ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG PHẠM THANH TÙNG KỸ THUẬT PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG WEB BẰNG NGÔN NGỮ WS - BPEL LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH THÁI NGUYÊN - 2013 Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG PHẠM THANH TÙNG KỸ THUẬT PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG WEB BẰNG NGÔN NGỮ WS - BPEL Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 60 48 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS ĐẶNG VĂN ĐỨC THÁI NGUYÊN - 2013 Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu tôi, có hỗ trợ từ Giáo viên hướng dẫn PGS.TS Đặng Văn Đức Các nội dung nghiên cứu kết đề tài trung thực chưa công bố công trình nghiên cứu trước Những số liệu hình phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá tác giả thu thập từ nguồn khác có ghi phần tài liệu tham khảo Ngoài ra, đề tài sử dụng số nhận xét, đánh số liệu tác giả, quan tổ chức khác, thể phần tài liệu tham khảo Nếu phát có gian lận xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước Hội đồng, kết luận văn Thái nguyên, ngày 12 tháng 11 năm 2013 Tác giả Phạm Thanh Tùng Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy PGS.TS.ĐẶNG VĂN ĐỨC, tận tình hướng dẫn suốt trình viết luận văn tốt nghiệp Em chân thành cảm ơn quý thầy, cô trường Đại Học Công nghệ Thông tin Truyền thông tận tình truyền đạt kiến thức hai năm học tập Với vốn kiến thức tiếp thu trình học tảng cho trình nghiên cứu để em hoàn thành luận văn Chân thành cảm ơn Ban giám đốc Trung tâm Tin học thuộc Sở Giáo dục Đào tạo Hải Phòng bạn đồng nghiệp cho phép tạo điều kiện thuận lợi để có thời gian học tập nghiên cứu trình đào tạo cao học Cảm ơn gia đình động viên cảm ơn bạn lớp CH K10C đoàn kết xây dựng tập thể lớp K10C, đạt thành tích cao học tập Một lần xin chân thành cảm ơn! Học viên cao học lớp K10C Phạm Thanh Tùng Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH v MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Đối tượng phạm vi nghiên cứu Hướng nghiên cứu đề tài Chƣơng TỔNG QUAN VỀ DỊCH VỤ WEB 1.1 Ngôn ngữ XML 1.2 Giao thức truy cập dịch vụ Web - SOAP 1.2.1 Kiến trúc dịch vụ SOAP 1.2.2 Đặc trưng SOAP 1.2.3 Cấu trúc message theo dạng SOAP 11 1.2.4 Những kiểu truyền thông SOAP 12 1.2.5 Mô hình liệu 12 1.3 Ngôn ngữ mô tả dịch vụ Web - WSDL 12 1.4 Mô tả tìm kiếm dịch vụ Web – UDDI 14 1.4.1 Lớp dịch vụ Web với UDDI 14 1.4.2 Cấu trúc liệu UDDI 17 1.5 Các dịch vụ web phát triển 19 1.6 Tình hình nghiên cứu nước 19 Chƣơng NGÔN NGỮ BPEL 21 2.1 Giới thiệu ngôn ngữ BPEL 21 2.1.1 Nguyên tắc hoạt động tiến trình BPEL 22 2.1.2 Cấu trúc tiến trình BPEL 24 Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ iv 2.2 Các khái niệm BPEL 25 2.2.1 Các thành phần tác vụ BPEL 25 2.2.2 BPEL với chương trình dịch Java 37 2.3 Kiến trúc số trình xử lý tiêu biểu BPEL 38 2.3.1 Khái niệm trình xử lý BPEL 38 2.3.2 Kiến trúc số trình xử lý tiêu biểu 41 2.4 Đánh giá hiệu trình xử lý 54 2.5 Quy trình thiết kế tái sử dụng 55 Chƣơng XÂY DỰNG HỆ THỐNG THỬ NGHIỆM TÍCH HỢP DỊCH VỤ WEB TRÊN CƠ SỞ BPEL 58 3.1 Mô tả toán 58 3.2 Phân tích hệ thống 59 3.2.1 Mục đích hệ thống 59 3.2.2 Phạm vi toàn 59 3.3 Thiết kế hệ thống 59 3.4 Triển khai hệ thống demo kết hợp dịch vụ Web 61 KẾT LUẬN 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ v DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Một SOAP Operation đơn giản 10 Hình 1.2: Cấu trúc thông điệp SOAP 10 Hình 1.3: Cấu trúc message SOAP 11 Hình 1.4: Lớp dịch vụ Web với UDDI 14 Hình 1.5: Luồng thông báo UDDI Client Registry 15 Hình 2.1: Ví dụ tiến trình