Kiểm tra và đo lường dịch vụ web

- PHẠM THỊ QUỲNH KIỂM TRA VÀ ĐO LƯỜNG DỊCH VỤ WEB Chuyên ngành : Công nghệ phần mềm Mã số Tóm tắt LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN HÀ NỘI - 2012 Công trình được hoàn thành tại: TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS.
- Xây dựng tập độ đo các thuộc tính chất lượng của phần mềm.
- 7 CHƯƠNG 3: ĐỘ ĐO CÁC THUỘC TÍNH CHẤT LƯỢNG CỦA DỊCH VỤ WEB.
- Quy trình xây dựng tập độ đo.
- Tập độ đo độ phức tạp dựa trên cấu trúc của dịch vụ Web.
- Tập độ đo tính kết nối của dịch vụ Webtheo khía cạnh tĩnh và động.
- Độ đo tính gắn kết của dịch vụ Web.
- Độ đo khả năng tái sử dụng của dịch vụ Web.
- Mô hình tham chiếu các thuộc tính chất lượng của dịch vụ Web.
- 22 1 MỞ ĐẦU Quy trình phát triển hệ thống hướng dịch vụ cần có những công cụ hữu hiệu giúp đánh giá chất lượng của từng dịch vụ cơ bản và các dịch vụ hợp thành.
- Luận án này đề xuất một mô hình thống nhất, giúp đo lường và kiểm tra dịch vụ Web (Web Service.
- công nghệ phổ biến được sử dụng để xây dựng các hệ thống hướng dịch vụ.
- Bối cảnh thực hiện luận án Trong những năm gần đây, kỹ thuật hướng dịch vụ [71] đã mang lại những hiệu quả to lớn trong việc phát triển và tổ chức lại hệ thống.
- Chúng ta có thể quan sát hệ thống hướng dịch vụ từ nhiều góc độ khác nhau để thấy được đặc trưng tiêu biểu của chúng.
- Từ góc độ kỹ thuật, hệ thống hướng dịch vụ bao gồm: các dịch vụ cơ bản đã được định nghĩa sẵn.
- các dịch vụ hợp thành và một môi trường thống nhất giúp phát hiện, phối hợp và triệu gọi các dịch vụ.
- Từ góc độ nghiệp vụ, hệ thống hướng dịch vụ cho phép cài đặt mô hình quy trình nghiệp vụ mới bằng cách sử dụng các dịch vụ cơ bản sẵn có.
- Kỹ thuật hướng dịch vụ được coi là cầu nối giữa các mô hình nghiệp vụ và các giải pháp kỹ thuật khác nhau.
- Dịch vụ Web (Web Service) [61] là công nghệ phổ biến nhất hiện nay được sử dụng để xây dựng các hệ thống hướng dịch vụ.
- OASIS đã cung cấp một số chuẩn như WSDL - giúp định nghĩa một dịch vụ Web, UDDI - phát hiện dịch vụ Web, SOAP - định dạng thông điệp trao đổi giữa các dịch vụ Web, BPEL - phối hợp các dịch vụ Web theo một tiến trình nghiệp vụ cụ thể.
- Trong quá trình xây dựng hệ thống hướng dịch vụ, tái sử dụng các dịch vụ Web là một nhiệm vụ then chốt.Điều này đặt ra một ngữ cảnh khá phổ biến: Người phát triển hệ thống thường xuyên phải lựa chọn một dịch vụ Web thích hợp nhất với yêu cầu của họ.
- Vì cùng một yêu cầu chức năng, sẽ có rất nhiều dịch vụ Web đáp ứng.
- Vào lúc này, người phát triển hệ thống có thể lựa chọn tùy thuộc vào tiêu chí mà họ đưa ra như: tiếng tăm của nhà cung cấp, sự tin tưởng vào dịch vụ mà họ đã từng sử dụng qua.
- Do đó, người phát triển các hệ thống hướng dịch vụ cần có những đánh giá chính xác, có thể lượng hóa được về chất lượng của dịch vụ Web.
- Vì vậy, việc đánh giá chất lượng của dịch vụ Web hoàn toàn có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các độ đo phù hợp với các đặc trưng tiêu biểu của nó.
- Hiện nay, một số độ đo liên quan đến các hệ thống hướng dịch vụ cũng đã được đề xuất.
- Tuy nhiên, những độ đo này thường được xây dựng riêng lẻ và chỉ phản ánh một thuộc tính cụ thể của phần mềm hướng dịch vụ hoặc sử dụng các thông số kỹ thuật khi thực thi hệ thống [21.
- điều này không có tác dụng trong việc dự đoán chất lượng của dịch vụ.Do đó, quy trình xây dựng phần mềm hướng dịch vụ cần có mô hình đánh giá chất lượng một cách thống nhất và sớm được thực hiện trong giai đoạn đầu của dự án.
