Sichtenbasierte und modellgetriebene Entwicklung von Web Services für BPEL Prozesse

Abstract

Heutzutage setzen viele Unternehmen auf eine Service Orientierte Architektur um häufige Änderungen der Anforderungen besser kontrollieren zu können und Dienste von Drittanbietern besser und einfacher integrieren zu können. Eine Service Orientierte Architektur kann mit Hilfe von BPEL Arbeitsprozessen und Web Services realisiert werden. Die Services können dabei Eigenentwicklungen sein oder von Drittanbietern stammen. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der sichtenbasierten und modellgetriebenen Erzeugung von Web Services für BPEL Prozesse. BPEL Prozesse und die verwendeten Web Services verwenden viele verschiedene Technologien (z.B. BPEL, WSDL, SOAP, XSD), welche ein hohes Fachwissen voraussetzen, Änderungen unterworfen sind bzw. durch neue Technologien ausgetauscht werden. Um das benötigte Fachwissen der einzelnen Designer/Entwickler reduzieren zu können, wird der BPEL Prozess mit dem View based Modeling Frameworks (VbMF) abgebildet. Das VbMF ist eine Sammlung von Modellen, welche einen BPEL Prozess aus verschiedenen Sichten (u.A. Prozessablauf, verwendete Services, verwendete Variablen) betrachten. So kann der Prozessablauf durch einen Spezialisten des Fachbereiches erstellt werden. Die für den Betrieb notwendigen technischen Details werden durch einen IT Spezialisten aufgefüllt. Für die automatische Web Service Erzeugung wird das VbMF um die Fähigkeit erweitert, neben der Abbildung von BPEL Prozessen, auch die beteiligten Web Services abzubilden. Damit wird nun der gesamte Prozess mit allen beteiligten Services betrachtet. Das verwendete Konzept der Modellgetriebenen Architektur erlaubt es aus dem Modell unter Zuhilfenahme einer Modell-zu-Text Transformation Web Services mit bestimmten Eigenschaften zu erzeugen. Unterstützt werden folgende Web Service Typen:<br />* Empty Stub Web Service: Ist für Neuentwicklungen gedacht und enthält nur die Operationssignaturen. Die Funktionalität muss ausprogrammiert werden.<br />* Test Stub Web Service: Ist zum Testen und Monitoren des BPEL Prozesses gedacht. Es wird ein funktionsfähiges Web Service erstellt, welches alle Informationen während der Ausführung ausgibt. Außerdem kann es im Modell definierte Antwortnachrichten erzeugen, welche für Prozesssimulationen notwendig sind. Dieser Typ spielt vor allem beim Testen von Drittanbieterservices eine Rolle, welche keine Testumgebung zur Verfügung stellen. Damit wird es erst möglich, einen Prozess zu testen, welcher zum Beispiel eine Banktransaktion durchführt. * Adapter Stub Web Service: Ist zum Integrieren von Legacy Applikationen gedacht. In vielen Unternehmen existiert bereits eine Software Lösung, welche nicht einfach verworfen werden soll oder kann. Dieser Typ ermöglicht es, Teile der existierenden Lösung weiter zu verwenden indem ein Adapter die Legacy Applikationen dem BPEL Prozess zur Verfügung stellt. Die Modell-zu-Text Transformationen ermöglichen es ohne Änderungen am Modell das Web Service für verschiedene Programmiersprachen und Web Service Frameworks zu erstellen (Interoperabilität). Wenn eine neue Programmiersprache, ein neues Web Service Framework bzw. ein neuer Web Service Standard unterstützt werden soll, muß nur eine entsprechende Modell-zu-Text Transformation erstellt werden. Der Prototyp dieser Arbeit vereinfacht die Erstellung und Handhabung von BPEL Arbeitsprozessen mit Web Services. Weiteres kann es für automatisierte Tests von BPEL Prozessen und für stufenweise Software Migrationen verwendet werden.

Nowadays many companies use the Service Oriented Architecture (SOA) concept for better change management and better and easier integration of third party applications/services. A SOA software solution can be realized with BPEL processes and Web Services. The involved Web Services could be internal or external services. The aim of this thesis is to reduce the complexity of this kind of software systems by a view based and model-driven Web Service generation framework for BPEL processes. BPEL processes and Web Services based on many different technologies (e.g. BPEL, WSDL, SOAP, XSD), which changes sometimes (consolidation currently not completed) and requires a high skill level.<br />To support the designers/developers and reduce the necessary amount of knowledge, the BPEL process is modeled within the View based Modeling Framework. VbMF is a collection of models and transformations, where each model describes a specific concern of the process (e.g. process flow, used services, used variables). For example a domain expert creates the process flow and an IT expert extends it with the technical details. For the automatic Web Service generation, a further model will be added to the VbMF, which describes the required information for the Web Services generation. The model-driven development concept allows generating Web Services with different properties/for different applications from the model instance. We support the following three Web Service types:<br />- Empty Stub Web Service: Useable for creating of new services. It contains only the method signatures. The business logic must be implemented by a developer.<br />- Test Stub Web Service: Useable for testing and monitoring of a BPEL process. This Web Service logs debug information at runtime (e.g.<br />request message) and create predefined response messages. The response message will be defined in the model instance. This type is absolutely required, if a third party web service doesn't provide a test environment. For example, with this type it is possible to test a process, which uses a bank transaction Web Service. - Adapter Stub Web Service: Useable for the integration of legacy applications. In many companies exists a software solution, which cannot or would not be replaced intermediately. In this case this Web Service type can reuse (parts of) the legacy application, by providing it through an adapter to the BPEL process. The model-driven model-to-text transformation allows generating the Web Service for different programming languages and Web Service Frameworks, without changing the model instance. If a new programming language, a new Web Service Framework or a new Web Service standard should be supported, only a new model-to-text transformation will be required. The prototype of this thesis simplifies the generation and maintains of BPEL processes with Web Services. It is also possible to use it for automatic tests or for step by step software migrations.<br />