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题目:基于主题的Web服务通知机制的研究与实现

关键词:分布式计算;Web服务;发布/订阅;WS-Notification;WSRF;Ajax

  摘要

随着大规模网络应用尤其是网格计算技术的迅速发展,传统的Web服务已经不能满足分布式环境下的应用需求。Web服务资源框架(WSRF)的出现描述了有状态Web服务,给传统无状态Web服务引入了状态资源WS-Resource。Web服务容器内部的资源状态的改变,必然导致了对服务状态信息改变的消息需求。同时,动态多变的大规模分布式计算环境同样给作为其关键技术的Web服务提出了更多的通信模式的要求。WS-Notification所描述的基于主题的发布/订阅技术以其异步通信、匿名交互、松耦合交互和多对多通信等特点,正适应了分布式计算环境下和有状态Web服务中的通信需求。本文从分析传统通知机制的特点入手,比较了通知机制的相关标准和系统实现,设计并实现了一个符合WS-Notification协议的可扩展的基于主题的Web服务通知机制的体系架构。在客户端,系统设计了通知订阅者和主题管理监控模块。在服务端,系统基于三层架构设计,其中的通知处理层将通知系统中各个角色按照功能设计为相对独立的自治模块,划分出了通知消息派发器、主题容器、主题表达式解析引擎、通知发布者、通知生产者等模块。在通知处理层,本文针对主题管理、主题订阅、异步通知和主题监控四大关键技术进行了分析、比较和设计。针对主题管理,设计了统一管理的树状主题容器,设计了针对不同表达式语言的主题表达式解析算法并使用此算法操作主题容器。设计了主题容器序列化算法用于主题容器的持久化操作和客户端的监控管理。针对主题订阅,设计了集中式管理的基于两层结构的主题订阅管理器,设计了主题订阅操作在通知系统中的处理流程。针对异步通知,设计了基于回调接口的通知发布模块,设计了基于Push模式的异步通知处理流程,建立起了多线程处理的异步通知发送机制。针对主题监控管理,本文还设计并实现了具有表达式生成功能的Ajax监控管理客户端。最后,本文在此系统上开发了一个应用实例,给出了基于主题的Web服务通知机制在分布式企业应用、政府电子政务和网格计算当中的应用前景并对系统进行了性能测试。