- Bên cạnh đó, tích hợp các dịch vụ cơ bản theo một tiến trình nghiệp vụ cụ thể là một nhiệm vụ quan trọng trong quá trình phát triển các hệ thống hướng dịch vụ.
- Đối với dịch vụ cơ bản, xây dựng tập độ đo các thuộc tính chất lượng tiêu biểu dựa trên các thành phần cấu tạo nên chúng.
- Tập độ đo này sẽ giúp người phát triển phần mềm lựa chọn được dịch vụ Web cơ bản, thích hợp nhất theo tiêu chí của họ.
- Đối với dịch vụ hợp thành, tiến hành đo lường độ phức tạp và kiểm tra tính đúng đắn của quy trình nghiệp vụ.
- Phương pháp tiếp cận và giải quyết vấn đề Luận án tiến hành xây dựng công cụ đo lường các thuộc tính chất lượng của dịch vụ Web.
- Cấu trúc của mỗi dịch vụ Web được công bố công khai thông qua tệp đặc tả WSDL.
- Trong nguyên tắc thiết kế dịch vụ Web [63], một số thuộc tính chất lượng quan trọng của dịch vụ cần được đảm bảo.
- Dựa trên mối quan hệ này, luận án lựa chọn bốn thuộc tính chất lượng tiêu biểu của một dịch vụ Web bao gồm: độ phức tạp (complexity), tính kết nối (coupling), tính gắn kết (cohesion) và khả năng tái sử dụng (reusability).
- Ngoài ra, chất lượng của một hệ thống hướng dịch vụ không chỉ phụ thuộc vào từng dịch vụ cụ thể của nó, mà còn phụ thuộc vào việc tích hợp các dịch vụ để thực hiện yêu cầu nghiệp vụ.Người ta thường sử dụng ngôn ngữ BPEL để mô tả sự phối hợp và cộng tác giữa các dịch vụ Web.Việc kiểm tra tính đúng đắn của tiến trình BPEL đã được rất nhiều tác giả quan tâm Tuy nhiên, cách tiếp cận của các phương pháp đã đề xuất thường tập trung vào lý thuyết kiểm tra mô hình và không giải quyết được hết các khái niệm phức tạp trong tiến trình BPEL.
- Nếu quan sát hệ thống hướng dịch vụ từ góc độ phân tầng [66] thì việc kiểm tra và đo lường trong luận án này được thực hiện chủ yếu trên hai tầng: tầng dịch vụ và tầng tiến trình nghiệp vụ.
- Trên tầng dịch vụ, tập độ đo liên quan đến các thuộc tính chất lượng của dịch vụ Web sẽ được sử dụng.
- Giao diệnTầng tiến trình nghiệp vụTầng dịch vụTập độ đo thuộc tính chất lượngĐộ đo độ phức tạp của tiến trình BPELKiểm tra tiến trình BPEL Hình 0.1: Mô hình đo lường và kiểm tra theo tầng trong SOA Hình 0.1 mô tả mô hình đo lường và kiểm tra theo các tầng trong kiến trúc hướng dịch vụ.
- Mô hình này coi một hệ thống hướng dịch vụ bao gồm một tập hợp các dịch vụ Web cơ bản và dịch vụ Web hợp thành.
- Đề xuất phương pháp đánh giá chất lượng của hệ thống hướng dịch vụ ở hai mức: dịch vụ Web cơ bản và dịch vụ Web hợp thành.
- 5  Xây dựng tập độ đo các thuộc tính chất lượng của dịch vụ Web theo cách tiếp cận tĩnh như: độ phức tạp, khả năng kết nối, tính gắn kết và tái sử dụng.
- Các kết quả thu được giúp người phát triển hệ thống có thể lựa chọn một dịch vụ Web phù hợp nhất với tiêu chí của họ.
- Đề xuất mô hình tham chiếu các thuộc tính chất lượng của dịch vụ Web, kế thừa từ mô hình ISO 9126.
- Chương 3: Độ đo các thuộc tính chất lượng của dịch vụ Web.
- Tổng quan về kiến trúc hướng dịch vụ và công nghệ Web Service.
- CHƯƠNG 3: ĐỘ ĐO CÁC THUỘC TÍNH CHẤT LƯỢNG CỦA DỊCH VỤ WEB Chương 3 trình bày tập độ đo liên quan đến các thuộc tính chất lượng của dịch vụ Web thông qua tệp WSDL.
