Tài liệu Ứng dụng BPEL trong việc kết hợp và thay thế dịch vụ web

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ HOÀNG HUY TÙNG ỨNG DỤNG BPEL TRONG VIỆC KẾT HỢP VÀ THAY THẾ DỊCH VỤ WEB Ngành: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM Mã số: 60 48 10 Hà nội, 2012 LUẬN VĂN THẠC SĨ …………………… Mục lục Danh sách các hình vẽ ................................................................................................... 5 Danh sách các bảng biểu ............................................................................................... 6 Bảng ký hiệu các chữ viết tắt ........................................................................................ 7 Mở đầu ............................................................................................................................ 8 Chương 1: Tổng quan về dịch vụ Web ...................................................................... 10 1.1. XML .................................................................................................................10 1.1.1. Cấu trúc Logic ...........................................................................................11 1.1.2. Cấu trúc vật lý ...........................................................................................12 1.2. Dịch vụ Web ....................................................................................................12 1.2.1. SOAP .........................................................................................................13 1.2.2. WSDL........................................................................................................13 1.2.3. UDDI .........................................................................................................15 Chương 2: Ngôn ngữ BPEL ........................................................................................ 17 2.1. Giới thiệu .........................................................................................................17 2.2. Các khái niệm cơ bản .......................................................................................19 2.2.1. Cấu trúc của tiến trình WS-BPEL .............................................................19 2.2.2. Partner Link Types ....................................................................................19 2.2.3. Partner Links .............................................................................................20 2.2.4. Endpoint References .................................................................................20 2.2.5. Correlation .................................................................................................20 2.2.6. Các hành động cơ bản ...............................................................................22 2.2.7. Các hành động cấu trúc .............................................................................26 Chương 3 : Hệ thống Đại lý phân phối ...................................................................... 31 3.1. Giới thiệu .........................................................................................................31 3.2. Mô tả bài toán ..................................................................................................32 3.2.1. Mục đích của phần mềm ...........................................................................32 3.2.2. Phạm vi bài toàn ........................................................................................32 3.2.3. Quy trình của hệ thống ..............................................................................33 3 3.2.4. Các chức năng chính .................................................................................34 3.2.5. Chi tiết các chức năng ...............................................................................34 3.3. Thiết kế ............................................................................................................38 