Aplicatii Web bazate pe semantica, agenti si servicii

1

• Aplicatii Web bazate pe semantica, agenti si
  servicii

http//turing.cs.pub.ro/webs_07
Universitatea Politehnica BucurestiAnul
universitar 2007-2008, MasterAdina Magda Florea
2
Orchestrarea serviciilor Web

• Standarde pentru servicii pozitionare
• Modelarea procesului de business
• UML
• BPML
• Orchestrarea procesului de business
• WSBPEL
• ebXML

Orientare pe procese
3
Standarde pentru servicii Web
4
Modelarea proceselor

• Modelarea proceselor
• Reprezentarea unei secvente ordonate de
  activitati de business si a continutului
  informational asociat
• Un model de proces diagrame de flux de
  activitati care contin suficiente detalii a.i
  procesul sa poata fi analizat, simulat si
  executat
• BPMN Business Process Modeling Notation
• UML pt BM (Business Modeling)

5
UML

• Utilizarea UML pentru BM
• Constructii grafice care pot fi utilizate in
  modelarea BP pentru descrierea
• activitatilor
• precedentei temporale
• fluxului de control
• Structuri de control utilizate
• Sequence tranzitia de la o activitate la alta
• Branch un punct de decizie intre fluxuri
  alternative de control
• Merge doua sau mai multe fluxuri de control
  alternativ se contopesc
• Fork impartirea unui flux de control in doua sau
  mai multe fluxuri de control concurente
  independente
• Join sincronizarea a doua sau mai multe fluxuri
  de control cu executie concurenta intr-un unic
  flux de control

6
UML
Reprezentarea unui proces de vanzare
7
BPMN

• BPMN permite
• modelarea proceselor
• utilizarea unor metodologii diverse cat si
  scopuri diverse in modelare (de ex orchestrare si
  coreografie)
• BPMN este o reprezentarea grafica pe baza de
  organigrame pentru definirea BP (Business
  Processes)
• BPMN ofera un mecanism pentru generarea BP
  executabile (BPEL) din aceasta reprezentare
  grafica
• BP modelat in BPMN poate fi dat unui motor BPEL
  pentru executie

8
Originile BPMN

• BPMI (Business Process Management Institute)
  acum parte a OMG (Object Management Group) a
  dezvoltat BPML (un limbaj bazat pe XML pentru
  executarea BP)
• BPML a fost mai tarziu inlocuit de BPEL
• BPMN
• Mai 2004 - BPMN 1.0
• Februarie 2006 BPMN 1.0 adoptat ca standard OMG
• la ora actuala exsita 39 de mari companii care au
  implementari ale BPMN

9
BPMN elemente de baza

• BPMN este format dintr-o multime de elemente
  grafice
• Defineste Business Process Diagram (BPD)
  flowchart pentru crearea modelelor grafice a
  operatiilor BP
• 4 categorii de baza de elemente
• Flow Objects (1)
• Connecting Objects (2)
• Swimlanes (3)
• Artifacts (4)

10
(1) Flow Objects

• Events ceva ce se intampla in timpul unui BP
• Activity atomice sau non-atomice (compuse)
• Task activitate atomica
• Sub-Process dezvoltare ierarhica
• Se pot executa o data sau pot avea bucle interne
• Gateway
• divergenta sau convergenta unor fluxuri de
  activitati
• element de decizie

start
end
intermediate
Task
Sub-Process

Looped task
11
Event

• Events ceva ce se intampla in timpul unui BP
• Start
• untriggered
• message (procesul incepe la receptionarea unui
  mesaj se poate implementa ca un WS)
• timer procesul incepe la o data/ora specificata
  sau la un interval de timp (ciclic)
• rule procesul incepe odata cu executia unei
  reguli
• link un sub-proces al procesului curent incepe
  la terminarea unui alt sub-proces al procesului
  curent
• Intermediate la fel
• Error arunca o eroare
• Compensation indica necesitatea unei compensari
  pentru o tranzactie (apel compensare)
• End la fel cu Intermediate
• Terminate termina toate activitatile din proces
  fara alte compensari sau evenimente

