更高层的服务实例类型以及服务实例之间的关联关系分析功能。服务实例动态关联关系构建单元作为独立软件组件进行部署，独立于服务注册中心，提供了一种更加灵活的服务注册信息分析和管理机制。

本发明使用符合OWL2规范的服务本体描述规则描述业务领域相关的类、数据属性和对象属性等静态语义信息，描述文件采用函数式语法形式进行存储；采用自定义的对象属性动态扩展规则(Object Property Dynamic Extended Rules，OPDER)作为服务本体描述规则的扩展描述，对其内部定义的对象属性进行扩展描述。对于需要进行动态判断的对象属性，设置判决条件，判决条件根据对象属性定义域类或值域类实例的数据属性取值进行编写，完善了现有基于OWL2的服务本体描述规范，提升了对象属性的动态特性描述能力，解决了传统基于OWL2规范编写的服务本体描述规范中对象属性之间关系不具有动态性，无法根据所关联的本体实例的属性进行动态判断的问题。

本发明使用动态关联规则解析引擎读取服务本体描述规则模块、对象属性动态扩展规则模块中的文件信息，将解析生成的包括静态类、数据属性以及对象属性的静态本体描述信息发往实时服务实例关联信息图库，将解析生成的动态处理规则信息输出到服务实例关联关系动作库。采用服务实例动态事件生成器根据从服务实例信息动态消息队列中获取的服务注册信息、注销信息和属性动态更新信息，以及从服务注册中心查询到的服务基本状态信息，生成事件信息，并发送给动态对象属性构建执行器进行处理，提供了一种灵活的服务描述接入与注册信息处理机制，避免了因运行环境差异而导致系统功能组成变化的问题。

本发明采用动态对象属性构建执行器根据接收到的事件信息、服务实例关联关系动作库中的处理动作信息、以及实时服务实例关联信息图库中的静态服务本体、现有服务实例信息进行服务实例创建以及实例之间的对象属性关联关系判断条件分析，实现服务实例的创建、撤销或者实例之间对象属性的更新操作，并将更新后的信息存储到实时服务实例关联信息图库。实时服务实例关联信息图库中存储当前时刻的服务本体、服务实例以及服务实例之间的对象属性信息，并对外提供基于本体、基于对象属性关系的服务信息查询功能，从而在服务注册中心基础上实现语义信息构建，并能够根据服务注册信息的变化进行动态更新，对外提供基于语义的信息查询功能，对提升服务注册中心的智能化程度，以及实现更加灵活高效的服务信息查询提供了有效的支撑。

本发明适用于实现高动态环境以及服务状态信息频繁变更条件下面向服务架构中的服务实例关联性分析与智能化查询功能，可以广泛的应用于如信息处理系统、航空机载平台、无人机平台集群间基于分布式服务框架进行协同任务系统开发时的服务注册中心的设计与开发领域。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明服务实例关联关系动态构建系统的组成结构示意图；

