【正文】 y=t}∪{(t，(x，y))TR→∣t=x}當(dāng)有兩個(gè)或多個(gè)源變遷有路徑指向同一個(gè)目的變遷時(shí)，應(yīng)該合并這些源變遷所連接的弧和這些弧所指向的庫(kù)所，然后再繼續(xù)合并這些庫(kù)所指向目的變遷的弧。同樣，當(dāng)一個(gè)源變遷指向了兩個(gè)或多個(gè)目的變遷時(shí)，也需要合并。設(shè)新生成的庫(kù)所集合為:PN。:Petri網(wǎng)PN=(P，T，F(xiàn))，其中XP。對(duì)于新生成的(P39。，T，F(xiàn)39。):P39。==(P∣X)∪{PN}， F39。=F∩(P39。P39。) ∪{ PN，t}∣tT∧pX，(p，t)F}∪{(t， PN)∣tT∧pX， (t，p) F}將以上算法應(yīng)用到實(shí)際的網(wǎng)格工作流中，找出工作流程實(shí)例中的事件，然后按照上面的算法，就可構(gòu)建出工作流WFnet。根據(jù)模型映射關(guān)系、WFnet的定義和路由結(jié)構(gòu)的語(yǔ)義，本節(jié)結(jié)合實(shí)際建立一個(gè)工作流的WFnet模型。例如:一個(gè)旅行社通過(guò)網(wǎng)格服務(wù)來(lái)幫助客戶(hù)預(yù)定旅行，首先要求客戶(hù)進(jìn)行登錄注冊(cè)；接下來(lái)旅行社發(fā)送一個(gè)調(diào)查表給客戶(hù)以調(diào)查客戶(hù)的目的地、往返的時(shí)間及旅行費(fèi)用承受等情況，同時(shí)對(duì)客戶(hù)的身份進(jìn)行確認(rèn)，以確定是否處理該客戶(hù)的要求，若客戶(hù)能按時(shí)調(diào)查表發(fā)回旅社，則處理調(diào)查表，若不能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，將調(diào)查表發(fā)回旅社，則取消對(duì)調(diào)查表的處理，經(jīng)過(guò)身份確認(rèn)，若能夠處理客戶(hù)要求，則根據(jù)調(diào)查表的處理情況，旅行社根據(jù)客戶(hù)提供的信息進(jìn)行查詢(xún)，并將得到方案提供給客戶(hù)進(jìn)行選擇，結(jié)果將有三種可能:(1)客戶(hù)選擇了一種方案。(2)客戶(hù)不滿(mǎn)意，要求更多的方案。(3)客戶(hù)不滿(mǎn)意，取消預(yù)定。如果客戶(hù)要求更多的方案，則旅行社將再次按照客戶(hù)的要求進(jìn)行查詢(xún)，并再次提交給客戶(hù)。如果客戶(hù)取消約定，則需客戶(hù)離線(xiàn)。客戶(hù)一旦選擇了一種方案，則進(jìn)入下一步準(zhǔn)備階段，旅行社將通知合作伙伴(如機(jī)場(chǎng)、旅館等):另一方面預(yù)約旅行:在準(zhǔn)備工作過(guò)程中，客戶(hù)將說(shuō)明是否需要保險(xiǎn)，并簽署協(xié)議。我們注意到:通知、預(yù)約和加入保險(xiǎn)三步工作可以同時(shí)進(jìn)行。當(dāng)通知和預(yù)約兩步工作做完后，相應(yīng)的文件將提交給客戶(hù)，并進(jìn)一步檢查處理結(jié)果，若驗(yàn)證處理結(jié)果正確，則客戶(hù)離線(xiàn)，若驗(yàn)證處理結(jié)果不正確，則要求客戶(hù)重新進(jìn)行選擇；若通過(guò)對(duì)客戶(hù)的身份進(jìn)行確認(rèn)后，認(rèn)為不能夠處理，則要求客戶(hù)離線(xiàn)。至此整個(gè)旅行預(yù)定的工作結(jié)束。