3.3.1. Các biểu đồ trình tự ...................................................................................38 3.3.2. Thiết kế chi tiết ..........................................................................................43 3.4. Chi tiết việc kết hợp và thay thế service trên hệ thống đại lý phân phối .........43 3.4.1. Ví dụ về thanh toán tiền điện thoại sử dụng việc kết hợp các dịch vụ .....43 3.4.2. Ví dụ việc đặt chỗ khách sạn sử dụng việc thay thế các dịch vụ ..............45 Kết luận ........................................................................................................................ 48 Tài liệu tham khảo ....................................................................................................... 49 Phụ lục .......................................................................................................................... 50 4 Danh sách các hình vẽ Hình 1.1 Cấu trúc của tài liệu WSDL............................................................................14 Hình 2.1 Ví dụ tiến trình WS-BPEL ............................................................................18 Hình 3.1 Biểu đồ Use Case quy trình nghiệp vụ của hệ thống......................................33 Hình 3.2 Biểu đồ Use Case tổng quan của hệ thống đại lý phân phối ..........................34 Hình 3.3: Biểu đồ Use case quản lý các đại lý phân phối .............................................35 Hình 3.4 Biểu đồ Use Case tạo dịch vụ kết nối với đại lý phân phối ...........................36 Hình 3.5 Biểu đồ Use Case quản lý Service ..................................................................36 Hình 3.6 Biểu đồ Use Case quản lý KW và SC ............................................................37 Hình 3.7 Biểu đồ trình tự việc tạo dịch vụ ....................................................................39 Hình 3.8 Biểu đồ trình tự việc cập nhật thông tin dịch vụ ............................................39 Hình 3.9 Biểu đồ trình tự việc xóa dịch vụ ...................................................................40 Hình 3.10 Biểu đồ trình tự việc tạo kịch bản dịch vụ....................................................41 Hình 3.11 Biểu đồ trình tự việc kết hợp dịch vụ ...........................................................42 Hình 3.12 Biểu đồ trình tự việc loại bỏ dịch vụ ............................................................42 Hình 3.13 Biểu đồ thiết kế chi tiết việc quản lý Service ...............................................43 Hình 3.14 Biểu đồ thiết kế chi tiết việc quản lý KW và SC ..........................................43 Hình 3.15 Biểu đồ tiến trình nghiệp vụ WS-BPEL việc thanh toán tiền điện thoại .....45 Hình 3.16 Biểu đồ tiến trình nghiệp vụ WS-BPEL việc đặt chỗ khách sạn..................47 5 Danh sách các bảng biểu Bảng 3.1 Bảng dữ liệu Agent ........................................................................................35 Bảng 3.2 Bảng dữ liệu Service ......................................................................................37 Bảng 3.3 Bảng dữ liệu KW và SC .................................................................................38 6 Bảng ký hiệu các chữ viết tắt KW : Keyword, từ khóa của dịch vụ SC : Shortcode, đầu số của dịch vụ Agent : Đại lý phân phối WS :Web Service WSDL :Web service Definition Language WS-BPEL :Web Service Business Process Execution Language XML :Extensible Markup Language XSD :XML Schema Definition SOAP :Simple Object Access Protocol HTTP :Hypertext Transfer Protocol 7 Mở đầu Lý do chọn đề tài Ngày nay, cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, hàng loạt công nghệ mới ra đời phục vụ cho nhu cầu về cuộc sống của con người. Sự tiện lợi của Internet đã làm cho các dịch vụ Web phát triển mạnh, với rất nhiều nhà cung cấp cung cấp dịch vụ khác nhau, cung cấp các dịch vụ khách hàng. Tuy nhiên việc tạo ra các dịch vụ kết hợp là tương đối khó khăn. Đặc biệt, việc kết hợp các dịch vụ từ nhiều nhà cung cấp khác nhau đòi hỏi rất nhiều yếu tố. Thứ nhất là phải có sự thống nhất giữa các bên trong việc kết hợp. Thứ hai là phải thay đổi mã nguồn của các dịch vụ cần kết hợp. Việc thay đổi mã nguồn mã nguồn đôi khi xảy ra thường xuyên khi một dịch vụ thay đổi các thông tin về địa chỉ cung cấp dịch vụ. Thông thường các dịch vụ Web tồn tại trong những khoảng thời gian nhất định, khách hàng thường không theo dõi được khoảng thời gian hiệu lực của các dịch vụ đó, rất nhiều người sử dụng, sử dụng các dịch vụ Web không còn hiệu lực nữa, trong khi có nhiều dịch vụ tương tự như dịch vụ họ mong muốn đang được cung cấp bởi nhiều nhà cung cấp dịch vụ khác. Từ đó nẩy sinh việc thay thế các dịch vụ từ các nhà cung cấp dịch vụ khác nhau khi các nhà cung cấp trước đó ngừng cung cấp các dịch vụ hiện tại, hoặc là chất lượng của các dịch vụ đang cung cấp không đáp ứng được yêu cầu của khách hàng mong muốn. Kết quả đạt được Đề tài đã tập trung nghiên cứu tổng quan về dịch vụ Web bao gồm các khái niệm cơ bản các chuẩn và các giao thức, ngôn ngữ XML. Tập trung vào ngôn ngữ định nghĩa hành vi của một tiến trình nghiệp vụ WS-BPEL để định nghĩa các tiến trình nghiệp vụ đáp ứng các yêu cầu khách hàng. Qua đó, tác giả đã xây dựng hệ thống đại lý phân phối, thực hiện trao đổi thông tin thông từ các dịch Web được cung cấp bởi các nhà cung cấp dịch vụ khác nhau, cụ thể của việc đó là kết hợp và thay thế các dịch vụ Web đó. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Mục tiêu của việc phát triển các ứng dụng Web là đạt được khả năng tương tác giữa các ứng dụng. Các ứng dụng có thể được xây dựng bởi các ngôn ngữ lập trình khác nhau như: C#, Java.., hay chạy trên nhiều hệ điều hành khác nhau như: Window hay Linux cũng dễ dàng tương tác với nhau. Người ta có thể dùng nhiều cách khác nhau để thực hiện việc tương tác, trong đó có một phương pháp là sử dụng ngôn ngữ định nghĩa hành vi tiến trình nghiệp vụ WS-BPEL. Trong trường hợp này, dịch vụ Web tạo ra được gọi là dịch vụ Web kết hợp (Composite Web service), dịch vụ Web 8 được dùng để tạo ra dịch vụ Web kết hợp gọi là dịch vụ thành phần (Composed service hay là Element service). Kết quả nghiên cứu của đề tài luận văn này có thể được áp dụng cho các công ty cung cấp các dịch vụ khách hàng. Giúp họ dễ dàng trong việc kết hợp và thay thế các dịch vụ Web được cung cấp bởi các nhà cung cấp dịch vụ khác nhau. Kết cấu của luận văn Ngoài phần mở đầu, danh mục ký hiệu viết tắt, mục lục, danh mục tài liệu tham khảo, phụ lục và phần kết luận, nội dung của luận văn gồm ba chương. Chương 1: Tổng quan về dịch vụ Web. Chương này giới thiệu về XML, các khái niệm cơ bản về dịch vụ Web bao gồm các chuẩn và các giao thức như SOAP, WSDL Chương 2: Ngôn ngữ BPEL. Trong chương này tập trung nghiên cứu về ngôn ngữ định nghĩa hành vi các tiến trình nghiệp vụ WS-BPEL. Giải thích các khái niệm cơ bản, cấu trúc của một tiến trình WS-BPEL và các thành phần của ngôn ngữ. Chương 3: Hệ thống đại lý phân phối Trong chương này tập trung xây dựng hệ thống đại lý phân phối kết hợp và thay thế các dịch vụ Web bằng cách định nghĩa và xử lý các tiến trình nghiệp vụ thông qua ngôn ngữ WS-BPEL. 9 Chương 1: Tổng quan về dịch vụ Web Ngày nay, việc phát triển các ứng dụng có thể dựa trên rất nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau như C#.net, Java…Các ứng dụng này cũng được chạy trên nhiều hệ điều hành khác như: Window hay Linux. Tuy nhiên, do sự phát triển độc lập về ngôn ngữ và nền tảng như vậy dẫn đến những khó khăn nhất định trong việc trao đổi thông tin giữa các ứng dụng khác nhau. Có một cách giúp cho việc trao đổi thông tin giữa các ứng dụng hết sức dễ dàng đó là sử dụng dịch vụ Web. Mục đích của dịch vụ Web ra là nỗ lực để đạt được khả năng tương tác giữa các ứng dụng bằng việc sử dụng các chuẩn Web. Trong chương này tác giả xin giới thiệu tổng quan về dịch vụ Web bao