图2是图1基于对象属性动态扩展规则的服务实例关联关系构建实施例示意图；

图3是图2服务状态更新后的服务实例关联关系示意图；

图4是图1的动态对象属性构建执行器的服务注册事件处理流程图；

图5是图1的动态对象属性构建执行器的服务注销事件处理流程图；

图6是图1的动态对象属性构建执行器的服务属性动态更新事件处理流程图。

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

具体实施方式

参阅图1。在以下描述的一个最佳实施例中，一种服务实例关联关系动态构建系统，包括：与服务注册中心进行通信的服务实例动态关联关系构建单元，与服务实例动态关联关系构建单元相连的服务本体描述规则模块和对象属性动态扩展规则模块，其特征在于：服务注册中心接收并存储来自服务提供者的服务注册信息、服务注销信息和服务状态更新信息，以及来自服务使用者的服务基本信息查询请求，并将服务注册信息、服务注销信息和服务状态更新信息送入服务实例动态关联关系构建单元；服务实例动态关联关系构建单元读取服务本体描述规则模块、对象属性动态扩展规则模块中的文件信息，将动态关联规则解析引擎生成的业务领域相关的静态类、数据属性以及对象属性信息输出到实时服务实例关联信息图库，并将解析生成的对象属性动态处理规则信息存入服务实例关联关系动作库，作为动态对象属性构建执行器判断服务实例之间是否存在对象属性的依据；服务实例动态关联关系构建单元中的服务实例信息动态消息队列存储获取的服务实例注册/注销/属性动态更新信息；服务实例动态事件生成器根据从服务实例信息动态消息队列模块中获取的服务注册信息、注销信息和属性动态更新信息，以及从服务注册中心查询到的服务基本状态信息，生成事件信息，并发送给动态对象属性构建执行器；动态对象属性构建执行器根据接收到的事件信息、服务实例关联关系动作库中的处理动作信息、以及实时服务实例关联信息图库中的静态服务本体、服务实例信息进行服务实例创建、撤销或实例之间对象属性的更新操作，并将更新后的信息存储到实时服务实例关联信息图库，同时对外向服务使用者提供基于本体、基于对象属性关系的智能服务实例信息查询功能。

服务实例动态关联关系构建单元包括：动态关联规则解析引擎输出端连接的服务实例关联关系动作库和实时服务实例关联信息图库，与服务注册中心相连的服务实例信息动态消息队列模块和服务实例动态事件生成器，连接在服务实例动态事件生成器与服务实例关联关系动作库之间的动态对象属性构建执行器，其中，动态关联规则解析引擎与服务本体描述规则模块和对象属性动态扩展规则模块进行通信，实时服务实例关联信息图库向服务使用者提供智能服务实例信息查询功能。服务实例动态关联关系构建单元根据来自服务注册中心的服务注册、注销和属性动态更新消息，以及服务本体描述规则和对象属性动态扩展规则构建服务本体实例以及实例之间的动态关联关系。

服务本体实例描述信息包括：服务本体描述规则和对象属性动态扩展规则，服务本体描述规则根据网络本体语言OWL2系列标准，描述特定业务领域的类、数据属性和对象属性等静态语义规则；自定义的对象属性动态扩展规则是服务本体描述规则的扩展，对服务本体描述规则内定义的对象属性进行扩展描述。对象属性动态扩展规则依赖于具体的服务本体描述规则文件。

动态关联规则解析引擎读取服务本体描述规则模块、对象属性动态扩展规则模块文件中的信息，按照规范化OWL2格式对服务本体描述规则进行解析，生成本体类、数据属性以及对象属性等静态本体描述信息，并存入实时服务实例关联信息图库；然后解析对象属性动态扩展规则，将对象属性动态扩展规则文件中的每一条动态判断约束条件映射到服务本体描述规则中，判断每一条规则中的输入信息和判断条件是否正确，并生成对象属性条件处理动作，将解析生成的对象属性动态处理动作存入服务实例关联关系动作库，作为动态对象属性构建执行器判断服务实例之间是否存在对象属性的依据，其中，每个动作包含对象属性名称、定义域类、值域类和判断条件四项内容。

在可选的实施例中，服务提供者进行注册时，在服务的描述文件中明确服务所属的本体类，服务提供者通过服务注册中心提供的接口实现服务注册、服务注销和服务状态信息更新；服务使用者通过服务注册中心提供的接口进行服务基本信息查询，通过实时服务实例关联信息图库提供的基于本体的服务信息查询接口进行服务信息智能查询。

服务注册中心存储、处理服务提供者的服务注册信息、服务注销信息以及服务状态更新信息，并对外提供服务基本信息查询功能；服务实例动态关联关系构建单元从服务注册中心订阅服务注册、服务注销或属性动态更新信息，当有新服务注册、服务注销或者服务属性发生变化时，服务注册中心向服务实例动态关联关系构建单元发送消息。