start
intermediate
end
12
Activity

• Tasks
• User tasks necesita interventie umana in aplic
  software (eg introduce date client)
• Manual tasks facute de o persoana fara software
  (eg cheama seful)
• Service tasks fara interventie umana (eg apel
  fct software, WS)
• Send task trimite mesaj catre sistem sau
  persoana
• Receive task asteapta un mesaj de la sistem sau
  persoana
• Reference task refera un task deja existent
  (impiedica duplicare taskuri)
• Sub-processes
• Embedded continut integral in procesul parinte
  si executat in acesta are acces la aceleasi Data
  Object ca procesul parinte
• Independent apel al unui proces separat care
  poate fi apelat si din alt proces nu are acces
  la Data Objects a procesului parinte
• Transactions comportarea sub-procesului este
  aceea a unui protocol de tranzactie
• Activity markers pt bucle

13
Exemplu
Message event
Sub-process activity
Intermediate events
Timer event
14
Gateways

• Utilizate pentru branching, merging, forking,
  joining, conditional decisions
• Exclusive gateways (XOR) decizii numai o cale
  posibila
• Mecanisme de decizie
• date (eg expresii conditionale)
• evenimente (eg receptia unui mesaj)
• Inclusive gateways (OR)
• utilizate ca fork mai multe iesiri posibile
• utilizate ca merge, sincronizeaza fluxuri de
  intrare dar nu asteapta
• Complex gateways
• utilizate ca merge expresia determina care flux
  de intrare este necesar pentru a continua
• Parallel gateways (AND) fork sau merge pt. mai
  multe cai paralele folosita ca sincronizare
  (wait for) a cailor paralele de intrare

15
(2) Connecting Objects

• Sequence flow ordinea activitatilor intr-un
  proces
• Message flow fluxul de mesaje intre 2
  participanti diferiti la proces
• Association asociaza date, text sau alte
  artefacte cu flow objects
• Asocierile sunt utilizate pentru a arata
  intrarile si iesirile activitatilor

16
Exemplu
Exclusive gateway (date)
Sequence flow
17
(3) Swimlanes
Nume

• Pool reprezinta un participant la un process
• Grupeaza activitati in B2B 2 entitati/participant
  i
• Lane sub-partitie intr-un Pool
• Folosesc la organizarea si clasificarea
  activitatilor

Nume
Nume
Nume
18
Exemplu
Pool
Pool
19
(4) Artifacts

• Data objects arata datele necesare producerii
  unei activitati
• Sunt conectate la activitati prin asociatii
• Group utilizat pentru documentare sau analiza
• Nu afecteaza fluxul de activitati
• Annotation text suplimentar

NumeStare
Adnotare cu text
20
Exemplu
Data object
Lanes
Group
Annotation
21
BPD - rezumat
Elemente din BPDiagram
22
BPMN - orchestrare

• Orchestrarea procese interne intr-o aceeasi
  organizatie
• Procesele sunt continute intr-un singur Pool

Exclusive gateway (data)
Parallel gateway
23
BPMN - coreografie

• Coreografia procese care se petrec in mai multe
  organizatii si interactiunea intre ele
• Procesele fiecarei organizatii sunt continute in
  Pools diferite

24
BP la nivel general

• Modelarea - ierarhic, la diferite niveluri de
  detaliere

25
BP detaliat
26
Exemplu de modelare a unui proces

• Expense reimbursment process decontarea
  cheltuielilor unor angajati intr-o organizatie
• Informatii despre proces
• Dupa depunerea decontului de cheltuieli (Expense
  Report) se creaza un nou cont (bancar) daca
  angajatul nu are deja unul
• Decontul este apoi trimis automat pentru aprobare
• daca suma este sub 200 atunci aprobarea este
  automata
• daca suma este egala sau mai mare cu 200 atunci
  necesita aprobarea supervizorului
• In caz de respingere, angajatul primeste o
  notificare prin email
• Daca a fost aprobat cu succes, suma este depusa
  in contul angajatului
• Daca nu se intampla nici o actiune in 7 zile,
  angajatul primeste un email "approval in
  progress"
• Daca cererea nu este rezolvata in 30 de zile,
  atunci procesul se opreste si angajatul primeste
  un email prin care este notificat de acest lucru
  (cancellation) si trebuie sa depuna din nou
  decontul