gồm: ngôn ngữ XML phục vụ nhu cầu trao đổi dữ liệu giữa các dịch vụ Web, giao thức SOAP, tài liệu WSDL và UDDI. 1.1. XML XML (Extensible Markup Language) là một ngôn ngữ đơn giản, linh hoạt trong việc định dạng văn bản, có nguồn gốc từ SGML (ISO 8879). Ban đầu được thiết kế để đáp ứng những thách thức của sản xuất điện tử quy mô lớn, XML cũng đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong việc trao đổi đa dạng dữ liệu trên Web [3]. Mục đích của tài liệu XML là để lưu trữ dữ liệu có cấu trúc, đơn giản và gọn nhẹ, giúp cho việc chia sẻ dữ liệu giữa các hệ thống khác nhau dễ dàng, đặc biệt là các hệ thống kết nối Internet. Dưới đây là ví dụ về việc lưu trữ dữ liệu học viên cao học sử dụng XML: Nguyen Van A 000001 01/01/1980 Nam cnpm3 2009-2011 Nguyen Van B 000002 01/01/1981 Nu cnpm3 2009-2011 Nguyen Van C 000003 01/01/1982 Nam 10 cnpm3 2009-2011 - Thẻ root trong ví dụ trên là , tất cả các thẻ là các thành phần bên trong thẻ . - Dữ liệu về từng học viên được lưu trong các cặp thẻ , thuộc tính id để phân biệt các học viên với nhau. - Trong thẻ có 6 thành phần lưu trữ các thông tin tương ứng về học viên là : họ tên của học viên, : mã học viên, : năm sinh của học viên, : giới tính của học viên, : lớp của học viên, : khóa học của học viên. 1.1.1. Cấu trúc Logic Mỗi tài liệu XML chứa đựng một hay nhiều thành phần (element), ranh giới của các thành phần đó được phân tách bới bắt đầu và kết thúc các thẻ (start and end Tags) hay là các thành phần trống (empty – element tag). Mỗi thành phần có một kiểu, xác định bởi tên, một vài cái gọi là “generic identifier” và có lẽ có một bộ các thuộc tính cụ thể. Mỗi thuộc tính xác định tên và giá trị. Một thành phần (element) là hợp lệ nếu nó có khai báo elementdecl nơi khai báo Name theo thành phần kiểu và một trong các điều sau đây: - Khai báo Empty phù hợp với thành phần không có nội dung (thậm chí là không tham chiếu thực thể, ghi chú, hướng dẫn xử lý (Processing instructions) hay khoảng không) - Khai báo phù hợp với các con và chuỗi của các thành phần con được sinh ra bởi ngôn ngữ bằng các biểu thức quy tắc trong mô hình nội dung, với các khoảng không tùy chọn, chú thích và hướng dẫn xử lý giữa các thẻ bắt đầu và thành phần con đầu tiên, giữa các thành phần con hay giữa thành phần con cuối cùng và thẻ kết thúc. Lưu ý một đoạn CDATA chứa đựng duy nhất không gian trống hay tham chiếu đến một thực thể có thay thế văn bản là các ký tự tham chiếu mở rộng đến không gian trống. - Khai báo Mixed, và các nội dung (sau khi thay thế bất kỳ thực thể tham chiếu với một đoạn văn bản thay thế) chứa đựng ký tự dữ liệu (bao gồm các đoạn CDATA), chú thích, hướng dẫn xử lý và thành phần con có kiểu phù hợp với tên trong mô hình nội dung. - Khai báo ANY, và các nội dung (sau khi thay thế bất kỳ thực thể tham chiếu với một đoạn văn bản thay thế) chứa đựng các ký tự dữ liệu (bao gồm các đoạn 11 CDATA), ghi chú, hướng dẫn xử lý và các thành phần con có kiểu đã được khai báo. 1.1.2. Cấu trúc vật lý Một tài liệu XML có thể chứa đựng một hay nhiều các đơn vị lưu trữ gọi là các thực thể (entities), tất cả đều có nội dung và tất cả (ngoại trừ các thực thể tài liệu và tập con DTD bên ngoài) được xác định bởi tên thực thể. Mỗi tài liệu XML có duy nhất một thực thể gọi là thực thể tài liêu (document entity), phục vụ như là điểm khởi đầu cho bộ xử lý XMl và có thể chứa đựng toàn bộ tài liệu. Các thực thể có thể được phân tích cú pháp hoặc không. - Nội dung của một thực thể phân tích cú pháp được gọi là văn bản thay thế của nó, văn bản này được coi là một phần của tài liệu. - Một thực thể không được phân tích cú pháp là một nguồn tài nguyên có các nội dung có thể hay không thể là văn bản, và nếu là văn bản có thể khác hơn so với XML. Mỗi thực thể không được phân tích cú pháp có một ký hiệu liên quan, xác định bởi tên.Ngoài yêu cầu là bộ xử lý XML tạo ra các định danh cho các thực thể và ký hiệu sẵn có cho ứng dụng, XML không có ràng buộc về