上述工作流的WFnet模型如下圖: 其中變遷語(yǔ)義的描述為:t1:客戶(hù)登錄注冊(cè)；t2:發(fā)送出游調(diào)查表給客戶(hù)；t3:身份確認(rèn)；t4:調(diào)查表超時(shí)返回或未返回；t5:處理調(diào)查表；t6:不能處理客戶(hù)要求，要求客戶(hù)離線(xiàn)；t7：對(duì)客戶(hù)進(jìn)行處理；t8:為客戶(hù)提供旅游選擇方案:t9:客戶(hù)對(duì)選擇方案不滿(mǎn)意，取消預(yù)定；t10:客戶(hù)選定方案；tll:客戶(hù)對(duì)選擇方案不滿(mǎn)意，要求提供更多方案:t12:準(zhǔn)備辦理旅游手續(xù)；t13:通知合作伙伴；t14:辦理保險(xiǎn)手續(xù)；t15:預(yù)約旅游；t16：簽訂旅游協(xié)議；t17:檢查處理的相關(guān)內(nèi)容；t18:檢查處理過(guò)程不正確，則要求用戶(hù)重新選擇；t19:檢查處理過(guò)程無(wú)誤，將相應(yīng)協(xié)議文件提交給客戶(hù)，要求用戶(hù)離線(xiàn)；t20:結(jié)束整個(gè)處理過(guò)程。 [18]完整性：一個(gè)WFnet是完整的，當(dāng)且僅當(dāng)：(1)對(duì)每一個(gè)由狀態(tài)可達(dá)的狀態(tài)，存在一個(gè)從狀態(tài)到狀態(tài)0發(fā)生序列，即: ，其中，為變遷序列。(2)在任何情況下，終止?fàn)顟B(tài)最終可以到達(dá)，當(dāng)狀態(tài)由M變化到狀態(tài)0時(shí)，只有0中含有一個(gè)托肯，其它位置均為空，即。(3)在WFnet中不存在死的變遷，即: 。WFnet:，，是PN的擴(kuò)展網(wǎng)在WFnet定義的基礎(chǔ)上，我們針對(duì)網(wǎng)格以服務(wù)作為其功能和資源的基本組織單元的特點(diǎn)，給出一種面向服務(wù)的特殊工作流服務(wù)流網(wǎng)(Service Flow Net)，它更適合于基于網(wǎng)格服務(wù)的應(yīng)用的建模：服務(wù)流網(wǎng)定義為：其中，PN是滿(mǎn)足定義的Petri網(wǎng)；i是輸入庫(kù)，且i={x∈P∪T∣(x，i)∈F}=。o是輸出庫(kù)所，且o={x∈P∪T∣(o，x)∈F}=，任一節(jié)點(diǎn)x∈P∪T都位于從i到o的一條路徑上。下面我們?cè)谇叭搜芯康幕A(chǔ)上，對(duì)傳統(tǒng)Petri網(wǎng)在網(wǎng)格環(huán)境下的語(yǔ)義做一個(gè)新闡述。Petri網(wǎng)中變遷是其主動(dòng)元素：通過(guò)實(shí)施變遷，過(guò)程從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一個(gè)狀態(tài)。因此變遷經(jīng)常表示事件、操作、轉(zhuǎn)換或傳輸。庫(kù)所是Petri網(wǎng)中的被動(dòng)元素，它們不能改變網(wǎng)的狀態(tài)，庫(kù)所通常表示媒介、緩沖器、地理位置、狀態(tài)、階段或條件。庫(kù)所可認(rèn)為是客觀的靜態(tài)抽象，變遷是動(dòng)態(tài)抽象。在網(wǎng)格環(huán)境下，庫(kù)所可以是資源或控制條件。資源可以是可執(zhí)行的應(yīng)用程序、網(wǎng)格服務(wù)描述、操作系統(tǒng)、硬件、數(shù)據(jù)、變量等。變遷可以是控制變遷或軟件變遷：控制變遷如硬件操縱、變量及控制條件的改變；軟件變遷如方法調(diào)用或網(wǎng)格服務(wù)實(shí)施等。基于服務(wù)流網(wǎng)SFnet，將網(wǎng)格服務(wù)定義如下：，網(wǎng)格服務(wù)定義為：GWS=(NameGWS。Desc。Loc。URL。CS。