服务实例信息动态消息队列模块接收并缓存从服务注册中心订阅的服务实例注册、注销和属性动态更新消息，并送入服务实例动态事件生成器，其中服务实例注销消息描述为：<新服务注册消息类型，服务名称>；服务注销消息描述为：<服务注销消息类型，服务名称>；服务属性动态更新消息描述为：<服务属性动态更新消息类型，服务名称>。服务实例动态事件生成器读取服务实例信息动态消息队列中的服务注册信息、注销信息以及属性动态更新信息，生成对应的新服务注册事件、服务注销事件和服务属性动态更新事件。对于服务注册信息，首先从服务注册中心查询到服务基本属性信息，然后生成服务基本信息生成处理事件，即<新服务注册事件，服务名称，服务本体类，服务基本属性信息>；对于服务注销信息，则生成服务注销事件，即<服务注销事件，服务名称，服务本体类>；对于服务属性动态更新事件，首先从服务注册中心查询到服务更新后的基本信息，然后生成处理事件，即<服务动态更新事件，服务名称，服务本体类，服务基本属性信息>；并将生成的处理事件依次发送给动态对象属性构建执行器。

动态对象属性构建执行器接收来自服务实例动态事件生成器的事件信息，根据从服务实例关联关系动作库中查询到的对象属性的定义域类或值域类的数据属性设置的判决条件，按照处理规则进行服务实例创建，并判断实例之间的动态关联关系规则是否满足，同时向实时服务实例关联信息图库发送实例创建或对象属性更新命令，更新实时服务实例关联信息库中的实例层信息。如果事件为新服务注册事件，则首先根据服务类别在实时服务实例关联信息图库中创建对应的服务实例，然后建立本体类到该实例之间的实例化关系，接下来根据处理动作建立实例之间的对象属性连接；如果事件为服务注销事件，则首先根据服务类别和服务名称查找到对应的服务实例，然后删除与该实例相关的对象属性连接，最后删除实时服务实例关联信息图库中对应的服务实例；如果事件为服务属性动态更新事件，则首先根据服务类别和服务名称查找到对应的服务实例，然后根据处理动作更新实时服务实例关联信息库中所有与该服务实例相关的对象属性。

实时服务实例关联信息图库按照本体模式层和服务实例层存储静态服务本体描述信息、当前时刻的服务实例以及服务实例之间的实时动态对象属性关联信息。本体模式层对应于动态关联规则解析引擎解析服务本体描述规则得到的服务本体、对象属性、数据属性等静态描述信息；服务实例层对应动态对象属性构建执行器生成的服务实例以及服务实例之间的对象属性关系，用于实现服务注册中心内的信息在语义层的关联关系映射。实时服务实例关系图库在服务注册中心基础上实现服务实例的语义关联信息构建，并能够根据服务注册信息的变化进行动态更新，并提供基于本体和对象属性关系的服务信息查询接口，服务使用者通过该接口进行服务信息智能查询，并根据来自服务使用者的请求信息返回查询结果。

本发明使用符合OWL2规范的服务本体描述规则描述业务领域相关的类、数据属性和对象属性等静态语义信息，描述文件采用函数式语法等形式进行存储；采用自定义的对象属性动态扩展规则作为服务本体描述规则的扩展，对其内部定义的类和类之间的对象属性进行扩展描述。对象属性动态扩展规则依赖于具体的服务本体描述规则文件。对象属性动态扩展规则中对于服务本体描述规则中需要进行扩展描述的对象属性，根据对象属性定义域类或者值域类实例的数据属性等编写判决条件，当判决条件为真时，则会在对应的实例之间自动建立对象属性连接，否则不建立。

对象属性动态扩展规则OPDER的基本语法包括：

ObjectPropertyER(:objectProperty)

OpderInput(类实例in1，类实例in2)

{

func(in1，in2)//判断条件

}

其中，ObjectPropertyER是对象属性扩展规则描述关键字；:objectProperty是需要进行扩展描述的服务本体描述文件中定义的对象属性；OpderInput是输入参数标识关键字；in1和in2是进行条件判断的输入参数，约定为objectProperty定义域内的类或值域内的类实例；func(in1，in2)是对象属性动态判断条件函数。

