Generación dinámica de invariantes para composiciones de servicios web en WS-BPEL

Abstract

En los últimos años, las arquitecturas orientadas a servicios están cambiando la filosofía de desarrollo de software en muchos entornos. El uso de servicios web facilita significativamente la interoperabilidad entre sistemas, permitiendo programar sistemas de gran tamaño usando otros más simples de manera sencilla. El principal lenguaje para componer servicios es WS-BPEL 2.0, que ha sido estandarizado por OASIS con la participación de las grandes empresas del sector informático. Sin embargo, las principales técnicas de prueba no han sido adaptadas a WS-BPEL, quedando como uno de los principales retos para su adopción.

El objetivo de esta tesis es estudiar la validez de la generación dinámica de invariantes (también conocida como generación de invariantes potenciales) para apoyar la prueba de caja blanca de composiciones de servicios web en WS-BPEL. En primer lugar, la tesis comprueba la viabilidad de la generación dinámica de invariantes para WS-BPEL. Para ello se presenta una arquitectura basada en el generador dinámico de invariantes Daikon, que ha demostrado ser útil para lenguajes imperativos como C/C++, Java y Perl. Daikon es software libre, y se ha integrado con código propio y otros dos sistemas libres: el motor de ejecución compatible WS-BPEL 2.0 ActiveBPEL y la biblioteca de prueba unitaria para WS-BPEL BPELUnit, que incorpora un mecanismo de simulación de servicios web (pues puede haber servicios no disponibles para pruebas). Los tres sistemas han sido adaptados para crear Takuan, el único generador dinámico de invariantes para WS-BPEL hasta la fecha.

Tras implementar Takuan se realizaron pruebas para comprobar la utilidad de los invariantes que generaba. En ellas se observaron diversas mejoras específicas de WS-BPEL que permitirían optimizar su rendimiento. Tras implementarlas y evaluarlas, se obtuvo una mejora sustancial tanto en el tiempo de ejecución de Takuan como en la cantidad de invariantes que produce, descartando muchos invariantes no informativos y redundantes. Una vez estuvieron dichas mejoras implementadas se demostró la estabilidad de los invariantes generados por Takuan, permitiendo asegurar su correcto funcionamiento con un conjunto soporte adecuado. Los resultados obtenidos permiten afirmar la validez de la generación dinámica de invariantes para apoyar la prueba de caja blanca de composiciones WS-BPEL.