SFnet)其中，NameGWS是網(wǎng)格服務(wù)的名稱(chēng)，Desc是對(duì)所提供服務(wù)的描述，Loc為服務(wù)所在服務(wù)器的位置，URL是網(wǎng)格服務(wù)的調(diào)用地址，CS是服務(wù)的集合。如果CS={NameGWS}，那么GWS是一基本服務(wù)，否則為一組合服務(wù)。SFnet為定義1中的服務(wù)流網(wǎng)，用于服務(wù)動(dòng)態(tài)行為的描述。對(duì)于基于服務(wù)流網(wǎng)的建模及網(wǎng)格應(yīng)用，可用Petri網(wǎng)可達(dá)圖或狀態(tài)方向等豐富的理論進(jìn)行分析；對(duì)于非形式化的網(wǎng)格應(yīng)用描述評(píng)議，則對(duì)其進(jìn)行語(yǔ)法分析，并將其對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)化為Petri網(wǎng)的元素。一般地，可將屬性對(duì)應(yīng)為庫(kù)所，活動(dòng)對(duì)應(yīng)為變遷，屬性、活動(dòng)之間的依賴(lài)關(guān)系用基本變遷結(jié)構(gòu)，如串行、分支、循環(huán)、匯聚等表示。對(duì)于當(dāng)前工業(yè)界網(wǎng)格服務(wù)工作流語(yǔ)言BPEL4WS模型描述的范例，由于網(wǎng)格服務(wù)行為基本上是一些操作的集合，因此將其映射為服務(wù)流網(wǎng)SFnet是很直接的：操作映射為變遷、服務(wù)狀態(tài)映射為庫(kù)所，連接庫(kù)所/變遷的弧用來(lái)描述因果關(guān)系。在下一章中，我們將把BPEl4WS映射到Petri網(wǎng)片段上，并用Petri網(wǎng)的仿真軟件Woflan來(lái)分析其流程的正確性。本章介紹了Petri網(wǎng)的概念及主要結(jié)構(gòu)，并對(duì)典型的Petri網(wǎng)進(jìn)行了描述，在建立網(wǎng)格流網(wǎng)WFnet的基礎(chǔ)上對(duì)工作流的性質(zhì)進(jìn)行分析，結(jié)合網(wǎng)格特點(diǎn)并建立了適合網(wǎng)格環(huán)境的網(wǎng)格服務(wù)流網(wǎng)。重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文 5基于Petri網(wǎng)的網(wǎng)格服務(wù)語(yǔ)言（BPEL）研究5 基于Petri網(wǎng)的網(wǎng)格服務(wù)語(yǔ)言（BPEL）研究上一章我們基于Petri網(wǎng)建立了網(wǎng)格工作流模型。這種形式化模型要在實(shí)際的網(wǎng)格環(huán)境中運(yùn)行，需要轉(zhuǎn)化為具體的工作流描述語(yǔ)言。目前，在網(wǎng)格服務(wù)工作流的描述語(yǔ)言中，[27]。在本章中，我們將詳細(xì)的研究這種語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)并將其映射到Petri網(wǎng)片段上并舉例來(lái)研究，最后利用仿真工具Woflan對(duì)其特性進(jìn)行驗(yàn)證，以此來(lái)評(píng)估作為網(wǎng)格服務(wù)中的工作流語(yǔ)言的可用性。 BPEL (Business Process Execution Language)介紹BPEL4WS( BusinessProcessExecutionLanguageforWebServices)[28]是基于網(wǎng)格服務(wù)的商業(yè)流程執(zhí)行語(yǔ)言(簡(jiǎn)寫(xiě)為BPEL)2002年8月，IBM， 。，并提交給OASIS組織進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。