基于多样性SAT求解器和新颖性搜索的软件产品线测试

软件产品线测试是一项非常具有挑战性的工作.基于相似性的测试方法通过提升测试集的多样性以达到提高测试覆盖率和缺陷检测率的目的.因其具有良好的可拓展性和较好的测试效果,目前已成为软件产品线测试的重要手段之一.在该测试方法中,如何产生多样化的测试用例和如何维护测试集的多样性是两个关键问题.针对以上问题,提出一种基于多样性可满足性(SAT)求解器和新颖性搜索(novelty search,NS)的软件产品线测试算法.具体地,所提算法同时采用两类多样性SAT求解器产生多样化的测试用例.特别地,为了改善随机局部搜索SAT求解器的多样性,提出一种基于概率向量的通用策略产生候选解.此外,为同时维护测试集的全局和局部多样性,设计并运用两种基于NS算法思想的归档策略.在50个真实软件产品线上的消融和对比实验验证多样性SAT求解器和两种归档策略的有效性,以及所提算法较其他主流算法的优越性.

软件产品线可变性建模技术系统综述

软件产品线是实现大规模的软件复用、保证高质量的新产品开发的最佳实践．软件产品线的关键问题是如何进行可变性管理，并基于可变性管理实现软件核心资产的复用．软件产品线可变性建模是可变性管理的关键技术，实现产品家族成员的共性和可变性的描述．可变性建模涉及软件开发的全生命周期，在领域_Y-程和应用工程中，尤其是在产品构建过程中，起到重要的作用．从众多的建模技术中选择合适的建模技术是十分困难的，在软件产品线领域中开展了可变性建模技术的系统综述．按照系统综述的方法对可变性建模技术进行了系统总结，根据系统综述规则＇选取了从1990年～2011年发表的论文进行综述．讨论了系统综述的研究成果，从可变性建模方法分类、重要可变性建模技术对比等方面进行深入的探讨，为建模人员和研究人员对可变性建模技术的选择和研究提供支持．最后分析了可变性建模技术的研究趋势，并对可变性建模技术有待深入的研究难点和发展趋势进行了展望．

一种基于UML的软件产品线可变性建模方法

将UML引入到软件产品线开发中,在产品线可变性分析的基础上,提出了一种基于UML的产品线可变性建模方法。该方法不仅支持可选、多选一等可变点类型的描述,还支持软件产品线可变性的约束建模。在此基础上,还通过一个手机应用软件的产品线可变性建模实例验证了该方法的有效性。

基于UML用例图的软件产品线需求建模方法

软件产品线方法是一种面向特定领域的、大规模、大粒度的软件复用技术。明确建模和描述软件产品线需求是软件产品线开发的关键问题之一。而传统的UML用例图等方法不足以完整描述产品线需求,特别是其变化性。通过分析软件产品线开发过程和软件产品线需求建模的特殊性,采用扩展UML用例图标签的方法,实现对软件产品线需求的明确描述。以网络图书销售软件产品线为例,进行具体说明。

基于软件产品线技术的软件雷达

软件雷达是软件无线电技术在雷达领域的扩展。随着现代电子器件性能的提高,硬件平台的性能将不再是制约软件雷达发展的条件,它意味着通过先进的软件工程技术以提高雷达软件部分的开发效率和质量。但是当前软件雷达领域的研究仍停留在硬件平台的实现上,而利用软件工程中的先进技术提高雷达系统的开发效率和可靠性在目前研究的很少。文中分析了软件工程理论在软件雷达开发过程中的作用,并将软件产品线技术引入到雷达系统软件开发过程中。对雷达系统进行领域工程建模,生成了领域分析模型和领域体系结构,用于指导后续的领域设计与代码实现。在软件雷达开发过程中使用软件产品线技术,可以充分复用雷达系统的开发过程、需求分析、软件体系结构和领域构件等,有效提高雷达系统的开发效率和软件质量。

基于模型对比和组合的软件产品线领域需求建模

软件产品线作为系统化的软件复用方式,可以提高软件的开发效率和质量.软件产品线变化性建模是软件产品线的关键技术,通过建立变化性模型以记录软件产品线成员产品的共性和变化性.目前的软件产品线变化性建模方法大都通过领域专家进行分析建立,这种方法过度依赖于领域专家的分析能力,在系统规模较小的情况下,变化性分析比较容易,但是如果系统规模变大,则系统的规模对于变化性分析的影响会越来越大.文中提出一种半自动的软件产品线领域需求建模方法,基于关注点分离的思路,利用特征模型表示软件产品线中系列产品的不同方面的特征信息,通过特征模型的对比和组合实现领域需求模型的构建.为有效地实现特征模型对比与组合,文中提出一种基于标记和结构的特征模型对比方法,同时,文中实现了基于约束的特征模型组合.基于公开的特征模型,文中对提出的方法进行了验证,实验结果表明,文中提出的领域需求建模方法能够在一定准确率的情况下有效地实现领域需求模型的构建.