nội dung của các thực thể không được phân tích cú pháp Các thực thể phân tích cú pháp được gọi theo tên bằng cách sử dụng thực thể tham chiếu, các thực không được phân tích bằng tên, mang đến giá trị của thực thể hay các thuộc tính của các thực thể General entities (các thực thể thông thường) là các thực thể để sử dụng bên trong nội dung tài liệu. Trong đặc điểm kỹ thuật này, các thực thể chung đôi khi được gọi với thuật ngữ là thực thể không đủ tiêu chuẩn Parameter Entities (Các tham số thực thể) là các thực thể được phân tích cú pháp sử dụng bên trong DTD (Document Type Definition). Hai loại của các thực thể sử dụng các hình thức khác nhau của tài liệu tham khảo và được công nhân trong các ngữ cảnh khác nhau. Hơn nữa, chúng chiếm không gian tên khác nhau; tham số thực thể và thực thể chung với cung tên là hai thực thể phân biệt. 1.2. Dịch vụ Web Dịch vụ Web (Web Service) là một hệ thống phần mềm được thiết kế để hỗ trợ tương tác giữa máy với máy thông qua mạng. Nó là một giao diện được mô tả trong một định dạng mà máy có thể hiểu được (cụ thể là WSDL). Các hệ thống khác nhau tương tác với dịch vụ Web trong một cách thức theo quy định bằng các mô tả sử dụng thông báo SOAP, thường truyền tải bằng cách sử dụng HTTP với một định dạng XML kết hợp với các chuẩn Web khác [5]. 12 1.2.1. SOAP Ban đầu được định nghĩa là Simple Object Access Protocol, là một giao thức đặc tả cho phép trao đổi thông tin có cấu trúc trong việc thực thi các dịch vụ Web trong mạng máy tính. Nó dựa trên Extensible Markup Language (XML) cho các định dạng thông báo, và thường dựa trên các giao thức tầng ứng dụng, đáng chú ý nhất là Hypertext Transfer Protocol (HTTP) và Simple Mail Transfer Protocol (SMTP), cho việc thỏa thuận và trao đổi thông báo. Soap có thể tạo thành một tầng cơ bản của một ngăn sếp các giao thức dịch vụ Web, cung cấp một khung thông báo cơ bản trên đó các dịch vụ Web được xây dựng. Giao thức dựa trên XML chứa đựng 3 phần: vỏ định nghĩa các thông báo bên trong và làm thế nào xử lý nó, một bộ các quy tắc mã hóa cho việc thể hiện các trường hợp của kiểu dữ liệu ứng dụng được định nghĩa, và một quy ước đại diện cho các thủ tục gọi và phản hồi. Soap có 3 đặc điểm chính: khả năng mở rộng (an ninh và định tuyến dịch vụ Web là một trong các phần mở rộng được phát triển), trung lập (Soap có thể được sử dụng thông qua bất kỳ giao thức vận chuyển nào như HTTP, SMTP hay thậm chí là TCP), và độc lập (SOAP cho phép bất kỳ mô hình lập trình nào). Theo W3C, SOAP (Simple Object Access Protocol) cung cấp một cơ chế đơn giản và gọn nhẹ để trao đổi thông tin giữa các điểm trong môi trường phân cấp, phân tán sử dụng XML có cấu trúc và kiểu. SOAP không phải xác định bất kỳ ngữ nghĩa ứng dụng nào như là mô hình lập trình hay ngữ nghĩa thực hiện cụ thể, nó định nghĩa một cơ chế đơn giản cho việc thể hiện ngữ nghĩa của ứng dụng bằng cách cung cấp mô hình gói các module và cơ chế mã hóa cho việc mã hóa dữ liệu trong các module. Điều đó cho phép Soap sử dụng trong đa dạng các hệ thống khác nhau từ hệ thống nhắn tin tới RPC (Remote Procedure Call) [4]. 1.2.2. WSDL WSDL (Web Service Definition Language) là định dạng XML để mô tả dịch vụ mạng như là một tập hợp các thiết bị đầu cuối hoạt động dựa trên các thông báo có chứa thông tin hướng tài liệu hoặc là hướng thủ tục. Phương thức và thông báo được mô tả trừu tượng, bị ràng buộc vào một giao thức mạng cụ thể và định dạng thông báo để định nghĩa một thiết bị đầu cuối. Các điểm cuối liên quan cụ thể được kết hợp thành một điểm cuối trừu tượng (dịch vụ). WSDL được mở rộng để cho phép mô tả các thiết bị đầu cuối và các thông báo của nó bất kể thông báo có định dạng gì hay giao thức mạng nào được sử dụng để giao tiếp [6]. a. Cấu trúc của tài liệu WSDL Một tài liệu WSDL đơn giản là tập hợp các định nghĩa. Có một thành phần là gốc (root) và các định nghĩa bên trong nút gốc, bao gồm sáu thành phần chính. Cấu trúc của tài liệu WSDL được mô tả trong hình