BPEL 22 Hình 2.2: Ví dụ kiểu liên kết - PartnerLink Type 23 Hình 2.3: Ví dụ liên kết – PartnerLink 23 Hình 2.4: Cấu trúc file BPEL 24 Hình 2.5: Cấu trúc XML receive 27 Hình 2.6: Ví dụ trường hợp sử dụng invoke 28 Hình 2.7: Cấu trúc XML invoke 28 Hình 2.8: Trường hợp sử dụng Reply 29 Hình 2.9: Cấu trúc XML Reply 29 Hình 2.10: Trường hợp sử dụng Validate 30 Hình 2.11: Cấu trúc XML Assign 31 Hình 2.12: Trường hợp sử dụng Throw 31 Hình 2.13: Trường hợp sử dụng ReThrow 32 Hình 2.14: Cấu trúc XML Flow 33 Hình 2.15: Cấu trúc XML Repeat Until 33 Hình 2.16: Trường hợp sử dụng Pick 34 Hình 2.17: Cấu trúc XML If 34 Hình 2.18: Cấu trúc XML Flow 35 Hình 2.19: Trường hợp sử dụng Foreach 35 Hình 2.20: Cấu trúc XML Foreach 36 Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ vi Hình 2.21: Cấu trúc XML While 36 Hình 2.22: Trường hợp sử dụng Scope 37 Hình 2.23: Mô hình kiến trúc BPEL 39 Hình 2.24: Mẫu tiến trình logic 40 Hình 2.25: Bảng Danh sách trình xử lý BPEL 41 Hình 2.26: Trình thiết kế Apache ODE tảng Eclipse 42 Hình 2.27: Kiến trúc Apache ODE 43 Hình 2.28: Bộ sản phẩm ActiveVOS 45 Hình 2.29: Trình thiết kế ActiveVOS 46 Hình 2.30: Kiến trúc tổng quan ActiveVOS Server 47 Hình 2.31: Mối quan hệ Oracle BPEL Process Manager với thành phần khác 50 Hình 2.32: Kiến trúc Oracle BPEL Process Manager 51 Hình 2.33: Trình thiết kế Jdeveloper cho Oracle BPELProcess Manager 53 Hình 2.34: Mô hình đo hiệu trình xử lý BPEL 55 Hình 2.35: Thiết lập khách hàng dịch vụ Web 56 Hình 3.1: Mô hình xây dựng trình BPEL 59 Hình 3.2: Sơ đồ luồng liệu quy trình BPEL 60 Hình 3.3: Sơ đồ trình gán (Assign) theo định nghĩa BPEL 60 Hình 3.4: Cửa sổ Preferences 61 Hình 3.5: Cửa sổ New Server Runtime Environment 61 Hình 3.6: Địa dịch vụ cổng kết nối dịch vụ máy chủ Vietnamses 62 Hình 3.7: Địa dịch vụ cổng kết nối dịch vụ máy chủ English .62 Hình 3.8: Quy trình kết nối dịch vụ kỹ thuật BPEL chương trình dịch Java (Eclipse) 63 Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Trong vài năm qua, Công nghệ thông tin IT (Information Technology) bắt đầu phát triển dịch vụ web (web service) Mặc dù dịch vụ web cách để chia sẻ tài nguyên máy tính, công nghệ mới, châm ngòi cách mạng cách cung cấp dịch vụ tổ chức Lúc đầu dịch vụ web máy tính cung cấp tính ưu việt thông qua trang web mở rộng với thiết bị công nghệ thông tin khác điện thoại, máy kỹ thuật số Công nghệ thông tin đại ngày phổ biến chức công nghệ di động, việc ghép nối dịch vụ ngày cần thiết Tuy nhiên, cách mạng giống cách mạng khác, có thành phần khứ mà từ phát triển lên Vì vậy, để đưa dịch vụ web phát triển mạnh mẽ cần tích hợp chúng cho dễ dàng với người sử dụng Về nhiều mặt, thay đổi quan trọng vấn đề kết hợp chúng cách toàn diện ghép nối chắp vá đơn giản Trong giới việc người sử dụng phần mềm dịch vụ web với tất tiện ích có sẵn việc thiết yếu, giảm tải phức tạp sử dụng nhiều phần mềm dịch vụ khác nhiều hãng khác thiết kế Sự thay đổi thực cách tính toán mang lại hội to lớn cho người sử dụng dịch vụ công nghệ thông tin để kiểm soát thay đổi sử dụng chúng cho lợi ích cá nhân tổ chức họ Xuất phát từ vấn đề nêu trên, đề tài ―Kỹ thuật phát triển ứng dụng Web ngôn ngữ WS-BPEL‖ nhằm mục tiêu tiếp cận, nghiên cứu đặc điểm, ứng dụng, sở hạ tầng, mô hình triển khai dịch vụ dựa dịch vụ có sẵn để đề xuất lựa chọn mô hình dịch vụ kết hợp thay chúng Trên sở mô hình dịch vụ web có tìm mô hình dịch vụ thay sử dụng ngôn ngữ thực thi tiến trình nghiệp vụ dịch vụ Web WS-BPEL (Web Service Business Process Execution Language) để thể chúng Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 2 