27
BPMN - Expense reimbursment process
28
Meta-modelul UML al BPMN
29
Produse BPMN

• TIBCO Business Suite permite modelarea
  proceselor si "deployment" pe TIBCO iProcess
  Engine
• BPMN iServer pt Microsoft Visio
• SPARX Systems Enterprise Architect UML 2.01 si
  BPMN
• Intalio BPMS
• WebSphere Business Modeler vezi Demo

30
TIBCO Business Suite
31
TIBCO Business Suite
32
BPEL

• Poate servi ca un limbaj de executie (procese
  executabile) si ca un limbaj de descriere
  (procese abstracte)
• Un document BPEL utilizeaza XML pentru a descrie
  urmatoarele aspecte ale BP
• partners o lista de WS invocate ca parte a unui
  proces
• containers utilizate de procese, oferind
  definitii in termeni de tipuri de mesaje WSDL
  sunt necesare pentru a stoca date cu stari si
  istoria procesului pe baza mesajelor schimbate
  intre componentele procesului
• variables variabilele utilizate care fac parte
  din proces
• faultHandlers routinele de tratare a exceptiilor

33
BPEL

• eventHandlers routinele de tratare a
  evenimentelor externe (asincrone)
• compensationHandler compensarea ce trebuie
  executata daca o tranzactie esueaza
• correlationSet precedenta si corelarea intre
  invocarea WS care nu poate fi exprimata ca parte
  a procesului logic principal
• main logic process o serie de structuri de
  control imbricate care combina activitati
  primitive cu algoritmi mai complicati.
  Structurile de control includ
• sequence executie seriala
• while bucla
• switch multiway branching
• pick selectia unei alternative pe baza unui
  eveniment extern
• flow executie paralela

34
Proces BPEL WS compus cu o descriere WSDL
35
Structura BPEL
Partner / Role Definitions
Process State
ltprocessgt ltpartnersgt lt/partnersgt
ltvariablesgt lt/variablesgt ltcorrelationSetsgt
lt/correlationSetsgt ltfaultHandlergt
ltfaultHandlergt ltcompensationHandlergt
lt/compensationHandlergt lteventHandlergt
lt/eventHandlergt (activities) lt/processgt acti
vities ltreceivegt, ltreplygt, ltinvokegt, ltassigngt,
ltthrowgt, ltterminategt, ltwaitgt,
ltemptygt, ltsequencegt, ltswitchgt,
ltwhilegt, ltpickgt, ltflowgt, ltscopegt, ltcompensationgt
Instance Matching
Transaction management
Exception Handling
Events
Process Flow
36
Triggere de procese BPEL

• Extrinsic / Incoming Messages
• ltreceive createInstanceyesgt
• lt/receivegt
• Intrinsic / Time-based
• ltpickgt
• lt!-- set an alarm in 3 days and 10 hours --gt
• ltonAlarm for"'P3DT10H'"gt
• lt!-- handle timeout for order completion --gt
• lt/onAlarmgt
• lt/pickgt

37
Activitati BPEL

• ltsequencegt
• ltflowgt
• ltpickgt

Serial ltsendgt, ltreceivegt, ltinvokegt, ltgt
Paralel ltsendgt, ltreceivegt, ltinvokegt, ltgt
Asteapta pentru unul sau mai multe ltreceivegt sau
o alarma
38
Fluxul de control BPEL

• ltswitchgt ltcase /gt ltotherwise /gt lt/switchgt
• While
• Wait

39
Date BPEL

• Atribuirea variabilelor utilizand XPath 1.0
• ltassigngt
• ltcopygt
• ltfrom variable"AutoLoanRequest"
• part"creditRating"
  query"/creditRating/text()"/gt
• ltto variable"InterstateCarLoanRequest"
  part"credit" query"/credit/text()"/gt
  
