Ngoài ra, đề tài còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của các tác giả, cơ quan tổ chức khác, và cũng được thể hiện trong phần tài liệu tham khảo.. Sự thay đổi thực sự ấ
Trang 1Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG 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
Trang 2Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG 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
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS ĐẶNG VĂN ĐỨC
THÁI NGUYÊN - 2013
Trang 3Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng đây là công trình nghiên cứu của tôi, có sự hỗ trợ từ Giáo viên hướng dẫn là PGS.TS Đặng Văn Đức Các nội dung nghiên cứu và kết quả trong đề tài này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nghiên cứu nào trước đây Những số liệu trong các hình phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi trong phần tài liệu tham khảo Ngoài ra, đề tài còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của các tác giả, cơ quan tổ chức khác, và cũng được thể hiện trong phần tài liệu tham khảo
Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước Hội đồng, cũng như kết quả luận văn của mình
Thái nguyên, ngày 12 tháng 11 năm 2013
Tác giả
Phạm Thanh Tùng
Trang 4Số hóa bởi 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, đã tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình viết luận văn tốt nghiệp
Em chân thành cảm ơn quý thầy, cô trong trường Đại Học Công nghệ Thông tin và Truyền thông đã tận tình truyền đạt kiến thức trong hai năm học tập Với vốn kiến thức được tiếp thu trong quá trình học là nền tảng cho quá trình nghiên cứu để
em hoàn thành luận văn
Chân thành cảm ơn Ban giám đốc Trung tâm Tin học thuộc Sở Giáo dục và Đào tạo Hải Phòng và các bạn đồng nghiệp đã cho phép và tạo điều kiện thuận lợi
để tôi có thời gian học tập và nghiên cứu trong quá trình đào tạo cao học
Cảm ơn gia đình đã động viên cũng như cảm ơn các bạn lớp CH K10C đã cùng tôi đoàn kết xây dựng tập thể lớp K10C, đạt được những thành tích cao trong học tập
Một lần nữa xin chân thành cảm ơn!
Học viên cao học lớp K10C Phạm Thanh Tùng
Trang 5Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC HÌNH v
MỞ ĐẦU 1
1 Đặt vấn đề 1
2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2
3 Hướng nghiên cứu của đề tài 2
Chương 1 TỔNG QUAN VỀ DỊCH VỤ WEB 3
1.1 Ngôn ngữ XML 3
1.2 Giao thức truy cập dịch vụ Web - SOAP 9
1.2.1 Kiến trúc dịch vụ SOAP 9
1.2.2 Đặc trưng của SOAP 9
1.2.3 Cấu trúc một message theo dạng SOAP 11
1.2.4 Những kiểu truyền thông SOAP 12
1.2.5 Mô hình dữ liệu 12
1.3 Ngôn ngữ mô tả dịch vụ Web - WSDL 12
1.4 Mô tả và tìm kiếm dịch vụ Web – UDDI 14
1.4.1 Lớp dịch vụ Web với UDDI 14
1.4.2 Cấu trúc dữ liệu UDDI 17
1.5 Các dịch vụ web hiện nay đã phát triển 19
1.6 Tình hình nghiên cứu hiện nay trong và ngoài nước 19
Chương 2 NGÔN NGỮ BPEL 21
2.1 Giới thiệu ngôn ngữ BPEL 21
2.1.1 Nguyên tắc hoạt động của một tiến trình BPEL 22
2.1.2 Cấu trúc của một tiến trình BPEL 24
Trang 6Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
iv
2.2 Các khái niệm cơ bản về BPEL 25
2.2.1 Các thành phần tác vụ trong BPEL 25
2.2.2 BPEL với chương trình dịch Java 37
2.3 Kiến trúc một số trình xử lý tiêu biểu trong BPEL 38
2.3.1 Khái niệm trình xử lý BPEL 38