在可选的实施例中，对象属性的动态扩展规则判断条件由对象属性的定义域的类实例和值域的类实例作为输入，以类的数据属性、函数型对象属性形成判决条件，如果判决条件为真，则本体对应实例之间对象属性存在，否则不存在。

参阅图2。实时服务实例关联信息图库按照本体模式层和服务实例层存储信息，本体模式层是符合OWL2规范的描述文件，包括M功能类、W功能类，M功能类包含“状态1”数据属性，W功能类包含“状态2”数据属性，以及定义域为M功能类，值域为W功能类的“被使能”对象属性。作为服务本体描述规则的扩展，对其内定义的M功能类实例和W功能类实例之间的对象属性进行扩展描述，根据对象属性定义域类或者值域类实例的数据属性编写判决条件，对象属性“被使能”对应的对象属性动态扩展规则以M功能类和W功能类实例作为输入，具体描述为：如果类M功能类实例的“状态1”数据属性大于W功能类实例的“状态2”数据属性，则M功能类的实例和W功能类的两个实例之间存在“被使能”对象属性关联关系，否则不存在“被使能”关系。

本体模式层不包含类的实例信息。服务实例层中包含M功能类的两个实例：“M功能类实例1”和“M功能类实例2”；W功能类的两个实例：“W功能类实例1”和“W功能类实例2”。“M功能类实例1”的“状态1”属性为：168，“M功能类实例2”的“状态1”属性为176，“W功能类实例1”的“状态2”属性为178，“W功能类实例2”的“状态2”属性为160。

服务实例层中的服务实例、服务实例的数据属性、对象属性根据服务注册信息、服务注册实例属性更新信息以及对象属性动态判决条件实时判断生成。动态对象属性构建执行器依据“被使能”对象属性的动态判决条件，依次以(“M功能类实例1”、“W功能类实例1”)、(“M功能类实例1”、“W功能类实例2”)、(“M功能类实例2”、“W功能类实例1”)、(“M功能类实例2”、“W功能类实例2”)实例对作为输入，判断是否满足“被使能”对象属性的动态扩展规则判决条件，根据判决条件可得出(“M功能类实例1”、“W功能类实例2”)、(“M功能类实例2”、“W功能类实例2”)作为输入时满足判决条件，在这两对实例之间构建“被使能”对象属性。

参阅图3。在可选的实施例中，实时服务实例关联信息图库将服务实例层存储的信息动态扩展为“M功能类实例1”、“M功能类实例2”，“W功能类实例1”、“W功能类实例2”和“W功能类实例3”，“W功能类实例3”为新增的服务实例，且数据属性“状态2”为170，并将“W功能类实例2”的数据属性“状态2”更新为181。对于“W功能类实例2”的属性动态更新事件，服务实例动态关联关系构建单元内的动态对象属性构建执行器依据“被使能”对象属性的动态判决条件，依次以(“M功能类实例1”，“W功能类实例2”)、(“M功能类实例2”，“W功能类实例2”)作为输入，判断是否满足“被使能”对象属性的判决条件，此时如果得出均不满足“被使能”对象属性的判决条件，则删除原始的“M功能类实例1”与“W功能类实例2”之间，以及“M功能类实例2”与“W功能类实例2”之间的“被使能”对象属性。在新增的W功能类注册事件中，动态对象属性构建执行器首先生成“W功能类实例3”，并建立W功能类和“W功能类实例3”之间的实例化关系，然后依据“被使能”对象属性的动态判决条件，依次以(“M功能类实例1”、“W功能类实例3”)、(“M功能类实例2”，“W功能类实例3”)作为输入，判断是否满足“被使能”对象属性的动态判决条件，此时如果以(“M功能类实例2”、“W功能类实例3”)作为输入时满足对象属性动态判决条件，则在这两个实例之间建立“被使能”对象属性。