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Kiến trúc tổng thể thành phần XML, kiến trúc dịch vụ Web SOAP, WSDL UDDI, ngôn ngữ BPEL Lựa chọn dịch vụ web để xây dựng demo sở kiến trúc nghiên cứu Hƣớng nghiên cứu đề tài - Hướng đề tài đặt phương án kết hợp số dịch vụ web thông thường lại với chương trình xử lý - Thực thử nghiệm với tính đơn giản, gọn nhẹ vào thiết bị công nghệ thông tin phổ thông - Nghiên cứu thuật toán kết hợp dịch vụ rời rạc thành ứng dụng nghiệp vụ thống cách đơn giản nhanh chóng mà không cần thay đổi dịch vụ - Xây dựng hệ thống quy trình thiết kế tái sử dụng ứng dụng sẵn có viết ngôn ngữ khác nhau, kết hợp chúng thành ứng dụng nghiệp vụ thống có tính khả thi - Sử dụng ngôn ngữ mô thực thi tiến trình nghiệp vụ có tên BPEL Ngôn ngữ BPEL định nghĩa tiến trình, dịch vụ sử dụng tác vụ, phép toán logic để tạo thành quy trình - Thiết lập demo module sử dụng kỹ thuật xây dựng ứng dụng web dựa ngôn ngữ WS- BPEL Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ Chƣơng TỔNG QUAN VỀ DỊCH VỤ WEB 1.1 Ngôn ngữ XML XML (eXtensible Markup Language) ngôn ngữ đánh dấu với mục đích chung W3C (World Wide Web Consortium hiệp hội lập chuẩn cho Internet) đề nghị, để tạo ngôn ngữ đánh dấu khác Đây tập đoàn đơn giản SGML (Standard Generalized Markup Language, hệ thống tổ chức gắn thẻ yếu tố tài liệu), có khả mô tả nhiều loại liệu khác Mục đích XML đơn giản hóa việc chia sẻ liệu hệ thống khác nhau, đặc biệt hệ thống kết nối với Internet Các ngôn ngữ dựa XML RDF, RSS, MathML, XHTML, SVG, GML cXML định nghĩa theo cách thông thường, cho phép chương trình sửa đổi kiểm tra hợp lệ ngôn ngữ mà không cần có hiểu biết trước hình thức chúng XML cung cấp phương tiện dùng văn để mô tả thông tin áp dụng cấu trúc kiểu cho thông tin Tại mức bản, thông tin thể dạng text, chen thẻ đánh dấu (markup) với nhiệm vụ ký hiệu phân chia thông tin thành cấu trúc có thứ bậc liệu ký tự, phần tử dùng để chứa liệu, thuộc tính phần tử Về mặt đó, XML tương tự với biểu thức S (S-expression) ngôn ngữ lập trình LISP chỗ chúng mô tả cấu trúc mà nút có danh sách tính chất riêng Đơn vị sở XML ký tự theo định nghĩa Universal Character Set (Bộ ký tự toàn cầu) Các ký tự kết hợp theo tổ hợp chuỗi hợp lệ để tạo thành tài liệu XML Tài liệu gồm nhiều thực thể, thực thể thường phần ký tự thuộc tài liệu, mã hóa dạng chuỗi bit lưu trữ tệp văn (text file) Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ [...]...3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VỀ DỊCH VỤ WEB 1.1 Ngôn ngữ XML XML (eXtensible Markup Language) là ngôn ngữ đánh dấu với mục đích chung do W3C (World Wide Web Consortium là một hiệp hội lập ra các chuẩn cho Internet) đề nghị, để tạo ra các ngôn ngữ đánh dấu khác Đây là một tập đoàn con đơn giản của SGML (Standard Generalized Markup Language,... biệt là các hệ thống được kết nối với Internet Các ngôn ngữ dựa trên XML như RDF, RSS, MathML, XHTML, SVG, GML và cXML được định nghĩa theo cách thông thường, cho phép các chương trình sửa đổi và kiểm tra hợp lệ bằng các ngôn ngữ này mà không cần có hiểu biết trước về hình thức của chúng XML cung cấp một phương tiện dùng văn bản để mô tả thông tin và áp dụng một cấu trúc kiểu cây cho thông tin đó Tại... chia thông tin thành một cấu trúc có thứ bậc của các dữ liệu ký tự, các phần tử dùng để chứa dữ liệu, và các thuộc tính của các phần tử đó Về mặt đó, XML tương tự với các biểu thức S (S-expression) của ngôn ngữ lập trình LISP ở chỗ chúng đều mô tả các cấu trúc cây mà trong đó mỗi nút có thể có một danh sách tính chất của riêng mình Đơn vị cơ sở của XML là các ký tự theo định nghĩa của Universal Character