理论计算机科学电子笔记105（2004）5-9www.elsevier.com/locate/entcsWeb服务和计算模型*乌戈·蒙塔纳里aaDiparti mendInformica，UiversiadiPisavia F.Pisa，Italy（@ di.unipi.it摘要我们回顾了提供Web服务的挑战，特别是这种新技术将对计算模型带来的挑战。关键词：Web服务，XML，软件体系结构，融合演算，π演算，Petri网，移动同步。Web服务虽然Web目前主要用于检索远程信息和文档，但在不久的将来，各种分布式应用程序将通过标准XML接口来访问、发现和协商合适的Web服务无论从实践还是理论的角度来看，这种情况都极具挑战性。事实上，一方面，在大多数情况下，它需要重新设计相关应用程序的软件架构，另一方面，它使计算机科学的现有基础在表达能力，有效实现，验证和安全性方面往往不足。在这次演讲中，我们将重点讨论Web服务对计算模型的一些新要求，以及一些现有的实现这些要求的建议。*研究部分得到了欧盟FET项目IST 2001-33100 Profundis的支持。1571-0661 © 2004 Elsevier B. V.根据CC BY-NC-ND许可证开放访问。doi：10.1016/j.entcs.2004.05.0096联合Montanari/Electronic Notes in Theoretical Computer Science 105（2004）对计算移动性和融合第一个要求涉及在一个一般的开放式框架中表达位置和位置之间的流动性的能力。在过去的几年里，像π-calculus，JOIN，Ambients这样的微积分已经被提出来满足这些需求，并且它们已经为实验性编程语言，如XNUMX [16]，HighWire [15]和Polyphonic C [1]奠定了基础。我们发现特别有趣的融合演算，在Parrow和Victor [17]的原始版本和Gardner，Laneve和Wischik [12]的显式融合版本中。融合在名字移动的几个变体中很有吸引力：例如Ambients的开放结构可以方便地建模为两个位置的融合当显式时，融合的行为就像消息一样，它们的结果异步传播到世界的其他地方最近的一篇论文[4]分析了Fusion演算与（开放）π演算相比的表现力，并得出结论，两者都不比另一个更具表现力。这是因为前者具有π-演算中所缺少的强大的融合结构，而后者的限制算子不能被融合演算的范围限制所模拟。 事实上，Fusion演算挤出的名字仍然可以与现有的名字融合，而π演算新鲜的名字保证永远新鲜。这种可能性被认为是对那些应用程序（如安全协议）的表达能力的严重缺乏，其中新名称用于对私有通道，会话密钥和随机数进行建模。提出了一种新的具有两个绑定器的演算，称为DFusion，它是开π演算和Fusion演算的推广.承诺谈判为全局计算提出的大多数计算模型都是完全异步的，即通信是通过消息发送/接收，变量只在本地共享。这种抽象级别对于中间件和网络感知编程来说是足够的，但是对于大多数Web服务应用程序来说，更高的级别可能更特别是，谈判应该在全球系统层面进行或补偿，而不会将同步的负担留给参与者。如果考虑到新的、未登记的参与者可以随时进入和离开谈判的情况，这一点就更具强制性。提交计算的一般概念的基础模型是称为零安全网的Petri网版本[7]。配备了零安全网联合Montanari/Electronic Notes in Theoretical Computer Science 105（2004）7具有类似Petri的操作语义和由位置转换网表示的抽象行为，其中零安全网的事务变为普通转换。提交行为可以使用扩展的两阶段提交协议来定义，该协议可以在JOIN演算中轻松指定和实现[5]。此外，利用Petri网和JOIN演算之间的相似性，可以将零安全构造和扩展的两阶段提交协议提升到JOIN演算本身，获得一种新的演算，该演算配备了提交协商和补偿，称为提交JOIN或cJOIN [6]。类似的结构也适用于琳达[8]。在π演算中建模长期运行事务的方法在[3]中给出。作为约束求解的当Web服务发布时，必须为它们的使用定义合适的约束，然后在调用服务时进行检查。在某些情况下，在建立连接时可能涉及两个以上的站点，例如，当涉及路由或访问路径时。在Web服务典型的动态、开放的情况下，一个站点无法预测其他站点的请求，更不用说解决以这种方式出现的全局约束了。因此，必须提供合适的网络服务来完成这项工作。同一问题的另一个方面是，可能存在不明确的情况，其中约束不被认为是以是或否的方式解决的，而是以某种代价或某种概率或同时根据几个标准解决的可以使用同步超边缘替换[13，14，10]来方便地表示多个进程应同时在不同通道上同步的场景。这种方法允许容易地表示多个同步，如Ambients [10]所要求的，以及典型的π演算[14]的移动性。多个同步中的移动性是/否方式的约束编程可以扩展到非明确的情况下，其中约束的评估产生c半环上的值，即。具有某些附加公理的半环[2].半环上的乘法和加法运算分别对应于在同一问题上施加两个约束和在两个约束中选择“最佳”。