面向风格的软件体系结构演化路径生成方法

软件体系结构风格是对软件通用结构的泛化,软件的结构风格通常与结构特征密切相关,通过向某种风格演化能够使其软件的结构特征更加明显。传统的面向软件体系结构风格的演化方法在构建演化路径时,需要人工构造目标软件体系结构,因此缺少自动化的支持。目前,亦未提出针对软件体系结构风格的度量方法。因此,文中以正交化软件体系结构风格为例,提出了一种遗传算法与规划领域定义语言(Planning Domain Definition Language-PDDL)相结合的软件体系结构风格演化路径生成方法。该方法提出了一种基于语义相似度的遗传变异算子和正交软件体系结构风格的度量方法,提出了软件体系结构与PDDL的映射规则。实验证明,提出的遗传变异算子相比通用变异算子能更好地提升算法前期的收敛效率,正交软件体系结构风格演化完成后,软件的计算变动代价、正交风格距离以及McCabe度量等指标得以改善。

软件体系结构课程项目式教学探索与实践

针对软件体系结构课程知识面广、抽象程度高、实践要求强等特点,提出基于项目式的教学探索与实践方法。围绕项目式教学总体思路,从课程内容及目标制定、教学模式打造、教学项目实践以及教学评价四方面对软件体系结构课程教学体系进行了设计。教学实践结果表明,项目式教学方法的应用使学生的学习主动性增强,综合实践能力明显提升,学习效果显著提高。

基于可达矩阵的软件体系结构演化波及效应分析

构造性和演化性是软件的两个基本特性.软件演化由一系列复杂的变化活动组成.软件演化的复杂性决定了对软件演化的研究首先应从宏观层面入手.软件体系结构SA作为软件的蓝图和支撑骨架,为人们宏观把握软件的整体结构和软件演化提供了一条有效的途径.描述了SA的构件棗连接件模型,建立了SA关系矩阵和可达矩阵,凭借矩阵变换与运算对SA演化中的波及效应进行了深入的分析和量化界定;并对演化中的构件删除、增加和修改以及构件的合并与分解等变化活动所引起的各种波及效应给予了阐述;同时,给出了构件在SA中贡献大小相对量的计算方法.为SA演化的管理、控制、利用和评价提供了可靠的依据,并为基于矩阵变换的SA演化的计算机自动处理奠定了基础.

一种软件体系结构设计决策的建模工具

体系结构设计在整个软件生命周期中起到关键作用,而设计知识的蒸发会导致系统演化花费代价高、涉众之间交流出现障碍、体系结构制品的复用受到限制等问题,为此需要在软件体系结构层次对设计决策进行显式化的建模。基于一种以决策为中心的体系结构设计方法,实现了一个软件体系结构设计决策的建模工具。该工具帮助架构师对体系结构设计中的问题、方案、决策、理由等核心概念进行建模,完成从需求到体系结构的设计过程,并实现了自动化的候选体系结构方案的合成和部分设计理由的捕捉。该工具还提供了体系结构设计模型与设计决策之间的相互追踪性,以及帮助实现体系结构设计过程中设计决策知识的复用。

软件体系结构分析与评价方法评述

近年来,软件体系结构逐渐成为软件工程领域的研究热点以及大型软件系统开发和产品线开发中的关键技术.体系结构分析评价的目的是为了识别体系结构设计中的潜在风险,帮助开发人员进行设计决策.从软件体系结构的概念出发,分类介绍了体系结构描述的不同观点,评述了国内外有代表性的分析评价方法和工具.最后探讨了软件体系结构分析评价研究中存在的不足及其原因,作为总结,给出体系结构分析评价未来的发展方向.

一种面向方面软件体系结构中的编织机制研究

在面向方面软件体系结构设计中,通过指定注入位置、时机及约束,将封装了横切行为和特征的方面组件与组成软件体系结构(SA)的组件、连接件编织起来,形成一个有机整体,这对SA整体行为和质量特征的分析和验证具有十分重要的意义.提出一种SA层编织机制,它基于AC2-ADL建立的编织前SA模型,通过明确定义的编织过程和相关编织规则,将编织前独立设计的方面组件显式地织入到组件中,使得最终形成的仅含组件、连接件的编织后SA模型更加易于分析和验证.最后结合案例进一步对该编织机制作详细解释.

软件体系结构评估技术

作为在软件生命周期早期保障软件质量的重要手段之一,软件体系结构评估技术是软件体系结构研究中的一个重要组成部分.将现有的软件体系结构评估方法划分为3类:基于场景的评估方法、基于度量和预测的评估方法以及特定软件体系结构描述语言的评估方法.按照软件体系结构评估技术的评价框架,分别从评估方法的目标、质量属性、关键技术等方面对这3类方法的特点进行介绍和对比.最后分析了现有研究中存在的不足并进一步探讨了软件体系结构评估技术的研究趋势.