2.3.2 Kiến trúc một số trình xử lý tiêu biểu 41
2.4 Đánh giá hiệu năng của các trình xử lý 54
2.5 Quy trình thiết kế tái sử dụng 55
Chương 3 XÂY DỰNG HỆ THỐNG THỬ NGHIỆM TÍCH HỢP DỊCH VỤ WEB TRÊN CƠ SỞ BPEL 58
3.1 Mô tả bài toán 58
3.2 Phân tích hệ thống 59
3.2.1 Mục đích của hệ thống 59
3.2.2 Phạm vi bài 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
Trang 7Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
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 giữa Client và Registry 15
Hình 2.1: Ví dụ về một tiến trình BPEL 22
Hình 2.2: Ví dụ về kiểu liên kết ngoài - PartnerLink Type 23
Hình 2.3: Ví dụ về liên kết ngoài – PartnerLink 23
Hình 2.4: Cấu trúc file BPEL 24
Hình 2.5: Cấu trúc XML của receive 27
Hình 2.6: Ví dụ về trường hợp sử dụng invoke 28
Hình 2.7: Cấu trúc XML của invoke 28
Hình 2.8: Trường hợp sử dụng của Reply 29
Hình 2.9: Cấu trúc XML của Reply 29
Hình 2.10: Trường hợp sử dụng của Validate 30
Hình 2.11: Cấu trúc XML của Assign 31
Hình 2.12: Trường hợp sử dụng của Throw 31
Hình 2.13: Trường hợp sử dụng của ReThrow 32
Hình 2.14: Cấu trúc XML của Flow 33
Hình 2.15: Cấu trúc XML của Repeat Until 33
Hình 2.16: Trường hợp sử dụng của Pick 34
Hình 2.17: Cấu trúc XML của If 34
Hình 2.18: Cấu trúc XML của Flow 35
Hình 2.19: Trường hợp sử dụng của Foreach 35
Hình 2.20: Cấu trúc XML của Foreach 36
Trang 8Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
vi
Hình 2.21: Cấu trúc XML của While 36
Hình 2.22: Trường hợp sử dụng của 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 các trình xử lý BPEL hiện nay 41
Hình 2.26: Trình thiết kế của Apache ODE trên nền tảng Eclipse 42
Hình 2.27: Kiến trúc của 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 của ActiveVOS Server 47
Hình 2.31: Mối quan hệ của Oracle BPEL Process Manager với các thành phần khác 50
Hình 2.32: Kiến trúc của Oracle BPEL Process Manager 51
Hình 2.33: Trình thiết kế Jdeveloper cho Oracle BPELProcess Manager 53
Hình 2.34: Mô hình đo hiệu năng trình xử lý BPEL 55
Hình 2.35: Thiết lập khách hàng dịch vụ Web 56
Hình 3.1: Mô hình xây dựng quá trình BPEL 59
Hình 3.2: Sơ đồ luồng dữ liệu quy trình BPEL 60
Hình 3.3: Sơ đồ quá 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 chỉ dịch vụ cùng các cổng kết nối dịch vụ máy chủ Vietnamses 62
Hình 3.7: Địa chỉ dịch vụ cùng các cổng kết nối dịch vụ máy chủ English 62
Hình 3.8: Quy trình kết nối dịch vụ bằng kỹ thuật BPEL trên chương trình dịch Java (Eclipse) 63
Trang 9Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
MỞ ĐẦU
1 Đặt vấn đề
Trong vài năm qua, Công nghệ thông tin IT ( Information Technology) đã bắt
đầu phát triển các dịch vụ web (web service) Mặc dù các dịch vụ web là một cách
để chia sẻ các tài nguyên máy tính, chứ không phải là một công nghệ mới, nhưng nó
đã châm ngòi một cuộc cách mạng trong cách cung cấp dịch vụ của các tổ chức
Lúc đầu dịch vụ web trên máy tính cung cấp các tính năng ưu việt thông qua các trang web nhưng hiện nay nó đã mở rộng ra với các thiết bị công nghệ thông tin khác như điện thoại, máy kỹ thuật số Công nghệ thông tin hiện đại ngày càng phổ biến chức năng của công nghệ di động, việc ghép nối các dịch vụ ngày càng cần thiết Tuy nhiên, cuộc cách mạng này giống như mọi cuộc cách mạng khác, có các thành phần của quá khứ mà từ đó nó phát triển lên
