On Utilizing Web Service Equivalence for Supporting the Composition Life Cycle

Deciding on web service equivalence in process-aware service compositions is a crucial challenge throughout the composition life cycle. Restricting such decisions to (activity) label equivalence, however, is not sufficient for many practical applications: if two activities and web services respectively have equivalent labels, does this necessarily mean they are equivalent as well? In many scenarios (e.g., evolution of a composition schema or mining of completed composition instances) other factors may play an important role as well. Examples include context information (e.g., input and output messages) and information on the position of web services within compositions. In this paper, we introduce the whole composition life cycle and discuss specific requirements for web service equivalence along its different phases. We define adequate equivalence notions for the design, execution, analysis, and evolution of service compositions. Main focus is put on attribute and position equivalence. Altogether this paper shall contribute a new understanding and treatment of equivalence notions in service compositions

Flexibilisierung Service-orientierter Architekturen

Service-orientierte Architekturen (SOA) werden zunehmend in Unternehmen eingesetzt. Wichtige Ziele bilden die flexible IT-Unterstützung von Geschäftsprozessen, etwa deren rasche Anpassungsfähigkeit sowie die (Teil-) Automatisierung dieser Prozesse. Um die in der betrieblichen Praxis geforderte Flexibilität zu verwirklichen, sind jedoch eine Reihe von Maßnahmen vonnöten, die von der Dokumentation fachlicher Anforderungen über die Modellierung von Geschäftsprozessen bis hin zu dynamischen Service-Aufrufen reichen. Besonders wichtige Flexibilitätsmaßnahmen werden im vorliegenden Beitrag erörtert und in ein Rahmenwerk zur Erhöhung der Flexibilität in Service-orientierten Architekturen eingebettet

Flexible Prozessapplikationen in Service-orientierten Architekturen - Ein Überblick

Service-orientierte Architekturen (SOA) werden zunehmend in Unternehmen eingesetzt. Wichtige Ziele bilden die flexible IT-Unterstützung von Geschäftsprozessen, etwa deren rasche Anpassungsfähigkeit sowie die (Teil-) Automatisierung dieser Prozesse. Um die in der betrieblichen Praxis geforderte Flexibilität zu verwirklichen, sind jedoch eine Reihe von Maßnahmen vonnöten, die von der Dokumentation fachlicher Anforderungen über die Modellierung von Geschäftsprozessen bis hin zu dynamischen Service-Aufrufen reichen. Besonders wichtige Flexibilitätsmaßnahmen werden im vorliegenden Beitrag erörtert und in ein Rahmenwerk zur Erhöhung der Flexibilität in Service-orientierten Architekturen eingebettet

Requirements model driven adaption and evolution of Internetware

Today’s software systems need to support complex business operations and processes. The development of the web-based software systems has been pushing up the limits of traditional software engineering methodologies and technologies as they are required to be used and updated almost real-time, so that users can interact and share the same applications over the internet as needed. These applications have to adapt quickly to the diversified and dynamic changing requirements in the physical, technological, economical and social environments. As a consequence, we are expecting a major paradigm shift in software engineering to reflect such changes in computing environment in order to better address the fundamental needs of organisations in this new era. Existing software technologies, such as model driven development, business process engineering, online (re-)configuration, composition and adaptation of managerial functionalities are being repurposed to reduce the time taken for software development by reusing software codes. The ability to dynamically combine contents from numerous web sites and local resources, and the ability to instantly publish services worldwide have opened up entirely new possibilities for software development. In retrospect to the ten years applied research on Internetware, we have witnessed such a paradigm shift, which brings about many changes to the developmental experience of conventional web applications. Several related technologies, such as cloud computing, service computing, cyber-physical systems and social computing, have converged to address this emerging issue with emphasis on different aspects. In this paper, we first outline the requirements that the Internetware software paradigm should meet to excel at web application adaptation; we then propose a requirement model driven method for adaptive and evolutionary applications; and we report our experiences and case studies of applying it to an enterprise information system. Our goal is to provide high-level guidelines to researchers and practitioners to meet the challenges of building adaptive industrial-strength applications with the spectrum of processes, techniques and facilities provided within the Internetware paradigm

Erhöhung der Flexibilität und Durchgängigkeit prozessorientierter Applikationen mittels Service-Orientierung