一种面向特征增量的软件产品线分析方法

针对现有的面向特征的软件产品线分析方法大多着眼于细粒度的特征,对宏观特征考虑不多,导致对产品线体系结构支持不足的问题,基于逐步精化的思路,提出特征增量概念,试图捕捉和描述产品线中产品的宏观联系与差异,以增强从需求到产品线体系结构再到单个产品体系结构的可跟踪性和可维护性.分析了特征增量的依赖关系和组合原则,并给出了基于目标场景的面向特征增量分析过程.结合一个可视化建模工具产品线实例对特征增量和分析过程进行说明.实例表明,特征增量的引入提升了产品线分析的粒度,增强了分析过程的层次性,从而系统且有效的支持产品线的开发活动.

一种基于概念格的软件产品线演化分析方法

针对软件产品线演化成因分析、资产演化跟踪以及演化范围界定等问题,提出了一种基于概念格的软件产品线演化分析方法.该方法把引起软件产品线演化的因素分为内、外两部分,同时利用形式概念理论中的概念格,建立基于概念格的软件产品线演化分析框架,利用该框架可以实现对内、外演化因素的关联关系分析,软件产品线的资产演化跟踪以及软件产品线演化影响范围的确定.最后以整个产品线演化过程为基础,利用概念格结构的层次序,证明了该方法在形式化表示软件产品线演化过程方面中具有较好的精确性.

抽象行为规格化的软件产品线可变性建模方法

为了独立软件服务定义严谨的规格可以保证程序的正确性,研究了软件产品线开发中的可变性建模问题,提出了基于Restful服务驱动产品线模型的演化进程,给出了一种基于抽象行为规格化(Abstract behavioral specification)的组件行为规格方法。该方法基于抽象行为解决了服务间的共享依赖和相互影响,同时实现了规格与实现的独立描述与运行时自动化验证,克服了传统方法未关注模型演化的缺陷。最后,结合应用实例说明了此方法的可行性和有效性。

一种用UML对软件产品线建模的方法

采用UML Profile扩展机制实现了产品线的差异建模,并用UML的OCL约束在元模型层和模型层的模型实现了产品线的通用约束和特定产品线的特定约束,最后给出了从产品线模型生成产品库的算法。

软件产品线测试中具有优先级的特征配置生成方法

在软件产品线(SPL)中,尽早针对领域工程中核心资产及其组合进行测试是保证软件产品线成功的必要手段.采用特征驱动(feature-driven)方法,可以从业务视角对可变点进行组合及测试,能够尽早发现潜在的由特征交互引起的软件错误.组合交互测试(CIT)是避免组合数量爆炸问题的一种抽样技术.但生成的特征配置应该进一步地基于优先级排序来帮助合理分配有限的时间和经费.提出一种面向产品线集成测试,具有优先级的特征配置生成方法.其核心算法遵循CIT技术,且基于成对组合测试覆盖标准.此外,生成的特征配置还会基于其对SPL测试的重要度排序.该方法作用于一个标记了优先级的特征模型,包含特征模型扁平化、配置模型转化、约束推导和P-AETG算法执行活动.我们通过一个在线考试产品线验证了此方法的有效性;并通过SPLOT网站上提供的特征模型对此方法进行性能和有效性的评估.

基于特征切片的软件产品线模型检测

特征模型是一种描述软件产品线中共性和可变性特征的通用形式。特征模型象征着所有可能的应用程序配置空间,是实现个性化产品定制的基础。随着软件产品线的规模和复杂程度的增加,如何有效支持以用户需求为基础以及根据特定需求和利益相关者的目标进行个性定制开发是亟待解决的实际问题。提出一种根据用户需求对特征模型进行切片,进一步结合三值逻辑对行为模型进行抽象,最后利用模型检测技术对软件产品线进行验证的方法。实验结果证实了该方法的有效性。

基于双格的软件产品线模型检测

软件产品线在保留每个产品的可变性前提下通过最大化产品间的共性实现资源的再利用,从而提高生产效率和节约生产成本。近年来,基于特征的状态迁移系统应用于软件产品线的建模和验证中。然而现有的方法不能很好地支持软件产品线中存在的信息不确定和不一致的情况。为此,首先提出一种基于双格的特征迁移系统,用于软件产品线的行为建模,采用投影的方法定义产品的行为模型;然后采用动作计算树逻辑描述系统的时序属性,并且给出它在新系统上的语义,用于支持基于双格的模型检测;最后,采用多值模型检测工具χchek对方法的有效性进行实验分析。

