自主计算(Autonomic Computing)是近年来逐渐兴起的一个研究领域。最早由IBM公司提出,主要是为了解决在Internet与计算机技术高速发展的今天,由于系统异构化、复杂化引起的人力维护成本过高的问题。参照自主神经系统的自我调节机制,以现有的理论和技术为基础构建具有自主特性的计算系统,将系统的复杂程度隐藏于系统内部,实现“技术”管理“技术”,使得信息系统在内部实现自我管理。自主计算系统的实现方法是自主计算领域的研究重点之一,但目前的自主计算研究工作主要是从概念模型出发,或者是对单一领域的应用进行研究,对自主计算通用实现方法还缺乏较为深入的研究。本文首先介绍了自主计算产生的背景和国内外的研究现状。然后对面向服务软件体系结构(Service-Oriented Architecture)进行了研究,分析了面向服务体系结构的特点,以及其系统架构内部的协作关系,同时对其主要实现技术Web Service进行了较为具体的阐述。针对面向服务和Web Service的特性,分析并评估了其与自主计算领域结合的可能性和可行性。本文还对自主计算相关知识和设计方法进行了较为详细的研究,从部分到整体,从自主元素到自主计算系统,介绍了自主计算中的核心部件——自主元素的概念模型,对其工作机制以及核心步骤进行具体分析,并对自我觉察/上下文觉察、决策选择方法等进行了具体的研究。从自主计算系统层面研究了自主元素间的组织方式、协作关系、行为编排等问题,其中针对行为编排问题,给出了基于动态规划方法的行为编排算法。根据对自主计算和Web Service相关理论的研究,本文提出了一种基于WebService的自主计算实现方法。其中,通过改造Web Service的端点,提出一种新型的自主元素设计方法。同时,在系统层面上,根据面向服务体系结构的服务请求模式,本文给出了一种建立在服务工厂、决策中心、服务注册中心基础上的自主元素组织形式。最后,依据本文提出的基于Web Service的自主计算实现方法,进行了实验系统的开发实现,用于验证该实现方法在现实环境下的可行性。实验系统提供了自保护和自修复两个特性,并且给出了由于决策引起的资源冲突问题的解决办法。实验结果表明,可以通过本文提出的基于Web Service的自主计算实现方法,建立具有自主特性的计算系统,验证了该方法的有效性。