高阶类型化软件体系结构建模和验证及案例

根据权威统计数据,软件测试中发现的70%以上的错误由需求获取或体系结构设计引起.因此,应用软件体系结构在设计阶段的正确性验证非常重要.现有的软件体系结构设计方法不支持需求满足验证,需求满足验证需要其他验证工具的支持.面向主流Web应用软件的体系结构设计及其需求满足验证,提出了一种高阶类型化软件体系结构建模和验证语言(SAML)与软件体系结构建模和验证方法(SAMM).SAML语言通过定义类型和项的语法及语义,描述软件体系结构中类型和对象的构造,通过定义类型规则及其类型检查算法来判定Γ┝t:T和Γ┝R(T1, T2)是否成立.SAMM给出了软件体系结构建模范式,包括构建接口类型Mcls(typeinterface)、组件Mcmpt(component)、容器Mcont(container)、框Mfrm(frame)和框架Mfrwk(framework)这5层建模过程,以及生成层内与层间类型之间关系对应的类型规则,同时定义了接口类型方法调用图(GSA)用以刻画软件体系结构设计要求,定义了类型序列及其正确性用以刻画需求期望的性质,并给出了相应的验证算法.设计实现了基于该方法的原型工具系统SAMVS,其中,模型编辑环境支持应用软件的设计过程,验证环境支持设计满足需求的自动化验证.通过一个实际案例,完成了一个较大规模"互联网+"应用软件系统的体系结构建模和验证.

基于软件体系结构的构件组装工具ABC-Tool

软件朝着越来越复杂和庞大的趋势发展 ,因此对更有效的软件开发技术的需求十分迫切 近年来 ,软件体系结构、构件技术和软件复用技术等开始在软件开发中发挥重要作用 ,成为软件工程领域研究的热点 在基于构件复用的开发方法中 ,构件组装技术是关键 ,而且一直以来也是难点所在 ABC(architecture basedcomponentcomposition)是一种基于软件体系结构、面向构件的软件开发方法 介绍了为ABC方法提供有效支持的工具ABC Tool,ABC Tool以软件体系结构为设计蓝图 ,以构件为基本开发单元 ,在不修改构件源代码的前提下 ,通过可视化的图形建模方式 ,从体系结构的高层设计逐层映射到底层实现 。

可重用的软件体系结构描述方法

软件重用涉及开发可重用的组件和利用这些组件组成新的软件,而后者吸引了更多的研究者。该文提出一种称为CBSGOP(Component-BasedSoftwarearchitecturedescriptionwithGraph-OrientedProgrammingmodel)的新方法,它支持基于组件的分布式软件的体系结构描述。在CBSGOP中,组成分布式软件的组件被配置为一个逻辑图,并使用定义在图上的一系列操作来实现组件和软件系统。这样用户就可以通过指定图的类型来描述特定风格的软件体系结构,从而简化软件的开发。该文通过一个简单的例子说明CBSGOP不仅提供了描述灵活、动态的软件体系结构的方法,而且支持软件体系结构的重用。在CBSGOP的基于CORBA的实现原型上的性能测试表明了该方法的可行性。

支持自适应过程中分析与规划的软件体系结构模型

模型驱动的软件体系结构自适应是支持软件适应性的主要方法之一,其重点是基于模型来支持适应过程中的分析和规划.但是已有的方法和实现大多特定于体系结构描述语言,导致复用性和集成性比较差.由于使用标准的模型技术能够提高方法的复用性和集成性,总结了分析和规划中所需的模型以及模型上的操作,并考察了如何在体系结构建模语言中引入标准模型技术进行支持.基于分析所得的设计原则,对ABC-ADL进行扩展,并且在实现中使用模型转换和模型查询等标准化技术来支持分析和规划.以ECPerf系统中一个性能相关的不良模式自适应分析和规划的过程为例,展示了如何使用扩展后的ADL对分析规划过程进行支持.此外,其中使用2种不同的分析方法,展示了如何使用ADL复用和集成不同的分析和规划方法.