参阅图4。动态对象属性构建执行器在对于服务注册事件的处理中，首先：

S1：判断来自服务实例动态事件生成器的事件是否为新增服务注册事件，是则继续，否则结束并退出；

S2：根据服务类别，新建对应的服务实例；

S3：创建本体类到该服务实例之间的实例化关系；

S4：判断该服务实例所属本体类是否存在相关的动态对象属性，存在则继续，不存在则结束并退出；

S5：动态对象属性构建执行器对于以新建服务实例所属类作为定义域的每个动态对象属性，从实时服务实例关联信息图库中查找该动态对象属性的值域类对应的所有实例；

S6：依次以新建服务实例和从实时服务实例关联信息图库中查询到的实例作为输入，判断对象属性动态关联关系，判决条件计算结果是否为真，是则继续，否则跳转至S8对于以新建实例所属类作为值域的每个动态对象属性，动态对象属性构建执行器从实时服务实例关联信息图库中查找该动态对象属性的定义域的类对应的所有实例；

S7：如果判决条件计算结果为真，动态对象属性构建执行器在新建服务实例和查询到的实例之间建立对象属性关系，并更新实时服务实例关联信息图库，对象属性由新建实例指向查询到的实例；

S8：对于以新建服务实例所属类作为值域的每个动态对象属性，动态对象属性构建执行器从实时服务实例关联信息图库中查找该动态对象属性的定义域的类对应的所有实例；

S9：依次以新建实例，从实时服务实例关联信息图库中查找到的实例作为输入，判断对象属性动态关联关系对应的判决条件计算结果是否为真，是则继续，否则结束并退出；

S10：如果判决条件计算结果为真，动态对象属性构建执行器在新建实例和查询到的实例之间建立对象属性关系，并更新实时服务实例关联信息图库，对象属性由查询到的实例指向新建实例。

参阅图5。动态对象属性构建执行器在对于服务注销事件的处理中，首先：

T1：判断来自服务实例动态事件生成器的事件是否为服务注销事件，是则继续，否则结束并退出；

T2：根据事件中记录的服务描述信息，判断实时服务实例关联信息图库中是否存在对应的服务实例对象，不存在则结束退出，存在则继续；

T3：从实时服务实例关联信息图库中删除与该服务实例相关的所有对象属性连接；

T4：从实时服务实例关联信息图库中删除该服务实例对象。

参阅图6。动态对象属性构建执行器在对于服务属性动态更新事件的处理中，首先：

R1：判断来自服务实例动态事件生成器的事件是否为服务实例动态更新事件，是则继续，否则结束并退出；

R2：动态对象属性构建执行器从实时服务实例关联信息图库中获取对应的待更新服务实例和该待更新服务实例所属的本体类；

R3：判断待更新服务实例所属本体类是否存在相关的动态对象属性，存在则继续，不存在则结束并退出；

R4：若存在相关的动态对象属性，对于以待更新服务实例所属类作为定义域的每个动态对象属性，动态对象属性构建执行器从实时服务实例关联信息图库中查找该动态对象属性的值域类对应的所有实例；

R5：依次以待更新服务实例，以及从实时服务实例关联信息图库中查找到的实例作为输入，判断对象属性动态关联关系判决条件计算结果是否为真，是则继续，否则跳转至R7删除两个实时服务实例之间的该对象属性关系；

R6：动态对象属性构建执行器在待更新服务实例和查询到的实例之间建立对象属性关系，并更新实时服务实例关联信息图库，对象属性由待更新服务实例指向查询到的实例；

R7：删除实时服务实例关联信息图库中待更新实例和查询到的实例之间的该对象属性关系；

R8：动态对象属性构建执行器对于以待更新服务实例所属类作为值域的每个动态对象属性，从实时服务实例关联信息图库中查找该动态对象属性定义域的类对应的所有实例；

R9：依次以待更新服务实例和从实时服务实例关联信息图库中查询到的实例作为输入，判断对象属性动态关联关系判决条件计算结果是否为真，是则继续，否则跳转至R11删除两个实时服务实例之间的该对象属性关系，结束并退出；