bên dưới: 13 WSDL Types Message PortType Binding Port Service Hình 1.1 Cấu trúc của tài liệu WSDL Sáu thành phần chính trong tài liệu WSDL bao gồm: - Types: cung cấp các định nghĩa kiểu dữ liệu sử dụng để mô tả cho việc trao đổi thông báo - Message: thể hiện một định nghĩa trừu tượng của dữ liệu được truyền. Một thông báo bao gồm các phần logic, mỗi phần được liên kết với một định nghĩa các kiểu của hệ thống. - PortType: là tập hợp các phương thức trừu tượng. Mỗi phương thức đề cập đến các thông báo vào và ra. - Binding: quy định các giao thức cụ thể và định dạng dữ liệu cho các phương thức và thông báo được định nghĩa bởi một porttype cụ thể. - Port: xác định một địa chỉ liên kết, xác định thiết bị đầu cuối giao tiếp duy nhất. - Service: sử dụng để tổng hợp các port liên quan. b. Types Thành phần Types nằm trong định nghĩa kiểu dữ liệu. Đối với khả năng tương thích tối đa và các nền tảng độc lập, WSDL sử dụng XSD giống như một hệ thống kiểu kinh điển, và xử lý nó như một hệ thống kiểu nội tại. * c. Messages Message chứa đựng một hay nhiều phần logic. Mỗi phần tương thích với một kiểu từ các kiểu của hệ thống sử dụng thuộc tính kiểu thông báo. Các thiết lập thuộc tính của 14 kiểu thông báo được mở rộng. WSDL định nghĩa một số thuộc tính kiểu thông báo sử dụng XSD gồm: - Element: đề cập đến một thành phần XSD sử dụng QNAME - Type: đề cập đến một kiểu XSD đơn giản hoặc phức tạp sử dụng QNAME Thuộc tính các kiểu dữ liệu khác có thể được định nghĩa miễn là họ sử dụng một namespace khác của tệp WSDL. Các yếu tố mở rộng ràng buộc cũng có thể sử dụng các thuộc tính kiểu thông báo. Cú pháp định nghĩa một thông báo như sau: * * Thuộc tính tên cung cấp một tên duy nhất trong số tất cả các thông báo được định nghĩa trong tài liệu WSDL. d. Port Types Là một tập hợp các phương thức trừu tượng được đặt tên và các thông báo liên quan. * WSDL có 4 cách truyền nguyên thủy bao gồm: - One- way: chỉ duy nhất người dùng nhận thông báo đến. - Request – Response: người dùng nhận một thông báo, và gửi lại một thông báo tương ứng. - Solicit – Response: người dùng gửi một thông báo, và nhận lại một thông báo tương ứng. - Notification: chỉ duy nhất người dùng gửi một thông báo đi và không nhận lại bất kỳ thông báo nào. 1.2.3. UDDI Theo OASIS, UDDI (Universal description, discovery and integration) định nghĩa một đăng ký dịch vụ cho dịch vụ Web và các dịch vụ điện tử khác và các dịch vụ không phải điện tử. Một đăng ký dịch vụ UDDI là một dịch vụ Web quản lý các thông tin về nhà cung cấp dịch vụ, thực thi dịch vụ và dữ liệu dịch vụ. Nhà cung cấp dịch vụ có thể sử dụng UDDI để quảng cáo các dịch vụ mà họ cung cấp. Người sử dụng dịch vụ có 15 thể sử dụng UDDI để khám phá các dịch vụ phù hợp với yêu cầu của họ và để có được các dữ liệu thô cần thiết [8]. UDDI (Universal description, discovery and integration) là tên của một tổ Web dựa trên đăng ký thông tin về doanh nghiệp hoặc các tổ chức và các giao diện kỹ thuật của nó (API). Những đăng ký này được điều hành bởi nhiều nhà điều hành và có thể được sử dụng bởi bất kỳ ai muốn các thông tin sẵn có về một hay nhiều doanh nghiệp hoặc các tổ chức, cũng như bất kỳ ai muốn tìm các thông tin đó. Miễn phí sử dụng các dịch vụ cơ bản được điều hành bởi các trang Web này [9]. 16 Chương 2: Ngôn ngữ BPEL Dịch vụ Web sử dụng mô hình tích hợp mềm dẻo để cho phép tích hợp linh hoạt các hệ thống không đồng nhất trong đa dạng các lĩnh vực bao gồm kinh doanh với người tiêu dùng, kinh doanh với kinh doanh và tích hợp ứng dụng doanh nghiệp. Có nhiều cách khác nhau để có thể giao tiếp giữa các dịch vụ Web, một trong số đó là sử dụng ngôn ngữ định nghĩa hành vi của tiến trình nghiệp vụ WS-BPEL (BPEL). Trong chương này tác giả xin giới thiệu về WS-BPEL bao gồm các khái niệm, cách định nghĩa một tiến trình nghiệp vụ và các hành động được định nghĩa bởi WS-BPEL. 2.1. Giới thiệu Web Service Business Process Execution Language (viết tắt là WS-BPEL hay được