自适应型动态软件构架模型的研究与设计.pdf

後旦大学壤瓣阿硕士学位论文自适应型动态软件构架模型的研究与设计信息科学与工程学院业:计算机软件与理论专业名:倪晓峰指导老师:赵文耘教授完成日期:年院专系:姓勿垒文公右’学校代码:学号:
自适应型动态软件构架模型的研究与设计关键字摘要结构,元模型层描述构架的动态行为,扩展了现有的构件一连接件模型,设计了加了构架的复用能力,而且设计了一个“事件一约束一行为”的白适应演化模式,越来越多的应用系统正在使用基于构件和构架的软件开发方法,这为软件工程提出了一些新的研究课题,比如怎样使构件、构架具有智能,可以在运行时根据外界的变化而改变结构和行为,即动态软件演化。有很多应用系统已经从动态软件演化中受益,包括可以实现动态软件升级的关键任务系统、能够不在人工干预下进行自适应演化的门户网站系统等等。本文在深入研究现有动态软件构架模型的基础上,针对当前软件系统,特别是关键任务系统和网络分布式系统对构架动态演化能力需求的增加,提出了一个动态软件构架模型⒍云涞纳杓平辛讼晗傅穆凼觥K貌愦位姆法建模,引入了有五个层次的结构来描述构架模型,使用模型层描述构架的静态一套基于事务的安全演化协议,增强了演化的错误恢复能力。并利用畇牧己美┱鼓芰疵枋鲎允视Υ耄掷敕翊牒脱莼耄最后还给出一个在门户网站的实例来应用构架,动念演化,动态软件构架模型,自适应,元模型,事务,演化协议,演化策略,
“眅甅琺猰,琫瑃,疭—猻;瓼,,自适应型动态软件构架模型的研究与设计,瑂,,甌甶,—.甀,
,尤其是在以为代表的高级语言出现以前,软件丌发基本上都是用汇编程序设计。尽管此阶段软件工作者开始逐渐形成模块编程的方法,但是由于系统规模较小,很少明确考虑软件构架,所以一般不存在软件系统的建模工作。世纪年代中后期出现结构化软件开发技术,以、瘸绦蛏计语言和关系数据库管理系统为标志,以强调数据结构、程序模块化结构为特征,采用自顶向下和单入口单出口的控制结构。此时,软件构架已经是系统开发中的‘个明确概念。结构化程序中由语句构成模块,模块的聚集和嵌套又构成层层调用的高层结构,整个构成结构化程序的构架。但是由于当时软件构架不是软件开发的主要问题,也就没有开展深入的研究工作。世纪年代初,面向对象开发技术逐渐兴起。其中,痀、蚃姆椒ㄔ诿嫦蚨韵笕砑7⒔斓玫搅斯惴旱娜峡伞K孀懦橄笫据类型和面向对象技术的出现、对象的封装降低了模块间的耦合,为构件层次上的软件复用提供了可能;此外类库的构造、分布式应用系统的设计等规模大、复杂性高的系统都需要对软件构架进行研究。世纪年代后,软件开发技术进入了基于构件的软件开发阶段。软件开发的目标是软件具备很强的自适应性、互操作性、可扩展性和可重用性,软件开发强调采用构件化技术和构架技术。此时、软件构架逐渐成为软件工程的重要研究领域,并最终成为一门学科得到了业界的普遍认同。在基于构件和构架的软件开发方法下,程序开发模式也相应地发生了根本变化。软件开发不再是“算法数据结构”,而是“构件开发诠辜艿墓辜樽啊薄H砑辜茏魑?7⑽牡岛椭间产品,开始出现在软件过程中。有研究人员认为,“未来的年代将是研究软件构架的时代”。从软件技术的发展过程可以看出,在各个时期,软件构架的问题实际上总是存在的,但是它是随着软件系统的规模和复杂性的日益膨胀才逐渐表露,被人们发现和研究的。从最初的“无构架”设计到今天的基于构架的软件开发,软件构架技术仍存在诸多问题,如概念定义尚不统一、描述规范不能一致、无法提供动态演化能力等,软件架构技术人有待于研究、发展和完善⋯。┐笱妒垦宦畚
.软件构架的定义对于软件构架的定义,目前学术界尚未形成统一意见,不同学者有不同看法。以下列举了一些具有代表性的定义⋯:ㄒ澹喝砑辜橹K兀酉低常风格9辜苁且幌盗兄匾>霾叩募希庑┚霾哂胍韵履谌菹喙兀喝砑的组织:由元素和子系统组成;元素:包括构成系统的结构元素和结构元素间相互协作中表现出来的行为元素;子系统:由结构元素和行为元素进一步组合构成;体系结构风格:引导这一软件组织方法。定义:软件构架是系统的一个或多个结构ㄈ砑件⒐辜耐獠靠杉粜凸辜涞墓叵U飧龆ㄒ逵幸韵潞澹菏紫裙辜芏ㄒ辶斯辜辜苁敲述构件间如何相互交互,而略去构件自身的描述信息。其次明确指出系统可以包含多个结构,但其中没有任何一个是可以被单独称为构架的。最后指出了每一个软件系统都有一个构架,因为每个软件系统都是由若干构件及其之间的关系构成的。ㄒ澹喝砑辜辜蛹际F渲校辜梢允且蛔榇胍部梢允且桓龆懒⒌某绦颉K腔蜃憬峁相关或是逻辑相关。构件相对独立,仅通过接口与外部相互作用,可作为独立单元嵌入到不同应用系统中。连接件梢允枪