R10：如果判决条件计算结果为真，动态对象属性构建执行器在待更新服务实例和查询到的实例之间建立对象属性关系，并更新实时服务实例关联信息图库，对象属性由查询到的实例指向待更新服务实例，结束并退出；

R11：动态对象属性构建执行器删除实时服务实例关联信息图库中待更新实例和查询到的实例之间的该对象属性关系。

上述尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权力要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种服务实例关联关系动态构建系统，包括：与服务注册中心进行通信的服务实例动态关联关系构建单元，与服务实例动态关联关系构建单元相连的服务本体描述规则模块和对象属性动态扩展规则模块，其特征在于：服务注册中心接收并存储来自服务提供者的服务注册信息、服务注销信息和服务状态更新信息，以及来自服务使用者的服务基本信息查询请求，并将服务注册信息、服务注销信息和服务状态更新信息送入服务实例动态关联关系构建单元；服务实例动态关联关系构建单元读取服务本体描述规则模块、对象属性动态扩展规则模块中的文件信息，将动态关联规则解析引擎生成的业务领域相关的静态类、数据属性以及对象属性信息输出到实时服务实例关联信息图库，并将解析生成的对象属性动态处理规则信息存入服务实例关联关系动作库，作为动态对象属性构建执行器判断服务实例之间是否存在对象属性的依据；服务实例动态关联关系构建单元中的服务实例信息动态消息队列存储获取的服务实例注册/注销/属性动态更新信息；服务实例动态事件生成器根据从服务实例信息动态消息队列模块中获取的服务注册信息、注销信息和属性动态更新信息，以及从服务注册中心查询到的服务基本状态信息，生成事件信息，并发送给动态对象属性构建执行器；动态对象属性构建执行器根据接收到的事件信息、服务实例关联关系动作库中的处理动作信息、以及实时服务实例关联信息图库中的静态服务本体、服务实例信息进行服务实例创建、撤销或实例之间对象属性的更新操作，并将更新后的信息存储到实时服务实例关联信息图库，同时对外向服务使用者提供基于本体、基于对象属性关系的智能服务实例信息查询功能。

2.如权利要求1所述的服务实例关联关系动态构建系统，其特征在于：服务实例动态关联关系构建单元包括：动态关联规则解析引擎输出端连接的服务实例关联关系动作库和实时服务实例关联信息图库，与服务注册中心相连的服务实例信息动态消息队列模块和服务实例动态事件生成器，连接在服务实例动态事件生成器与服务实例关联关系动作库之间的动态对象属性构建执行器，其中，动态关联规则解析引擎与服务本体描述规则模块和对象属性动态扩展规则模块进行通信。

3.如权利要求2所述的服务实例关联关系动态构建系统，其特征在于：动态关联规则解析引擎读取服务本体描述规则模块、对象属性动态扩展规则模块文件中的信息，按照规范化OWL2格式对服务本体描述规则进行解析，生成本体类、数据属性以及对象属性等静态本体描述信息，并存入实时服务实例关联信息图库；然后解析对象属性动态扩展规则，将对象属性动态扩展规则文件中的每一条动态判断约束条件映射到服务本体描述规则中，判断每一条规则中的输入信息和判断条件是否正确，并生成对象属性条件处理动作，将解析生成的对象属性动态处理动作存入服务实例关联关系动作库，作为动态对象属性构建执行器判断服务实例之间是否存在对象属性的依据。

4.如权利要求2所述的服务实例关联关系动态构建系统，其特征在于：服务实例信息动态消息队列模块接收并缓存从服务注册中心订阅的服务实例注册、注销和属性动态更新消息，并送入服务实例动态事件生成器，其中服务实例注销消息描述为：<新服务注册消息类型，服务名称>；服务注销消息描述为：<服务注销消息类型，服务名称>；服务属性动态更新消息描述为：<服务属性动态更新消息类型，服务名称>。

