Web服务可用来实现应用程序在Internet上的互操作，它已成为一种极具发展潜力的分布式网络应用集成技术。Web服务的一个重要特点和基本需求是进行服务合成，即组合已有服务以实现新的功能。这引起了广泛的研究兴趣：一些合成规范如BPEL4WS、WSCI等已被提出。参与合成的Web服务的替换和恢复，是服务可用性需求中的两个重要问题。现有的替换方法和恢复机制较少考虑Web服务本身的自治、异构和松耦合特性，需要针对Web服务的特点进行改进。本文研究基于异步通信的Web服务可正确合成的条件，给出分析Web服务合成流程的相容性的验证算法。并在此基础之上，考虑Web服务的替换问题，提出服务可替换的相关约束。进而设计Web服务失败后的恢复机制。主要成果如下：1．一种Web服务合成的交互模型。形式化的描述Web服务的操作流程，并建立异步通信的Web服务合成的交互模型。在此基础之上，通过自底向上的合成分析，研究Web服务合成的相容性问题，提供相容性的分析步骤，并给出判定算法验证Web服务合成流程的正确性。2．一种Web服务替换的约束关系。分析被替换的服务与替换服务之间的关系，提出服务替换的约束条件，保证参与合成的服务的上下文无关替换，并给出验证服务之间一致性关系的判定算法。3．一种Web服务的恢复机制。根据Web服务的特性，设计分布式Web服务合成模式下的服务恢复机制，恢复任务由不同的合成引擎承担，恢复机制满足唯一执行语义要求，保证服务流程的正确性。4．基于上述合成模型相容及替换性分析，开发了分析实现工具。上述研究成果，系统地阐述了Web服务合成与可用性的若干关键技术，不仅可以应用于B2B商业应用，在科研领域中也有很好的应用前景，如生物信息学、气象预报、分布式计算以及网格服务等等。