BPEIAWS基于IBM的WSFL （Web ServicesFlow Language)和Microsoft的XLANG (Web Services for Business Process Design)建立。因此，它結(jié)合了塊結(jié)構(gòu)的流程語(yǔ)言(XLANG)和基于圖形的流程語(yǔ)言的特性(WSFL)。 的活動(dòng)類(lèi)型BPEL4WS用于建模兩種類(lèi)型的流程，可執(zhí)行業(yè)務(wù)流程和抽象業(yè)務(wù)流程。抽象業(yè)務(wù)流程是業(yè)務(wù)協(xié)議的抽象，它說(shuō)明了業(yè)務(wù)雙方消息交換的方式，并且沒(méi)有泄漏雙方內(nèi)部的行為?？蓤?zhí)行業(yè)務(wù)流程說(shuō)明了活動(dòng)執(zhí)行順序，涉及的伙伴(IBM在其網(wǎng)站上將partner翻譯為伙伴)，伙伴間交換的信息及錯(cuò)誤和例外處理機(jī)制。BPEL4WS位于幾個(gè)XML規(guī)范之:WSDL . XML Schema WSDL消息和XML Schema類(lèi)型定義提供了BPEL4WS流程所用的數(shù)據(jù)模型。XPath為數(shù)據(jù)處理提供支持。所有的外部資源和伙伴被表示成WSDL服務(wù)。BPEL4WS所提供的可擴(kuò)展性能支持這些標(biāo)準(zhǔn)的未來(lái)版本，即用于XML計(jì)算的XPath和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)BPEL4WS業(yè)務(wù)流程具有可執(zhí)行性和可移植性。BPEL4WS 流程本身基本上就是一個(gè)流程圖，類(lèi)似于用來(lái)表達(dá)算法的流程圖。流程的每一步稱(chēng)為一個(gè)活動(dòng)。 活動(dòng)可以分為兩類(lèi)：結(jié)構(gòu)化活動(dòng)和基本活動(dòng) 。BPEL基本活動(dòng): (1) receive結(jié)構(gòu)等待一個(gè)消息，當(dāng)某人從外部調(diào)用一個(gè)已編排服務(wù)的操作時(shí)，將產(chǎn)生這個(gè)消息。(2) reply恰恰是receive結(jié)構(gòu)的反面。它產(chǎn)生一個(gè)input/output操作 的響應(yīng)。receive和reply結(jié)構(gòu)共同形成在流程WSDL portType上 的一個(gè)請(qǐng)求一響應(yīng)操作。(3) invoke結(jié)構(gòu)允許業(yè)務(wù)流程調(diào)用底層網(wǎng)絡(luò)服務(wù)上的一個(gè)操作，這個(gè)網(wǎng) 絡(luò)服務(wù)是該組合的一部分。(4) assign結(jié)構(gòu)用來(lái)更新有新數(shù)據(jù)的變量值。因此，它指明從一個(gè)地方 到另一個(gè)地方的數(shù)據(jù)拷貝。(5) throw結(jié)構(gòu)能夠用來(lái)說(shuō)明某事發(fā)生了錯(cuò)誤。這在業(yè)務(wù)流程的內(nèi)部提出 一個(gè)錯(cuò)誤。(6) terminate結(jié)構(gòu)的使用被考慮作來(lái)終止業(yè)務(wù)流程，并作為這個(gè)服務(wù)實(shí) 例的一個(gè)結(jié)果。(7) wait結(jié)構(gòu)用來(lái)等待一個(gè)給定的時(shí)間段或者直到一個(gè)確定的時(shí)間己經(jīng) 過(guò)去。(8) empty結(jié)構(gòu)用來(lái)插入一個(gè)“nooperation”聲明。