同步超边替换和c-半环约束求解可以组合在一起，以获得多个同步中的非清晰约束求解[11]（统一是一种特殊情况），例如计算具有必要访问权限的最方便路径[9]。8联合Montanari/Electronic Notes in Theoretical Computer Science 105（2004）致谢这 里 概 述 的 工 作 是 与 Stefano Bistarelli ， Michele Boreale ， RobertoBruni ， Marzia Buscemi ， Rocco De Nicola ， Gian- luigi Ferrari ， DanHirsch ， Paola Inverardi ， Cosimo Laneve ， Hernan Melgratti ， RosarioPugliese，Francesca Rossi和Emilio Tuosto合作进行的。引用[1] N. 本顿湖 Cardelli和C. Fournet。C语言的现代并发抽象。在B. Magnusson，编辑，Proceedings of ECOOP 2002，Volume 2374 of Lect.Notes in Comput.Sci. ，第415-440页，西班牙，2002年6月。施普林格出版社[2] S.比斯塔雷利大学Montanari和F.罗西基于半环的约束满足与优化。Journal of the ACM，44（2）：201[3] L. 博奇角 Laneve和G. 萨瓦塔罗一种用于长期运行事务的演算。 在FMOODS'03会议录Sci. Springer Verlag，2003年。 出现。[4] M. Boreale，M. Buscemi和U. 蒙塔纳里 独特的融合演算。 2003年未出版的草稿[5] R. 布鲁尼角Laneve和U.蒙塔纳里在join calculus中解释transactions在洛布里姆，P. Jancar，M. Kretinsky和A. Kucera，编辑，Proceedings of CONCUR 2002，卷2421Lect. 计算中的注释Sci. 第321Springer Verlag，2002年。[6] R. Bruni，H. Melgratti和U.蒙塔纳里 Flat Committed Join in Join. In F. 洪塞尔M. Lenisa和M.Miculan，编辑，COMETA 2003会议录：计算元模型，ENTCS，出现。[7] R.布鲁尼和U.蒙塔纳里Zero-safe nets：Comparing the collective and individual token approaches.告知。的Comput。，156（1-2）：46[8] R.布鲁尼和U.蒙塔纳里Linda with Transactions的并发模型。Comp. Sc.中的数学结构，出现。[9] R. De Nicola，G.法拉利，美国蒙塔纳里河Pugliese和E.托斯托可编程QoS推理的形式化基础。In：Nachum Dershowitz，Ed.，验证[10] G.法拉利，美国Montanari和E.托斯托基于移动性的图同步的环境语义第七届意大利理论计算机科学会议Springer，2001年。[11] G.法拉利，美国Montanari和E.托斯托互联网络系统的图形模型。在：Bernhard K. Aichernig和Tom Maibaum，编辑，联合国大学/软件技术研究所十周年座谈会，Springer LNCS，第2757卷，第242 -266页。[12] P. Gardner，C. Laneve和L.维斯奇克融合机（扩展摘要）。在CONCUR '02，LNCS 2421的程序Springer-Verlag，2002.[13] D. Hirsch、P. Inverardi和U. 蒙塔纳里 用名称移动性重构软件架构风格。以.波尔图和G.- C.Roman ， editors ， Coordination 2000 ， volume 1906 ofLNCS ， pages 148-163. SpringerVerlag，2000年。[14] D. Hirsch和U.蒙塔纳里同步超边替换与名称移动性：名称移动性的图形演算第12届国际并发理论会议，LNCS第2154卷，第121-136页施普林格出版社联合Montanari/Electronic Notes in Theoretical Computer Science 105（2004）9[15] L. G. Meredith，S. Bjorg和D.里克特Highwire语言规范1.0版。未出版的手稿。[16] Microsoft Corp. Biztalk Server -http://www.microsoft.com/biztalk。[17] J. Parrow和B.维克多融合演算：移动过程中的表达性和对称性。在LICS'98的程序IEEE ComputerSociety Press，1998.
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