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Web服务是基于网络的、分布式的、自描述的、模块化的组件,用于执行特定的任务,表示一段逻辑上相对独立和完整的业务单元。通常情况下,Web服务由服务提供者根据特定的目标而设计。为了分散和简化应用逻辑,提高服务的可重用性,单个的Web服务不能很复杂。而现实生活中的很多应用都非常复杂,以致单个的Web服务无法满足其需要,这就需要通过服务组合把现有的可用Web服务组合起来,形成功能更强大的增值服务。然而,随着Web服务技术的流行使得网络上可访问的Web服务的数量急剧增加,不可避免地出现了大量功能相同、服务质量(QoS, Quality of Service)各异的Web服务。如何在大量的QoS各异的Web服务中选取一组具有较好的服务质量、用户较满意的服务,成为Web服务组合领域中的一个关键问题;另一方面,虽然Web服务的应用、基本构架和主要技术正处于快速发展阶段,但要将其真正交付实际使用、投入运作,并能给现实社会带来利益,仍旧面临着许多技术挑战,而容错就是其中重要的一方面。因此,本文围绕动态环境中Web服务组合的容错能力增强而展开,其主要研究内容及贡献如下:(1)将服务组合问题进行数学抽象化描述,转化为一个带约束条件的多目标组合优化模型。基于该优化模型,根据多目标遗传法NSGA-Ⅱ的基本原理,设计了适合Web服务组合的多目标遗传算法的QoS全局最优服务选择算法(MOGA-WS),通过该算法的优化计算最终得到多个Pareto最优组合服务方案。这些组合方案是用于选择最终执行方案的候选方案集。(2) MOGA-WS得到的Pareto最优方案满足约束条件,具有多个相同基本服务、在同一目标上分布连续的特征。利用这一特性,提出了组合方案的相容方案的概念。相容方案是组合方案执行发生意外后的可替代执行的Pareto最优方案,满足Pareto最优性。为了计算组合服务的相容方案,提出了用于可表示组合服务(组合关系)的层次树结构。基于层次树结构,提出了用于服务相容性计算的方法。(3)基于相容方案的计算,给出了预测组合方案能成功完成组合服务的期望成功率的计算方法,该期望值表示了组合方案执行失效时可以成功切换到其他相容方案概率,与组合服务的其它QoS属性共同作为评价组合服务优劣的凭据:用户根据偏好、可用性和期望成功率选择“合适”的最终方案来执行,使组合服务具有高可用性、高成功执行率,同时也满足个性需求。最后,针对动态场景中组合服务执行时可能发生意外的情形,提出了组合方案执行发生意外时的容错处理策略:切换到与其相容的备份方案继续完成执行。高期望成功率预示着在动态环境中具有更高的机率成功切换到备份方案,以继续成功完成组合服务的执行,增强了组合服务运行时的容错能力。