软件体系结构及其风格的现状与发展

软件体系结构是软件工程领域中一个重要的研究课题,是大型软件开发中的关键技术。经过十多年的发展,软件体系结构也超出了传统的对软件设计阶段的支持,逐渐扩展到整个软件生命周期。通过对现有软件体系结构和风格的归纳总结,描述了软件体系结构的主要发展方向及其应用的重要意义。

基于模板的软件体系结构描述技术

软件体系结构中的基本建模元素可以通过分类进行更高层次上的抽象.为了准确地体现这种抽象层次,首先利用模板机制定义了软件体系结构的2个抽象层:软件体系结构模板层和软件体系结构模板实例层,并给出了各层中的相关概念.然后,以标准建模语言UML2.0为基础,利用<<Merge>>关系重用了UML2.0部分建模元素和机制,使用UML的profile扩展机制定义了一种基于模板的软件体系结构描述语言(TADL,Template-based software Architecture Description Language),分别从设计要求、定义技术以及profile方面对TADL进行了阐述.最后给出了利用TADL进行软件体系结构模式和软件体系结构建模的基本原则和指南,并通过ATM(Automatic Taller Machine)建模实例进行了说明.

基于SSM的软件体系结构开发过程研究

软件体系结构开发过程和软件体系结构产品是软件体系结构"时空"的外在表现,软件体系结构的开发过程直接影响着软件体系结构的质量;在基于SSM的SA开发过程循环图的指导下,文中系统分析了体系结构相关的设计、测试、评估等活动之间的联系,并设计出一种新的体系结构开发过程模型——"多三角"体系结构开发过程模型,充分体现出尽早测评、全面测评、全过程测评、独立的迭代测评的特点,从而以合理的过程指导优质体系结构的设计。

软件体系结构研究与实践

软件体系结构的使用是提高软件开发质量、减少软件开销和促进软件生产率提高的最有效方法之一。对软件体系结构的研究也开始超出传统的对软件设计阶段的支持,并逐步扩展到整个软件生命周期。采用定性分析、比较研究等多种方法,阐述软件体系结构研究的基本内容及软件体系结构实践等相关内容。首先给出了软件体系结构的定义,介绍了软件体系结构风格,然后从软件生命周期的角度阐述了软件体系结构实践及相关内容,最后总结了软件体系结构的研究现状与发展趋势。

基于反射机制的软件体系结构重用方法及工具

针对软件开发早期阶段软件资源重用进展缓慢,反射机制在代码重用方面取得成功但还没有用于软件体系结构及其组成元素的重用等问题,提出一种支持软件体系结构设计时重用的反射机制,概述基于反射机制的软件体系结构重用方法。给出基于反射机制的软件体系结构重用的支撑工具ArchBean Studio的设计和实施过程。利用该方法,设计人员通过重用软件体系结构及其组成元素能高效地完成软件设计任务。

异构软件体系结构的可靠性模型

现有基于软件体系结构的可靠性模型只适用于符合马尔可夫过程的软件构件转移关系,而当构件间存在由确定性和随机性转移关系组成的异构结构时,仍按照马尔可夫过程对软件体系结构建模,会导致可靠性评估结果不准确。为了解决现有模型不适用于异构结构的问题,在分析构件转移关系基础上,提出了一个新的软件可靠性模型。基于软件UML顺序图,提出将异构软件结构转换为马尔可夫链的算法。通过对一个实例的可靠性评估,验证了新模型能够比现有模型获得更准确的评估结果。

软件体系结构层切点指示器的形式化描述方法

软件体系结构层切点指示器是在软件体系结构层次上实现量化机制和描述方面编织的基础。一些面向方面软件体系结构的描述语言虽然引入了切点指示器(Pointcut Designator)的语法成分,但仍未给出其语义的形式化描述,因而难以精确刻画软件体系结构层方面的注入位置。针对这一问题,基于面向方面软件体系结构描述语言AC2-ADL的抽象语法树形式,设计了一种一阶逻辑语言LL4PCD(Logic Language for PCD)。在此基础上,提出AC2-ADL语言PCD的形式化描述方法。该方法能精确定义软件体系结构层PCD的语义,可为形式化分析软件体系结构层方面编织提供支持。

并行自动测试系统软件体系结构建模

针对并行自动测试系统软件开发难度大的问题,对其软件体系结构进行研究,提出层次化风格的并行自动测试系统软件体系结构及五视图的软件体系结构描述模型,建立该软件体系结构的需求功能视图、框架视图、静态结构视图、动态过程视图和物理实现视图。该描述模型可以对并行自动测试系统的软件体系结构进行全面的分析,有利于指导系统的实际开发。

动态软件体系结构研究综述

近年来,随着Internet的迅猛发展和应用形式的不断更新,传统的软件体系结构(SA)已无法完全适应需求,动态软件体系结构(dynamic software architecture,DSA)逐渐成为SA研究人员关注的焦点之一。描述了DSA的研究背景及研究意义;总结了DSA的研究内容及国内外的研究现状;最后探讨了DSA研究的主要发展方向。