- Quy trình xây dựng tập độđo 1Xác định thuộc tính đo2Độ đo liên quan3Định nghĩaĐộ đo4Chứng minhTính hợp lệ5Điều chỉnhĐộ đo4.1Thỏa mãn tính chất4.2Thực nghiệmThuộc tínhđoPhương pháp đoĐộ đoKết quảTham số điều chỉnh Hình 3.1: Quy trình xây dựng độ đo Khi sử dụng một dịch vụ Web cơ bản, người xây dựng phần mềm không thể biết được mã lệnh cài đặt hay cấu trúc chi tiết bên trong của nó.
- Do đó, để xây dựng tập độ đo các thuộc tính chất lượng của dịch vụ 8 Webtheo phương pháp hộp đen, luận án chỉ sử dụng những thông tin được cung cấp bởi tệp WSDL làm cơ sở đầu vào cho các phép đo.
- Hình 3.2 đánh giá tám nguyên tắc thiết kế hướng dịch vụ của Thomas Erl.
- Từ đó, luận ánđã rút ra được một số thuộc tính quan trọng của dịch vụ Web.
- Khả năng tái sử dụng và tính kết nối lỏng là hai đặc điểm nổi bật nhất của kỹ thuật hướng dịch vụ.
- Các quy tắc thiết kế khác thường đề cập tới cấu trúc của tài liệu đặc tả dịch vụ.
- Vì vậy, độ phức tạp của dịch vụ Web là một thuộc tính quan trọng cần đánh giá.
- Gần 700 dịch vụ Web đã được thu thập, phân loại và được sử dụng làm mẫu thử cho các phép đo.
- Các dịch vụ Web này được lấy từ các nguồn: www.xmethod.com, www.webservicex.com, www.webservicelist.com, www.seekda.com.
- Tập độ đo độ phức tạp dựa trên cấu trúc của dịch vụ Web Độ phức tạp là một thuộc tính quan trọng của phần mềm.Thông thường, độ phức tạp của phần mềm có liên quan tới kích cỡ và chức năng, hoặc mức độ khó hiểu hay dễ hiểu.
- Luận án đề xuất tập độ đo độ phức tạp của dịch vụ Web dựa trên các thành phần cấu tạo nên nó, bao gồm: kiểu dữ liệu, thông điệp và phương thức.
- Với mỗi kiểu dữ liệu, xây dựng một cây cấu trúc.Mỗi kiểu thông điệp sẽ tương ứng với một rừng cây cấu trúc.Việc đánh giá độ phức tạp của dịch vụ Web được thực hiện thông qua việc đánh giá độ phức tạp của các cây cấu trúc dữ liệu.
- Bảng 3.1: Tập độ đo độ phức tạp của dịch vụ Web Độ đo Công thức Ý nghĩa TBC ntypelengthTBCntypeii∑==1 (3.1.
- TBC (Complexity based type) đánh giá độ phức tạp của cấu trúc dịch vụ Web dựa trên kiểu dữ liệu.
- Giá trị của TBC càng nhỏ cho thấy mức độ phức tạp của kiểu dữ liệu trong dịch vụ Web là nhỏ.
- nmessagelà số lượng thông điệp định nghĩa trong dịch vụ.
- MBC (Complexity based message) đánh giá độ phức tạp của cấu trúc dịch vụ Web dựa trên thông điệp.
- Giá trị của MBC càng nhỏ cho thấy cấu trúc thông điệp trong dịch vụ Web càng đơn giản.
- OBC(Complexity based operator) đánh giá độ phức tạp của dịch vụ Web dựa trên phương thức.
- Giá trị của độ đo càng nhỏ cho thấy độ phức tạp về mặt giao diện của các phương thức trong dịch vụ Web càng nhỏ.
- Kết quả thu được từ tập các độ đo độ phức tạp và độ đo WsRF đều cho một đánh giá chung về một dịch vụ Web.
- Để tính được giá trị của độ đo WSRF, cần phải thống kê một số các tham số kỹ thuật khi dịch vụ Web đang được sử dụng.
- Vì vậy, tập độ đo này có ý nghĩa dự đoán chất lượng của dịch vụ Web ngay từ khi nó chưa được đưa vào sử dụng.
- Tập độ đo tính kết nối của dịch vụ Webtheo khía cạnh tĩnh và động Tính kết nối được đinh nghĩa lần đầu tiên bởi Stevens (1974) trong ngữ cảnh phát triển phần mềm hướng cấu trúc.“Tính kết nối là mức độ phụ thuộc của mỗi mô-đun chương trình vào các mô-đun khác”.
- Luận án xây dựng một tập độ đo tính kết nối của dịch vụ Web theo khía cạnh tĩnh và động.
- Trong khi đó, tập độ đo tính kết nối theo khía cạnh động được tính toán trong ngữ cảnh thực thi một ứng dụng dựa trên dịch vụ Web.