對(duì)實(shí)例來(lái)說(shuō)，這對(duì) 并發(fā)活動(dòng)的同步是有用的。 語(yǔ)言也提供結(jié)構(gòu)化的活動(dòng)，它用來(lái)合并簡(jiǎn)單活動(dòng)成一個(gè)更復(fù)雜的算法。從普通的程序語(yǔ)言中知道的那種結(jié)構(gòu)化的活動(dòng)像循環(huán)和分支。但是同普通的語(yǔ)言不同，BPEL4WS也提供了指明平行執(zhí)行的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)。指定的結(jié)構(gòu)化活動(dòng)如下:(1) sequence結(jié)構(gòu)用來(lái)指定步驟的有序序列。在一個(gè)sequence中定義的所有活動(dòng)一個(gè)個(gè)接一個(gè)地被執(zhí)行。(2) flow結(jié)構(gòu)指定被同步執(zhí)行的活動(dòng)。同步活動(dòng)能夠使用一個(gè)link)命令進(jìn)行同步。一個(gè)link定義了兩活動(dòng)之間的依賴(lài)。在前一個(gè)活動(dòng)完成之前后一個(gè)活動(dòng)不能開(kāi)始。(3) while結(jié)構(gòu)允許循環(huán)的定義(4) switch結(jié)構(gòu)允許使用通用的“casestatement”方法進(jìn)行分支(5) pick結(jié)構(gòu)允許阻止和等待一個(gè)適當(dāng)?shù)南⒌竭_(dá)。當(dāng)這個(gè)觸發(fā)發(fā)生，即消息到達(dá)，那么相關(guān)的活動(dòng)被執(zhí)行。結(jié)構(gòu)活動(dòng)能夠被遞歸的聯(lián)合起來(lái)表達(dá)任意復(fù)雜的業(yè)務(wù)流程，該流程描繪網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的實(shí)現(xiàn)?；顒?dòng)間一般的順序控制由 sequence、switch 和 while 來(lái)提供，活動(dòng)間的并發(fā)和同步由 flow 來(lái)提供，基于外部事件的不確定的選擇由 pick 來(lái)提供。 我們?cè)谝粋€(gè)典型的Petri工作流網(wǎng)，例如SFnets上來(lái)映射一個(gè)BPEl處理模型，因?yàn)檫@種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)有一種穩(wěn)固特性并且有驗(yàn)證工具(Woflan)，一個(gè)SFnets要成為一種典型Petri網(wǎng)需要三個(gè)附加條件:W，其中，PN是滿(mǎn)足定義的Petri網(wǎng)；i是輸入庫(kù)所，且。在這部分，我們將映射結(jié)構(gòu)化活動(dòng)到Petri網(wǎng)上。此外，[29]來(lái)作我們的映射基礎(chǔ)。注意到，一個(gè)活動(dòng)是不必要映射到SFnet上的，就象大部分的活動(dòng)都映射到Petri網(wǎng)上，它包括了多個(gè)源庫(kù)所和多個(gè)漏庫(kù)所。可是，多數(shù)最頂端的活動(dòng)，包括它所包含的活動(dòng)，將映射到SFnet上，并且這個(gè)SFnet能被穩(wěn)固地驗(yàn)證。任何一個(gè)BPEL活動(dòng)都有一個(gè)名字，一個(gè)連接條件，一個(gè)連接失敗的設(shè)置，一定數(shù)量的資源和一定數(shù)量的對(duì)象。連接條件是一個(gè)在活動(dòng)對(duì)象上的布爾表達(dá)式，活動(dòng)只能在連接條件被賦值為“true”的條件下啟動(dòng)。