5.如权利要求2所述的服务实例关联关系动态构建系统，其特征在于：服务实例动态事件生成器读取服务实例信息动态消息队列中的服务注册信息、注销信息以及属性动态更新信息，生成对应的新服务注册事件、服务注销事件和服务属性动态更新事件；对于服务注册信息，首先从服务注册中心查询到服务基本属性信息，然后生成服务基本信息生成处理事件，即<新服务注册事件，服务名称，服务本体类，服务基本属性信息>；对于服务注销信息，则生成服务注销事件，即<服务注销事件，服务名称，服务本体类>；对于服务属性动态更新事件，首先从服务注册中心查询到服务更新后的基本信息，然后生成处理事件，即<服务动态更新事件，服务名称，服务本体类，服务基本属性信息>；并将生成的处理事件依次发送给动态对象属性构建执行器。

6.如权利要求1所述的服务实例关联关系动态构建系统，其特征在于：服务注册中心存储、处理服务提供者的服务注册信息、服务注销信息以及服务状态更新信息，并对外提供服务基本信息查询功能；服务实例动态关联关系构建单元从服务注册中心订阅服务注册、服务注销或属性动态更新信息，当有新服务注册、服务注销或者服务属性发生变化时，服务注册中心向服务实例动态关联关系构建单元发送消息。

7.如权利要求1所述的服务实例关联关系动态构建系统，其特征在于：服务本体实例描述信息包括：服务本体描述规则和对象属性动态扩展规则，服务本体描述规则根据网络本体语言OWL2系列标准，描述特定业务领域的类、数据属性和对象属性等静态语义规则；自定义的对象属性动态扩展规则是服务本体描述规则的扩展，对服务本体描述规则内定义的对象属性进行扩展描述，对象属性动态扩展规则依赖于具体的服务本体描述规则文件。

8.如权利要求7所述的服务实例关联关系动态构建系统，其特征在于：对象属性动态扩展规则模块中的文件对于服务本体描述规则中需要进行扩展描述的对象属性，根据对象属性定义域类或者值域类实例的数据属性等编写判决条件，当判决条件为真时，则会在对应的实例之间自动建立对象属性连接，否则不建立。

9.如权利要求2所述的服务实例关联关系动态构建系统，其特征在于：动态对象属性构建执行器接收来自服务实例动态事件生成器的事件信息，根据从服务实例关联关系动作库中查询到的对象属性的定义域类或值域类的数据属性设置的判决条件，按照处理规则进行服务实例创建，并判断实例之间的动态关联关系规则是否满足，同时向实时服务实例关联信息图库发送实例创建或对象属性更新命令，更新实时服务实例关联信息库中的实例层信息；如果事件为新服务注册事件，则首先根据服务类别在实时服务实例关联信息图库中创建对应的服务实例，然后建立本体类到该实例之间的实例化关系，接下来根据处理动作建立实例之间的对象属性连接；如果事件为服务注销事件，则首先根据服务类别和服务名称查找到对应的服务实例，然后删除与该实例相关的对象属性连接，最后删除实时服务实例关联信息图库中对应的服务实例；如果事件为服务属性动态更新事件，则首先根据服务类别和服务名称查找到对应的服务实例，然后根据处理动作更新实时服务实例关联信息库中所有与该服务实例相关的对象属性。

10.如权利要求1所述的服务实例关联关系动态构建系统，其特征在于：实时服务实例关联信息图库按照本体模式层和服务实例层存储静态服务本体描述信息、当前时刻的服务实例以及服务实例之间的实时动态对象属性关联信息；本体模式层对应于动态关联规则解析引擎解析服务本体描述规则得到的服务本体、对象属性、数据属性等静态描述信息；服务实例层对应动态对象属性构建执行器生成的服务实例以及服务实例之间的对象属性关系，用于实现服务注册中心内的信息在语义层的关联关系映射；实时服务实例关系图库在服务注册中心基础上实现服务实例的语义关联信息构建，并能够根据服务注册信息的变化进行动态更新，并提供基于本体和对象属性关系的服务信息查询接口，服务使用者通过该接口进行服务信息智能查询，并根据来自服务使用者的请求信息返回查询结果。

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