- Bảng 3.2: Tập độ đo tính kết nối của dịch vụ Web Độ đo Công thức Ý nghĩa DCM ∑∑=OPOPsDCMinputnone _)((3.4.
- DCM (Data Coupling Metric) là độ đo tính kết nối dữ liệu của dịch vụ Web.
- OPnone_complex_messagelà phương thức không có tham số kiểu phức - SCM (Stamp Coupling Metric) là độ đo tính kết nối dấu hiệu của dịch vụ Web.
- nservice là tổng số dịch vụ có trong hệ thống.
- CBS(Coupling Between Services) đo tính kết nối động giữa các dịch vụ Web với một dịch vụ Web cụ thể.
- Độ đo CBS(A) càng lớn thì tính kết nối của dịch vụ Web A càng lớn.
- DC2S (Degree of Coupling between 2 services) đo mức độ kết nối giữa 2 dịch vụ Web.
- Giá trị cúa độ đo DC2S càng lớn có nghĩa mức độ phụ thuộc của B vào A càng lớn, tính kết nối giữa hai dịch vụ Web lớn.
- DCSS (Degree of Coupling within a given set of services) đo mức độ kết nối trong một tập dịch vụ Web.
- Kết quả cho thấy tập độ đo tính kết nối của dịch vụ Web đều thỏa mãn các tính chất của Briand.
- Độ đo tính gắn kết của dịch vụ Web Tính gắn kết (cohesion) được đề cập lần đầu tiên trong lĩnh vực thiết kế mô-đun chương trình bởi Stevens (1999).Theo tác giả, tính gắn kết của một mô-đun thể hiện qua mức độ phụ thuộc lẫn nhau giữa các thành phần trong mô-đun đó.
- Thông thường, tính gắn kết (cohesion) và kết nối (coupling) của dịch vụ Web có mối quan hệ khăng khít.
- Theo thuật ngữ hướng dịch vụ, mỗi dịch vụ Web được coi là một mô-đun cơ bản trong hệ thống.
- Thành phần con tạo nên dịch vụ Web bao gồm: kiểu dữ liệu, thông điệp và phương thức.
- Vì vậy, độ gắn kết của dịch vụ Web chính là độ gắn kết của các thành phần này.
- Bảng 3.3: Tập độ đo tính kết nối của dịch vụ Web Độ đo Công thức Ý nghĩa ChM nmethodcohsChMnmethodii∑==1)( (3.9.
- ChM (Cohesion Metric) đo tính gắn kết của dịch vụ.
- Giá trị ChM càng lớn cho thấy tính gắn kết của dịch vụ càng chặt chẽ và khả năng tái sử dụng nó càng cao.
- Kết quả chứng minh cho thấy độ đo tính gắn kết của dịch vụ Web - ChM đã thỏa mãn cả bốn tính chất.
- Độ đo khả năng tái sử dụng của dịch vụ Web Một trong những thuộc tính chất lượng quan trọng nhất của dịch vụ Web là khả năng tái sử dụng.Khả năng tái sử dụng dịch vụ Web là khả năng của dịch vụ Web có thể tham gia vào nhiều hệ thống khác nhau.Theo cách nhìn nhận trực tiếp, chúng ta có thể đánh giá khả năng tái sử dụng của một dịch vụ Web X bằng cách phân tích các thông tin thống kê sau.
- Số lượng các dịch vụ Web khác đã sử dụng dịch vụ Web X • Tấn suất mà các dịch vụ Web khác sử dụng dịch vụ Web X 13 Những thông tin này cho phép chúng ta đánh giá mức độ thành công của một dịch vụ Web trên khía cạnh đầu tư, chi phí và lợi nhuận.
- Tuy nhiên, phương pháp thống kê này không có ý nghĩa trong việc dự đoán trước khả năng tái sử dụng dịch vụ Web.
- Khả năng tái sử dụng của dịch vụ Web phụ thuộc chủ yếu vào tính kết nối (coupling) và tính gắn kết (cohesion).Luận án đề xuất một phương pháp xây dựng độ đo khả năng tái sử dụng của dịch vụ Web dựa trên tính kết nối và tính gắn kết.
- Hình 3.3: Phương pháp xác định độ đo tái sử dụng của dịch vụ Web Như vậy, độ đo khả năng tái sử dụng của một dịch vụ SRM (Service’s Reusability Metric) được tính dựa trên các thuộc tính kết nối và gắn kết như sau: 22.
- (3.10) Trong đó, CpM(s) và ChM(s) là độ đo tính kết nối và tính gắn kết của dịch vụ Web.
- Ý tưởng chính xây dựng tập độ đo là cho phép xác định được dịch vụ Web tốt nhất trong số các dịch vụ Web cùng thỏa mãn một yêu cầu nghiệp vụ tùy theo thuộc tính lựa chọn

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt