Approche à service et architectures à service

L’approche à service est un nouveau paradigme qui utilise les services comme la brique de base pour créer des applications [143]. Le but de ce style architectural est d’utiliser des entités faiblement couplées afin d’améliorer la composabilité des applications. Cette section décrira en détail les principes de ce style architectural ainsi que son apport pour la création d’applications dynamiques. Aujourd’hui de nombreuses technologies permettent de mettre en place des applications à service. Cette section détaillera et comparera quelques-unes de ces technologies.

1.1. Principes de l’approche à service

L’approche à service est un style architectural qui utilise les services comme entités de base. Le but principal de l’approche à service est de permettre la définition et l’utilisation de brique logicielle peu dépendante [142]. En réduisant ces dépendances, chaque élément peut évoluer séparément. Ainsi les applications décrites en termes de services exhibent une plus grande flexibilité que les applications monolithiques. Ce faible couplage entre les composants de l’application provient du motif d’interaction proposé par l’approche à service. En effet, ce style architectural est basé sur 3 acteurs :

 Les fournisseurs de services qui offrent des services

 Les consommateurs de services qui requièrent et utilisent des services offerts par des fournisseurs

 Un courtier de service permettant aux fournisseurs de publier leurs services et aux consommateurs de découvrir et de sélectionner les services qu’ils veulent utiliser.

Figure 33. Acteurs et interactions dans l'architecture à service

Un autre élément central de l’approche à service est la spécification de service contenant la description de la fonctionnalité offerte par le service. Celle-ci peut être purement syntaxique ou contenir des éléments concernant le comportement ou la sémantique du service. La spécification de service est la seule information partagée par un fournisseur et un consommateur. Les fournisseurs de service implémentent une (ou plusieurs) spécification(s) de service. Les consommateurs de service savent comment interagir avec des fournisseurs implémentant la spécification de service qu’ils requièrent. Ainsi, l’approche à service propose trois primitives d’interaction (Figure 33):

 La publication : les fournisseurs de service s’enregistrent auprès du courtier.

 La découverte : les consommateurs de service interrogent le courtier afin de trouver les fournisseurs de services qu’ils requièrent.

 La liaison : une fois découvert, le consommateur de service peut se lier à un fournisseur de service et utiliser le service qu’il fournit.

63 Un point important est que ce principe d’interaction peut avoir lieu à n’importe quel moment dans le cycle de vie du logiciel; c'est-à-dire qu’il peut avoir lieu durant le développement afin de trouver un service adéquat (approche généralement utilisée avec les services web), mais également à l’exécution. Nous nous intéresserons plus attentivement à ce cas dans la suite de ce chapitre.

Grâce à ce principe d’interaction, les applications à service ont des caractéristiques intéressantes telles que :

 Le faible couplage : comme la seule information partagée entre les fournisseurs et les consommateurs est la spécification de service, le couplage entre ces deux entités est faible.  La liaison tardive : la liaison entre les fournisseurs et les consommateurs a lieu seulement

lorsqu’un fournisseur est trouvé et lorsque le consommateur le demande.

 Le masquage de l’hétérogénéité : grâce au faible couplage, un consommateur n’a pas à connaitre les détails d’implémentation du fournisseur de service, ni à sa localisation précise. Afin de concevoir des applications à service plus complexe, il est nécessaire de composer ces services ensemble afin de fournir des services de plus haut niveau, c'est-à-dire qu’un fournisseur peut requérir autres services afin de fournir le sien. Il existe aujourd’hui deux tendances dans la composition de services. La première est la composition comportementale. Ce style de composition tire ses sources des procédés logiciels. Une composition comportementale de services combine des services en décrivant le procédé logique permettant de fournir un service de plus niveau. La composition de services web utilise majoritairement ce style de composition et plus exactement le langage « Business Process Execution Language for Web Services »[144]. Cette composition est ensuite exécutée par un moteur d’orchestration qui gérera l’exécution des activités décrites dans la composition. Le deuxième style de composition est la composition structurelle. Ce style de composition se rapproche des langages de description d’architecture. Une composition structurelle de service décrit l’architecture d’un composant qui fournit un service. Cette architecture montre les composants

participants et leurs interconnexions. Aujourd’hui, « Service Component Architecture » est l’un des seuls modèles de composition structurelle existants [145]. Ces deux styles de compositions peuvent être combinés : une composition comportementale peut être l’implémentation d’un service utilisé dans une composition structurelle.

Un concept important du SOC est l’architecture à service (Service Oriented Architecture ou SOA)[137]. Un SOA est un ensemble de technologies permettant de mettre en place des applications suivant le paradigme de l’approche à service. Généralement, un SOA est un intergiciel permettant aux applications de fournir, publier, découvrir et utiliser des services. Un SOA implante les primitives de l’approche à service en utilisant diverses technologies. Par exemple, les services web sont un SOA, alors qu’OSGi en est un autre. Ces deux SOA utilisent des technologies très différentes. Les choix des technologies choisis pour mettre en place un SOA dépendent du domaine métier et des objectifs poursuivis.

Papazoglou a défini dans [142], la notion de SOA étendu. En effet, un SOA pur n’adresse pas les problématiques de composition et de gestion nécessaire à la création d’applications flexibles. Un SOA étendu prend en compte ces préoccupations (Figure 34). Tout d’abord un SOA étendu se base sur un SOA basique. Ensuite, un SOA étendu propose des fonctionnalités pour le support de la composition. Parmi ces fonctionnalités, il doit être possible de coordonner des services, de gérer les compositions ainsi que d’assurer la conformité de la composition par rapport au service rendu. Une fois réalisé, un service compositepeut ensuite être utilisé comme un service « normal ». Au dessus de la couche de composition, un SOA étendu fourni des fonctionnalités permettant la gestion des applications à service. Cette couche fournit les mécanismes de management des applications tel que le déploiement, la supervision, l’évolution… Deux fonctionnalités sont particulièrement cruciales : la capacité à vérifier la conformité des compositions de services, ainsi que la capacité à vérifier différents indices de qualité devant être atteints. De manière transversale, un SOA étendu

Clement Escoffier 64 doit permettre la vérification et la gestion des propriétés non fonctionnelles telles que la sécurité ainsi que de diverses formes de qualité de service.

Figure 34. Fonctionnalité d'un SOA étendu selon Papazouglou

Aujourd’hui, il existe de nombreux SOA ainsi que de nombreux SOA étendus. Il devient critique de pouvoir les faire communiquer. En effet, bien qu’à l’intérieur d’un SOA, les entités peuvent communiquer dans le langage supporté par ce SOA, des entités de deux SOA différents ne peuvent souvent pas communiquer.

1.2. Approche à service et dynamisme

Le motif d’interaction proposé par l’approche à service peut avoir lieu à l’exécution. Ainsi, les fournisseurs de services s’enregistrent auprès du courtier durant leur exécution, alors que les consommateurs découvrent les fournisseurs durant leur exécution. Décliner ce motif d’interaction à l’exécution permet de construire des applications supportant le dynamisme et plus particulièrement le dynamisme issu de l’environnement et du contexte.

Cependant, l’approche à service dynamique requiert deux nouvelles primitives :

 Le retrait de service : lorsqu’un service n’est plus disponible, le fournisseur le retire du courtier  La notification : lorsqu’un fournisseur de service arrive et publie un service, les consommateurs

sont notifiés de cette arrivée. À l’inverse, lorsqu’un fournisseur de service disparaît, les consommateurs doivent également être notifiés afin de pouvoir réagir face à ce départ. Ainsi, grâce à ces deux primitives, il est possible pour les consommateurs de services de gérer le départ d’un fournisseur (Figure 35) ainsi que l’arrivée d’un nouveau fournisseur implémentant une spécification de service compatible (Figure 36).

En fonction des capacités du courtier, un consommateur peut également sélectionner un fournisseur parmi plusieurs disponibles ainsi que décider de choisir un autre fournisseur afin de s’adapter à un changement de contexte.

65 Figure 35. Exemple de départ de service

Figure 36. Arrivée d'un nouveau fournisseur fournissant le même service

Tout comme Papazoglou a défini le SOA étendu, il est possible de définir le SOA dynamique étendu. Un SOA dynamique étendu (Figure 37) reprend les concepts du SOA étendu, mais se focalise particulièrement sur la gestion du dynamisme. Tout d’abord, le SOA sur lequel repose un SOA dynamique étendu doit implanter les primitives nécessaires pour le dynamisme (c'est-à-dire la publication et le retrait de service dynamiques ainsi que la notification). Ensuite, les mécanismes de compositions proposés par un SOA étendu dynamique doivent être capables de gérer l’arrivée et le départ des services utilisés, et donc assurer la conformité des services fournis en fonction de ces événements. Plus particulièrement, la composition dans un SOA étendu dynamique doit être capable de gérer la structure de la composition afin de déterminer qu’elles sont les services manquants ou à remplacer. Finalement, la partie gestion et supervision doit être capable de vérifier en permanence la cohérence du système sous-jacent en fonction des critères de l’application. De manière transversale, un SOA étendu dynamique doit permettre la vérification et la gestion des propriétés non-fonctionnelles telles que la sécurité ainsi que la qualité de service. Cependant, effectuer tous ces traitements tout en gérant le dynamisme reste aujourd’hui extrêmement complexe. Peu d’intergiciels implémentent les trois couches du SOA étendu dynamique.

Clement Escoffier 66 Figure 37. Fonctionnalités d'un SOA étendu dynamique

La projection du motif d’interaction proposée par l’approche à service à l’exécution fournit les bases afin de créer des applications dynamiques. En effet, grâce aux primitives de l’architecture à service dynamique, il est possible de créer des applications supportant le dynamisme issu de l’environnement et du contexte. L’approche à service dynamique ouvre donc de nouvelles voies afin de créer des applications dynamiques. De plus, les SOA dynamiques étendus fournissent l’infrastructure pour exécuter et gérer ces applications.