基于软件产品线的需求分析研究

软件产品线方法是一种面向特定领域的、大规模、大粒度的软件复用技术。在软件产品线的开发过程中,产品线需求分析是软件产品线开发的关键活动之一,软件产品线需求分析奠定了产品线构架的基础。通过分析软件产品线开发过程和软件产品线需求分析的特点,阐述了软件产品线需求分析方法以及软件产品线需求分析的实践风险。以领域分析和建模为切入点,对软件产品线的领域分析、需求建模和用例建模等关键方法和技术进行了重点的研究。

一种面向特征的软件产品线非功能需求建模方法

分析传统非功能需求定义的不足,基于需求分析阶段的系统抽象—"需求模型"重新定义非功能需求,规范并简化功能需求与非功能需求之间的关系。扩展面向特征的软件产品线建模方法,在特征模型中显式地建模功能需求、非功能需求、非功能需求类型以及它们之间的相互关系,沿用传统特征模型中固有的变化性建模机制建模并管理非功能需求的变化性,显式地复用与非功能需求相关的建模知识和资产,为进一步研究定量评估产品线变体质量的新技术奠定基础。设计了一个基于多视图的特征建模方法,指导开发者在迭代的过程中建模非功能需求和功能需求,支持关注点分离和模型的复杂性管控。实现了工具原型并进行了实例验证。

基于特征的软件产品线配置方法研究

软件产品线是指具有一组可管理的公共特性的软件密集性系统的合集,这些系统满足特定的市场需求或任务需求,并且按预定义的方式从一个公共的核心资产集开发得到。可变性建模是实现系统间共性和可变性管理的有效方法以及满足用户特定需求的产品配置的关键。特征建模是可变性建模方法的一个主流并得到了广泛的研究。基于特征的软件产品线配置方法指专门解决如何从特征模型中选择出满足利益相关者需求以及模型整体约束的产品集的问题。产品配置方法在学术领域和工业领域都取得了众多的研究成果,然而很少有文献对其进行专门地分析。为有效分析产品配置方法领域,首先构建一个分析框架用以描述配置方法家族所涉及的模型结构、约束管理、自动化支持以及特征选择技术等共性和可变性特征;其次根据该框架理解并归类不同配置方法,同时分析各方法间的共性和可变性。

根据系统需求决策软件产品线体系结构

软件生产线是实现软件复用的有效手段。由于需求的复杂性和软件体系结构风格的多样性以及其他因素的影响,如何由现实的系统需求得到一个合理的软件生产线体系结构已经成为一个亟待解决的问题。提出基于需求建立系统体系结构的框架—FM(Fuzzymethod)过程,包括基于目标和场景模型的逻辑组件的识别,应用Fuzzy比较方法计算逻辑组件的重要度,定量的系统特性分析和建立体系结构模型四个主要的步骤。以综合考务系统项目为例说明了这种方法的有效性和实际的可操作性。

基于软件产品线的气象服务系统研究

提出了利用软件产品线(Software Product Line,SPL)思想设计气象服务领域组件,实现气象服务系统快速构建和服务发布的方法。介绍了SPL的基本原理,对现有气象服务系统进行领域分析和需求提取,设计了基于SPL的气象服务系统框架,研究和探讨该技术在气象服务领域核心资产集和应用工程两层结构的设计思路。阐述气象服务系统核心资产集建设过程,并基于该资产集实现面向多个领域、按需配置的气象服务应用工程。最后给出基于该框架的台风应急气象服务系统构建过程和服务效果,验证了该方案的可行性。

基于复用的软件产品线工程关键技术研究

软件复用技术在软件工程领域具有重要作用并且被广泛应用,尤其是在软件产品线工程领域,系统化的软件复用技术为软件产品线的设计和实现提供了基础。论文首先详细阐述了具有代表性的系统化软件复用支撑技术,随后在一个通用的软件产品线参考架构的基础上,探讨了复用技术在软件产品线工程领域的主要应用形式,最后针对可变性定义及其管理问题,引入并着重探讨了三种可变性管理模型及技术。

在GJB 5000B体系下融合软件产品线工程

GJB 5000是我国军用软件研制能力成熟度评价标准。软件产品线作为当下软件工程中组织级软件复用最成功的方法论,对于解决军工企业在执行GJB 5000标准时的组织资产建设方面有很好的指导作用。新版的GJB 5000B标准在内容上能很好地兼容软件生产线工程,但是在软件产品线在组织内部落地,在核心资产开发、产品开发和管理方面还有一些实践要素需要注意。不仅如此,在GJB 5000B框架下实施软件产品线工程,还需要在工程类、项目管理类、支持类、组织管理类的各个实践域中进行适应性改造与设计才能达到较好的融合度。