近年来，Web服务及其应用已经成为互联网发展一个主要趋势和研究的重点。Web服务研究和应用的重点是通过服务组合的方式把松散的Web服务连接起来构建新应用和服务。但是服务的组合涉及多个方面的问题，如组合服务的流程描述，服务接口的描述，服务的发现和匹配，服务的交互，服务的自动组合等，虽然在研究和工业领域已经有很多的工作和成果，但是还存在很多问题使服务组合在实际应用中受阻，如接口描述不完整导致服务查找不够精确。论文的工作主要包括以下几个方面：(1)服务的交互往往是一个具有状态信息的会话过程，因此接口的行为特征不仅仅限于静态行为，还要描述服务是如何参与到交互——动态行为。服务接口的描述是服务查找和组合基础，描述能力的强弱直接影响到其他的能力。针对这个问题，本文提出一个基于自动机的服务行为接口描述方法，并通过行为接口来检查两个接口之间的交互是否是一致的，称为接口兼容检查。通过接口兼容，可以直接在接口的动态行为这个层次对接口行为进行检查，因此可以应用于组合的查找和匹配，在传统方法基础上提供查找的精确度，在组合过程中对组合服务提供设计时的检查和验证等。(2) Web服务的交互环境是Internet，Internet没有全局时钟，交互协议也不是同步，因此Web服务的交互是异步消息交互。针对异步环境下，服务交互行为是不可判定的这个特性，本文应用协议兼容的可同步条件来研究接口之间的交互。通过分析，得到了异步环境下保证满足可同步条件的接口兼容方法，并证明了这个方法是充分而且完备的。(3)平面的自动机行为模型在描述实际的服务行为时存在一些缺陷，这影响了它的应用，比如：状态数很多，对某些语言结构不支持等。为了解决接口兼容在实际应用中的瓶颈，我们提出了采用基于statecharts的结构化自动机来描述行为接口。结果表明，结构化自动机可以明显减少状态数目，有效减少复杂度，对某些复杂的行为结构提供直接支持。而且，结构化自动机的另一个优点是可以不必平铺自动机就可以分析接口行为，比如接口兼容检查和可同步条件检查，为接口兼容的应用进一步铺平了道路。