• lt/copygt
• lt/assigngt

40
Corelarea mesajelor BPEL

• ltpropertyAlias propertyName"orderNumber"
• messageType"POMessage" part"PO"
• query"/PO/Order"/gt
• ltcorrelationSetsgt
• ltcorrelationSet name"PurchaseOrder"
• properties"orderNumber"/gt
• lt/correlationSetsgt
• ltreceive partnerLink"Buyer" portType"PurchasingP
  T"
• operation"AsyncPurchase"
• variable"PO"gt
• ltcorrelationsgt
• ltcorrelation set"PurchaseOrder"
  initiate"yes"gt
• lt/correlationsgt
• lt/receivegt

41
Tranzactii BPEL

• Suport pentru integritatea tranzactiilor
• ltcompensationHandlergt
• ltinvoke partnerLink"Seller"
• operation"SyncPurchase"
• gt
• ltcompensationHandlergt
• ltinvoke partnerLink"Seller"
• operation"CancelPurchase /gt
• lt/compensationHandlergt
• lt/invokegt
• Se apeleaza prin ltcompensategt
• ltswitchgt
• ltcase gt
• ltcompensate/gt
• lt/casegt

42
Tratarea erorilor in BPEL

• ltfaultHandlersgt
• ltcatchAllgt
• lt/catchAllgt
• lt/faultHandlersgt
• ltswitchgt
• ltcase condition "bpwsgetVariableProperty(stockRe
  sult,level) gt 100"gt
• ltthrow faultName"OutOfStock"/gt
• lt/casegt

43
Specificarea unui serviciu compus de Stock
quotation

• ltprocess name"simple" targetNamespace"urnstockQ
  uoter" xmlnstns"urnstockQuoter"
  xmlnssqp"http//tempuri.org/services/stockquote"
  xmlnsBPEL/gt
• ltcontainersgt
• ltcontainer name"request" messageType"tnsreq
  uest"/gt
• ltcontainer name"response" messageType"tnsre
  sponse"/gt
• ltcontainer name"invocationRequest"
  messageType"sqpGetQInput"/gt
• ltcontainer name"invocationResponse"
  messageType"sqpGetQOutput"/gt
• lt/containersgt
• ltpartnersgt
• ltpartner name"caller" serviceLinkType"tnsSt
  ockQuoteSLT"/gt
• ltpartner name"provider" serviceLinkType"tns
  StockQuoteSLT"/gt
• lt/partnersgt
• ltsequence name"sequence"gt
• ltreceive name"receive" partner"caller"
  portType"tnsStockQuotePT"
• operation"wantQuote"
  container"request" createInstance"yes"/gt
• ltassigngt ltcopygt
• ltfrom container"request"
  part"symbol"/gt
• ltto container"invocationRequest"
  part"symbol"/gt
• lt/copygt lt/assigngt

44
Meta-modelul (complet) UML al BPEL
45
Mapare BPMN la BPEL
46
Produse BPEL

• OpenStorm Service Orchestrator
• Microsoft BizTalk Server 2004, Visio
• Collaxa
• IBM WebSphere Process Choreographer
• Oracle AS, JDeveloper
• webMethods
• Eclipse plug-in
• Oracle AS and JDeveloper
• BEA WebLogic 8.1

47
Electronic Business Extensible Markup Language
(ebXML)

• Propus de UN-CEFACT (United Nations Centre for
  Trade Facilitation and Electronic Business) si
  OASIS (Organization for the Advancement of
  Structured Information Standards)
• Ofera specificatii pentru a defini BP standard,
  schimbul de mesaje de business si stabilirea
  contractelor
• Motivatie
• Standard global pentru orice tip de companie
• Gasirea automata a partenerilor de business

48
Vocabularul ebXML

• Unified Modeling Methodology (UMM)
• UML specializat pentru Business Processes
• Collaboration Protocol Profile (CPP)
• Descrie un profil de business, adica ce BP
  suporta, rolurile din proces, mesajele schimbate,
  mecanismul de transport pentru mesaje (e.g.,
  HTTPS)
• Collaborative Partner Agreement (CPA)
• O intersectie a doua CPP
• Contract tehnic intre doi sau mai multi
  parteneri

49
Proiectarea unui sistem ebXML