gọi là BPEL) là một ngôn ngữ xác định hành vi của tiến trình nghiệp vụ dựa trên dịch vụ Web. Tiến trình trong WS-BPEL xử lý các chức năng xuất và nhập bằng cách sử dụng độc quyển dịch vụ Web [2]. Tiến trình nghiệp vụ có thể được mô tả bằng hai cách: các tiến trình nghiệp vụ thực thi (Executable business processes) trong mô hình hành vi thực tế của một người tham gia trong một tương tác nghiệp vụ. Một quá trình trừu tượng (Abstract Process) có thể ẩn một số các yêu cầu chi tiết liên quan đến vận hành. Quá trình trừu tượng phục vụ vai trò mô tả, với nhiều hơn một trường hợp có thể sử dụng, bao gồm cả hành vi quan sát và quá trình mẫu. WS-BPEL có nghĩa là sử dụng để mô hình hành vị của cả tiến trình thực thi và trừu tượng. WS-BPEL cung cấp một ngôn ngữ cho việc đặc tả tiến trình nghiệp vụ thực thi và trừu tượng. Bằng cách đó, nó mở rộng mô hình tương tác dịch vụ Web và cho phép hỗ trợ các giao dịch kinh doanh. WS-BPEL định nghĩa một mô hình tích hợp tương thích cho phép mở rộng các tiến trình một cách tự động ở cả trong nội bộ công ty và trong không gian kinh doanh với kinh doanh. Ví dụ tiến trình nghiệp vụ tra cứu kết quả sổ xố sử dụng ngôn ngữ WS- BPEL sử dụng công cụ GlashFish ESB v2.2 [7]: khách hàng nhắn tin đến tổng đài dịch vụ theo cú pháp xác định, hệ thống sẽ nhận tin nhắn của khách hàng gọi đến dịch vụ của đối tác, đối tác xử lý và trả lại kết quả cho hệ thống, hệ thống nhận kết quả và trả lại cho khách hàng. - Các Web service thuộc tiến trình nghiệp vụ: o WS giao tiếp với khách hàng: tracuuketquasoxo. o WS đối tác cung cấp xử lý việc lấy ra kết quả sổ xố: ketquasoxo. 17 Hình 2.1 Ví dụ tiến trình WS-BPEL - Các bước thực hiện: o Bắt đầu tiến trình nghiệp vụ, khách hàng nhắn tin đến tiến trình nghiệp vụ để sử dụng dịch vụ (cụ thể là gọi đến Web service giao tiếp với khách hàng: tracuuketquasoxo). o Tiến trình nghiệp vụ nhận yêu cầu thông qua hành động Receive (nhận giá trị đầu vào từ WS khách hàng gọi đến). o Tiến trình nghiệp vụ xử lý dữ liệu đầu vào của khách hàng, và gán cho giá trị đầu vào của WS đối tác cung cấp thông qua hành động Assign. o Thực hiện gọi đến WS đối tác cung cấp (ketquasoxo) (với dữ liệu đầu vào xử lý ở bước trên) thông qua hành động Invoke và nhận kết quả trả về từ WS đó. o Tiến trình nghiệp vụ xử lý dữ liệu trả về từ đối tác và gán cho dữ liệu để trả về cho khách hàng thông qua hành động Assign. o Tiến trình nghiệp vụ trả lại kết quả cho khách hàng (dữ liệu đã được xử lý ở bước trên) thông qua hành động Reply. o Khách hàng nhận kết quả từ tiến trình nghiệp vụ (kết thúc tiến trình nghiêp vụ). 18 2.2. Các khái niệm cơ bản 2.2.1. Cấu trúc của tiến trình WS-BPEL Một tiến trình WS-BPEL chứa đựng các mối quan hệ với các đối tác bên ngoài, khai báo các xử lý dữ liệu, xử lý các mục đích khác nhau và quan trọng nhất, các hành động được thực hiện, trong đó khai báo tên và namespace là bắt buộc [1]. Cấu trúc của một tiến trình WS-BPEL được khai báo như sau: Basic Activities + Structured Activities + - Tên của tiến trình WS-BPEL: PrimerProcess. - TargetNamespace: “http://docs.oasis-open.org/wsbpel/2.0/process/”, tiến trình WS-BPEL sử dụng namespace theo địa chỉ URI được khai báo trên. - Thuộc tính xmlns: "http://docs.oasis-open.org/wsbpel/2.0/process/executable" xác định rằng đây là 1 tiến trình thực thi. - Basic Acitivies: là các hành động cơ bản được WS-BPEL định nghĩa như: Invoke, Receive, Assign, Reply để định nghĩa tiến trình nghiệp vụ. - Structured Activities: là các hành động có cấu trúc được WS-BPEL định nghĩa như: Sequence, If, While… để định nghĩa một tiến trình nghiệp vụ. 2.2.2. Partner Link Types Một đặc tả mối liên hệ giữa hai dịch vụ Web bằng cách định nghĩa vai trò của mỗi dịch vụ trong mối liên hệ và quy định portType cụ thể cung cấp cho mỗi dịch vụ bằng cách nhận các thông báo bên trong mối liên hệ cụ thể. Mỗi vai trò đặc tả chính xác một WSDL portType. Cú pháp khai báo : ? - Tên của partnerLinkType được khai báo trong thuộc tính name của thẻ partnerLinkType. - Hai thẻ bên trong nút gốc khai báo hai vai trò tương ứng với hai portType. 