連接失敗設(shè)置描述當(dāng)連接條件被賦值為“false”時(shí)將發(fā)生什么。如果連接條件下設(shè)置成“yes”，那么活動(dòng)就被簡(jiǎn)單跳過(guò)；如果設(shè)置為“no”，那么連接失敗將被拋向在網(wǎng)層次中需要被捕獲的元素。只有在例外沒(méi)有被捕獲時(shí)，活動(dòng)將會(huì)失敗。在本文中，我們假設(shè)這些設(shè)置都設(shè)成“yes”。資源是向外流出的鏈接，如果這個(gè)活動(dòng)要么完成要么跳過(guò)的話(huà)，鏈接將來(lái)回運(yùn)動(dòng)。如果跳過(guò)，相應(yīng)的鏈接將產(chǎn)生一個(gè)否面的狀態(tài)。如果完成的話(huà)，那么一個(gè)隨意的變遷狀態(tài)將終止它的狀態(tài)。對(duì)象是輸入鏈接，它需要在活動(dòng)開(kāi)始前移動(dòng)。一個(gè)移動(dòng)的對(duì)象有一個(gè)正的或是負(fù)的狀態(tài)。 。如果該層次結(jié)構(gòu)使該活動(dòng)可行的話(huà)，開(kāi)始庫(kù)所包含一個(gè)“托肯”。對(duì)每個(gè)目標(biāo)，真庫(kù)所和假庫(kù)所都存在。如果相應(yīng)的鏈接已經(jīng)轉(zhuǎn)移了，或者真庫(kù)所包括一個(gè)托肯(標(biāo)志鏈接有一個(gè)正狀態(tài))或假庫(kù)所包括一個(gè)托肯(標(biāo)志鏈接有一個(gè)負(fù)狀態(tài))。連接條件映射到一系列st(start true)變遷：一個(gè)st變遷為每個(gè)有效的對(duì)象組合。對(duì)每個(gè)無(wú)效的目標(biāo)組合，一個(gè)sf(start false)變遷是存在的。如果一系列正的目標(biāo)有效，也就是說(shuō)，如果連接條件的值為“true”，那么這個(gè)活動(dòng)就開(kāi)始。在這個(gè)活動(dòng)完成后，相應(yīng)的et(end true)變遷向前到層次結(jié)構(gòu)(通過(guò)庫(kù)所 end)中的下一個(gè)活動(dòng)和源。如果一系列的正的對(duì)象無(wú)效，相應(yīng)的sf變遷向前控制到skip庫(kù)所，在ef(end false)變遷向前控制到層次結(jié)構(gòu)(通過(guò)庫(kù)所end)k中的下一個(gè)活動(dòng)和源。請(qǐng)注意，如果一個(gè)活動(dòng)完成后，它向前到一個(gè)正的控制到它的源，如果跳過(guò)的話(huà)，它向前到一個(gè)負(fù)的控制(因?yàn)樗缆放懦??！　　Ｒ?yàn)槿魏卧椿蚰繕?biāo)必須指向一些鏈接，這些鏈接定義在層次中更高一些的流活動(dòng)，在層次中最高的活動(dòng)不能有源或目標(biāo)。所以，這個(gè)最高的活動(dòng)將有確切的一個(gè)源庫(kù)所(start)和一個(gè)確切的漏庫(kù)所(end)。1）Basic活動(dòng)基本活動(dòng)(例如，喚醒，接收，回復(fù))不包括其它任何活動(dòng)。一個(gè)基本的活動(dòng)能夠完成，失敗或回轉(zhuǎn)。 net片段上。變遷C表示活動(dòng)的完成，變遷a表示失敗，變遷b表示回轉(zhuǎn)。注意到，回轉(zhuǎn)將把所有的輸入鏈接狀態(tài)變?yōu)檎?。因?yàn)榛顒?dòng)開(kāi)始后，它們的連接條件必須被賦為“true”，并且我們假設(shè)一個(gè)連接條件將被賦為“true”如果所有輸入鏈接都有一個(gè)正狀態(tài)。2）A Reduction它直接檢查大部分的活動(dòng)能僅僅通向問(wèn)題，如果這些問(wèn)題包含源和目標(biāo)。唯一的例外就是pick活動(dòng)，它可