Vì vậy, để đưa dịch vụ web phát triển mạnh mẽ hơn cần tích hợp chúng sao cho dễ dàng với người sử dụng Về nhiều mặt, sự thay đổi quan trọng này là vấn đề làm sao kết hợp chúng một cách toàn diện chứ không phải là sự ghép nối chắp vá đơn giản Trong thế giới mới việc một người sử dụng một phần mềm dịch vụ web với tất cả tiện ích cơ bản có sẵn là việc thiết yếu, giảm tải sự phức tạp khi sử dụng nhiều phần mềm dịch vụ khác nhau do nhiều hãng khác nhau thiết kế Sự thay đổi thực sự ấy trong cách chúng ta tính toán mang lại các cơ hội to lớn cho người sử dụng dịch vụ công nghệ thông tin để kiểm soát sự thay đổi và sử dụng chúng cho lợi ích cá nhân và tổ chức của họ
Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, đề tài ―Kỹ thuật phát triển ứng dụng Web bằng ngôn ngữ WS-BPEL‖ nhằm mục tiêu tiếp cận, nghiên cứu các đặc điểm, ứng dụng, cơ sở hạ tầng, các mô hình triển khai dịch vụ dựa trên các dịch vụ có sẵn
để đề xuất lựa chọn mô hình dịch vụ kết hợp và thay thế chúng Trên cơ sở các mô hình dịch vụ web đã có tìm ra mô hình dịch vụ thay thế và sử dụng ngôn ngữ thực
thi tiến trình nghiệp vụ dịch vụ Web WS-BPEL (Web Service Business Process Execution Language) để thể hiện chúng
Trang 10Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
2
2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Kiến trúc tổng thể và các thành phần cơ bản như XML, kiến trúc dịch vụ Web như SOAP, WSDL và UDDI, ngôn ngữ BPEL
Lựa chọn một dịch vụ web để xây dựng demo trên cơ sở kiến trúc đã nghiên cứu trên đây
3 Hướng nghiên cứu của đề tài
- Hướng của đề tài đặt ra phương án kết hợp một số dịch vụ web thông thường lại với nhau trong cùng một chương trình xử lý
- Thực hiện bản thử nghiệm với các tính năng đơn giản, gọn nhẹ vào các thiết bị công nghệ thông tin phổ thông
- Nghiên cứu thuật toán kết hợp các dịch vụ rời rạc thành một ứng dụng nghiệp vụ thống nhất một cách đơn giản và nhanh chóng mà không cần thay đổi các dịch vụ đó
- Xây dựng hệ thống quy trình thiết kế tái sử dụng các ứng dụng sẵn có được viết trên các ngôn ngữ khác nhau, kết hợp chúng thành ứng dụng nghiệp vụ thống nhất có tính khả thi
- Sử dụng ngôn ngữ mô phỏng và thực thi tiến trình nghiệp vụ có tên là BPEL Ngôn ngữ BPEL sẽ định nghĩa tiến trình, các dịch vụ ngoài và sử dụng các tác vụ, các phép toán logic để tạo thành quy trình
- Thiết lập demo module sử dụng kỹ thuật xây dựng ứng dụng web dựa trên ngôn ngữ WS- BPEL
Trang 11Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
Chương 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, một hệ thống tổ chức và gắn thẻ yếu tố của một tài liệu), có khả năng mô tả nhiều loại dữ liệu khác nhau Mục đích chính của XML là đơn giản hóa việc chia sẻ dữ liệu giữa các hệ thống khác nhau, đặc 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 mức căn bản, mọi thông tin đều thể hiện
dưới dạng text, chen giữa là các thẻ đánh dấu (markup) với nhiệm vụ ký hiệu sự
phân 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 Set (Bộ ký tự toàn cầu) Các ký tự được kết hợp theo các tổ hợp chuỗi hợp lệ để tạo thành một tài liệu XML Tài liệu này gồm một hoặc nhiều thực thể, mỗi thực thể thường là một phần nào đó của các ký tự thuộc tài liệu, được mã hóa dưới dạng một chuỗi các bit và lưu trữ trong một tệp văn bản (text file)