19 2.2.3. Partner Links Tương tác giữa các dịch vụ với tiến trình nghiệp vụ được mô hình hóa giống như một partner links trong WS-BPEL. Mỗi được cụ thể hóa bằng một partnerLinkType. Nhiều hơn một có thể được cụ thể hóa bằng cùng một partnerLinkType. Cú pháp khai báo : + - Có thể khai báo nhiều partnerLink khác nhau trong thẻ . - Tên của partnerLink được khai báo trong thuộc tính name của thẻ partnerLink. - Thuộc tính partnerLinkType khai báo tên của partnerLinkType sử dụng. - Thuộc tính myRole khai báo vai trò của tiến trình WS-BPEL. - Thuộc tính partnerRole khai báo vai trò của đối tác. - Thuộc tính initializePartnerRole xác định liệu bộ xử WS-BPEL cần thiết khởi tạo giá trị partnerRole của một partnerLink hay không. Việc khởi tạo này không ảnh hưởng đến giá trị của partnerRole sau khi khởi tạo nó. Nó chỉ là một quy định để chắc chắn rằng đối tác sẽ luôn cung cấp dịch vụ trong quá trình triển khai. 2.2.4. Endpoint References Cơ bản việc sử dụng Endpoint Reference là để phục vụ như là cơ chế giao tiếp động của các cổng dữ liệu cụ thể cho các dịch vụ. Một Endpoint Reference tạo sự sẵn sàng trong WS–BPEL để có thể tự động lựa chọn nhà cung cấp dịch vụ cho một loại hình cụ thể của dịch vụ và gọi đến các sự vận hành của chúng. WS–BPEL cung cấp một cơ chế chung cho sự tương đồn giữa các thông báo với các thể hiện an toàn của một dịch vụ thế cho nên Endpoint Reference mang đến các cổng thông tin trung lập thông thường là đủ. Tuy nhiên, nói chung là cần thiết có thêm các thẻ nhận dạng trong chính các Endpoint Reference. 2.2.5. Correlation Correlation là một cơ chế theo dõi đa tiến trình, xuyên suốt quá trình trao đổi thông báo mà thường diễn ra giưa một tiến trình WS-BPEL và các dịch vụ đối tác. Cơ chế correlation giúp định tuyến các thông báo đến những tiến trình thích hợp. 20 Một thông báo trong một cuộc hội thoại được kết nối với một giá trị tổng hợp của một hoặc nhiều các thuộc tính được định nghĩa trong tệp WSDL. Một thuộc tính là một trường bên trong một thông báo được xác định bởi một truy vấn. Các truy vấn được quy định bởi một cấu trúc đặc biệt gọi là các thuộc tính bí danh (property aliases) Tập các Correlation được sử dụng hỗ trợ các trạng thái hợp tác giữa các dịch vụ Web dựa theo chuẩn thực thi độc lập. Tập các Correlation dựa trên các thẻ dữ liệu Correlation được lưu trữ trong vỏ của các thông báo, tiêu đề hay các tài liệu nghiệp vụ tương tự. Khai báo Correlation dựa trên sự khai báo các thuộc tính của thông báo. Các thuật ngữ liên quan áp dụng cho Corretation: - Property: là một dấu hiệu để đặt tên. Nó phải là một kiểu đơn giản, được định nghĩa trong một tệp tin WSDL - Property Alias: là một quy tắc để cho môi trường thực thi WS-BPEL biết làm thế nào để ánh xạ dữ liệu từ các thông báo đến một giá trị của Property. Bạn có thể định nghĩa một số Property alias cho một property sẽ sử dụng giống như một giá trị correlation. - Correlation set: là một khóa hỗn hợp được tạo trên một hay nhiều giá trị Property, thực tế là một bộ Property. Môi trường thực thi WS-BPEL sử dụng khóa đó để chắc chắn rằng các thông báo được định tuyến đúng tiến trình cho một hội thoại cụ thể. Tập các Correlation được định nghĩa trong tệp WS-BPEL. - Correlations: đánh dấu các hoạt động, xác định các bộ Correlation bằng tên và chỉ ra tập Correlation xảy ra trong các thông báo được gửi hoặc nhận. Cú pháp khai báo : + - Có thể khai báo nhiều khác nhau trong thẻ . - Tên của correlation được khai báo trong thuộc tính set. - Thuộc tính initiate xác định loại khởi tạo ban đầu của correlation có ba loại là: “yes”, “join” hay “no” và có giá trị mặc định là “no”. - Thuộc tính pattern sử dụng để chỉ ra sự tương quan áp dụng cho việc gửi các thông báo theo các kiểu: “request”, “response” hay là “request-response”. Correlation có thể được sử dụng trên mỗi hành động (,,). 21