Höhere Flexibilität für IT-gestützte Prozesse ist eine der zentralen Erwartungen, die von Anwenderseite an eine Service-orientierte Architektur (SOA) gestellt wurden. Insbesondere sollen fachliche Anforderungen an Geschäftsprozesse rasch in betriebliche Informationssysteme, d.h. die technische Implementierung der Prozesse, überführt werden können. Des Weiteren ist die Fähigkeit, auf Änderungen der fachlichen oder technischen Ebene schnell und korrekt zu reagieren, unabdingbare Voraussetzung für den Betrieb prozessorientierter Applikationen in einer SOA. Eine Herausforderung ist in diesem Zusammenhang die Diskrepanz zwischen den Anforderungen der Fachbereiche und den vom IT-Bereich realisierten technischen Implementierungen (sog. Business-IT-Gap). Um den genannten Herausforderungen gerecht zu werden, bedarf es einer durchgängigen Definition, Verwaltung und Pflege von Prozessen, Services und Datenobjekten, sowohl auf fachlicher als auch auf technischer Ebene. Informationen zum Beziehungsgeflecht zwischen fachlichen und technischen Prozessen, Services und Datenobjekten sind in heutigen Unternehmensarchitekturen meist nicht vorhanden, was zu weiteren Problemen führt. So ist etwa bei Außerbetriebnahme eines Services nicht immer nachvollziehbar, welche (prozessorientierten) Applikationen davon betroffen sind. Dadurch ist es wiederum schwierig sicherzustellen, dass die Deaktivierung einzelner Services oder Service-Versionen in der Folge nicht zu unerwarteten Fehlern führt, etwa dass ein implementierter Geschäftsprozesses nicht mehr ausführbar ist. Die vorliegende Arbeit adressiert mit ENPROSO (Enhanced Process Management through Service Orientation) diese Problemfelder und stellt einen Ansatz zur Verbesserung der Konsistenz zwischen fachlichen Anforderungen und implementierten Prozessen dar. Die Verwaltung und Konsistenzsicherung des komplexen Beziehungsgeflechts fachlicher und technischer Artefakte wird durch geeignete Methoden und Vorgehensmodelle für eine durchgängige Prozessmodellierung unterstützt. So lassen sich bereits bei der fachlichen Modellierung benötigte Informationen (z.B. über wiederverwendbare Services) explizit dokumentieren. Dadurch entsteht bereits während der fachlichen Analyse und Konzeptentwicklung eine detaillierte Beschreibung des zu implementierenden Sachverhalts. Zudem ist es möglich, fachliche Anforderungen schon in frühen Phasen der Softwareentwicklung vollständig zu dokumentieren und dadurch Aufwände für die Implementierung in späteren Phasen zu reduzieren. Zur Verwaltung der von einer SOA benötigten Artefakte ist ein umfassendes und generisches Repository-Metamodell notwendig, das die konsistente Speicherung aller Artefakte mit allen relevanten Beziehungen ermöglicht. Auf diese Weise kann die Konsistenz der gegenwärtig im Repository dokumentierten Artefakte sichergestellt werden

Portability of Process-Aware and Service-Oriented Software: Evidence and Metrics

Modern software systems are becoming increasingly integrated and are required to operate over organizational boundaries through networks. The development of such distributed software systems has been shaped by the orthogonal trends of service-orientation and process-awareness. These trends put an emphasis on technological neutrality, loose coupling, independence from the execution platform, and location transparency. Execution platforms supporting these trends provide context and cross-cutting functionality to applications and are referred to as engines. Applications and engines interface via language standards. The engine implements a standard. If an application is implemented in conformance to this standard, it can be executed on the engine. A primary motivation for the usage of standards is the portability of applications. Portability, the ability to move software among different execution platforms without the necessity for full or partial reengineering, protects from vendor lock-in and enables application migration to newer engines. The arrival of cloud computing has made it easy to provision new and scalable execution platforms. To enable easy platform changes, existing international standards for implementing service-oriented and process-aware software name the portability of standardized artifacts as an important goal. Moreover, they provide platform-independent serialization formats that enable the portable implementation of applications. Nevertheless, practice shows that service-oriented and process-aware applications today are limited with respect to their portability. The reason for this is that engines rarely implement a complete standard, but leave out parts or differ in the interpretation of the standard. As a consequence, even applications that claim to be portable by conforming to a standard might not be so. This thesis contributes to the development of portable service-oriented and process-aware software in two ways: Firstly, it provides evidence for the existence of portability issues and the insufficiency of standards for guaranteeing software portability. Secondly, it derives and validates a novel measurement framework for quantifying portability. We present a methodology for benchmarking the conformance of engines to a language standard and implement it in a fully automated benchmarking tool. Several test suites of conformance tests for two different languages, the Web Services Business Process Execution Language 2.0 and the Business Process Model and Notation 2.0, allow to uncover a variety of standard conformance issues in existing engines. This provides evidence that the standard-based portability of applications is a real issue. Based on these results, this thesis derives a measurement framework for portability. The framework is aligned to the ISO/IEC Systems and software Quality Requirements and Evaluation method, the recent revision of the renowned ISO/IEC software quality model and measurement methodology. This quality model separates the software quality characteristic of portability into the subcharacteristics of installability, adaptability, and replaceability. Each of these characteristics forms one part of the measurement framework. This thesis targets each characteristic with a separate analysis, metrics derivation, evaluation, and validation. We discuss existing metrics from the body of literature and derive new extensions speciffically tailored to the evaluation of service-oriented and process-aware software. Proposed metrics are defined formally and validated theoretically using an informal and a formal validation framework. Furthermore, the computation of the metrics has been prototypically implemented. This implementation is used to evaluate metrics performance in experiments based on large scale software libraries obtained from public open source software repositories. In summary, this thesis provides evidence that contemporary standards and their implementations are not sufficient for enabling the portability of process-aware and service-oriented applications. Furthermore, it proposes, validates, and practically evaluates a framework for measuring portability