Managing and modeling web service evolution in SOA architecture

par Wei Zuo

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Youssef Amghar et de Nabila Benharkat.

Soutenue le 05-07-2016

à Lyon , dans le cadre de École doctorale en Informatique et Mathématiques de Lyon , en partenariat avec Institut national des sciences appliquées de Lyon (Lyon) (établissement opérateur d'inscription) , LIRIS - Laboratoire d'Informatique en Image et Systèmes d'information (Rhône) (laboratoire) et de Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information / LIRIS (laboratoire) .

Le président du jury était Pierre Maret.

Le jury était composé de Youssef Amghar, Nabila Benharkat, Pierre Maret, Selmin Nurcan, Christine Verdier.

Les rapporteurs étaient Selmin Nurcan, Christine Verdier.

  • Titre traduit

    Gestion et modélisation pour l’évolution des services web dans l’architecture SOA


  • Résumé

    Cette thèse traite de l’évolution des services web dans les architectures SOA. L’évolution s’entend ici comme tout changement impactant les contrats de service à chaque nouvelle version de service. Nous nous inscrivons volontairement dans le cadre de la préservation des versions et de leurs utilisations par des compositions de services ou par des applications quelconques. Nous nous intéressons également aux effets et impacts de ces changements sur l’ensemble du système d’information en particulier sur les acteurs et les processus d’affaires. Ce travail se situe principalement dans le domaine de la gestion des versions de services avec des ramifications dans le domaine des processus d'affaires et du génie logiciel. Afin de pouvoir utiliser des versions différentes en fonction de règles imposées par les consommateurs de service ou les fournisseurs, nous proposons un modèle capable de prendre en compte les changements en termes d’identification, de planification, d’implémentation, de tests et de notifications aux acteurs du système d’information. Dans ce contexte, un des problèmes majeurs est celui de relier les applications et les consommateurs aux nouveaux services. La résolution de problème est a priori difficile si on considère que les solutions qui pourraient y être apportées sont consommatrices en temps d’exécution, génératrice d’erreurs voire entrainant des arrêts de services. Ce coût du changement conduit souvent à ne pas entreprendre des évolutions ce qui en fin de compte est dommageable pour les organisations en général. Quoi qu’il en soit, les migrations de services d’une version à une autre peuvent conduire les consommateurs à éviter les nouvelles versions en dépit de la plus-value que ces dernières peuvent apporter car trop couteuses à maintenir). Pour répondre à cette problématique, nous proposons un modèle holistique capable de décrire l'évolution des services dans les architectures SOA en prenant en compte les différentes versions de services durant leur cycle de vie. Ce modèle fait l'objet d'une méthodologie spécifique qui conduit à son implantation avec pour but de montrer sa faisabilité et sa validité. Cette méthodologie s'appuie sur un scenario qui permet de confronter toutes les notions du modèle. Plus précisément, nos contributions portent sur i) l'élaboration d'un modèle orienté-changement pour modéliser l'évolution des services, ii) une spécification semi-formelle pour la représentation interne de l'évolution en prenant en compte les versions de services, iii) une approche analytique pour interpréter l'évolution des services sur le système d'information, et iv) une adaptation semi-automatique de la partie client lors de l'évolution de services.


  • Résumé

    The context of this thesis concerns the evolution of web services in SOA architectures. We mean by evolution all changes of one or more elements of the service contract resulting each time a new version of the service. In addition, we are in the event where versions of services are preserved and maintained as they cannot be all used simultaneously. We are also interested in this thesis, in the effects of these developments on the entire information system and the actors who interact with services. This work is therefore in the field of service versions management with significant ramifications in the areas of business processes and software development. To ensure a smooth and consistent transition between the different versions of a Web service, we advocate for a change-centric model in which necessary changes are identified, planned, implemented, tested, and then notified to all necessary stakeholders. A major consequence of changes in Web services is to review the mechanisms that bind organization applications to these Web services. This review is usually time-consuming and error-prone and sometimes requires the suspension of ongoing operations prior to shifting to new applications. To mitigate this review’s consequences on applications, organizations tend to be passive by either ignoring the changes or delaying their adoption. In either case there is a high risk that providers of Web services stop supporting old versions (e.g., too costly to maintain), forcing organizations to take immediate actions, which could turn into chaos. Even if an organization is willing to embrace the changes, there are no guarantees that the transition to a new version will be a success. Organizations end-up using different versions of the same Web service, which is simply “unhealthy”. This thesis aims to build a holistic model for managing the Web Service evolution in service-oriented architecture taking into account services versions. The main work of this thesis is a set of theoretical models and approaches that facilitate the Web Service consumer and provider to handle the issues of Web Service evolution. Additionally, we also provide an implementation methodology which presents and validates the feasibility of the proposed model. Along with the theory and practice contribution of the work, we build a complete scenario to evaluate the whole work. The main contributions are i) the development of holistic theoretical change-centric model for managing Web Service evolution, ii) the change specification for representing Web Service evolution in the context of versions management, iii) the change impact analysis approach for Web Service evolution, and iv) a semi-automatic client adaptation for Web Service evolution.


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