支持演化与重配置的动态构架技术的研究

软件构架技术的研究的重点在于软件构架描述语言及其支持工具。论文针对构架的演化和重配置进行了技术分析,通过引入与比较当前主流的ADLs及其优缺点,提出了采用xADL2.0支持演化与重配置的实现机制,并结合基于COM/DCOM的构件组装工具给出了支持演化与重配置构架描述的实例。     

基于动态构件框架的构件演化

软件系统是对现实世界模型的反映,现实世界的变化要求软件系统进行相应的演化。软件演化是软件系统的动态行为,贯穿整个软件生命周期,从系统的初始开发阶段到最终的软件维护。软件演化包括软件系统的过程、方法、技术、组织方式等的演化。基于软件构架和构件的开发方法实现的系统比传统的开发方法具有更好的易演化性。软件构架高度抽象地描述了软件系统的结构,包括系统元素的描述、元素之间的交互、用于指导元素复合的模式和这些模式的约束。我件是组成构架的基本元素,是对系统应用功能的实现;构件封装了功能性,有着自己的内部状态信息;构件的实现是异质的（可以用多种语言实现）,而且在系统实现中可能使用的是第三方提供的构件。基本构架和构件的系统可以有两种方式的演化：一是整体构架的演化,重组系统的构架,增加、删除系统的构件,修改构件之间的拓扑结构;二是系统中单个构件的演化,着眼于系统的单个构件,修改构件的接口、功能。本文着重于研究构架构件系统中构件的演化,对系统使用的构件进行演化,在不修改系统中其他的构件,保持构件之间的基本连接拓扑结构不变的情况下,将演化后的构件替换系统中的原有构件,实现对系统功能的修改。     

软件构架在系统动态演化中的应用

描述了基于软件构架的方法来实现系统的动态演化,并结合Ｃ２软件风格和一实例来展示是如何实现运行动态演化的。     

基于服务连接和消息连接软件构架的研究

软件构架是解决复杂大型软件开发面临的困难，提高软件质量和软件生产效率的有效方法，是软件复用和基于构件软件工程研究的重要领域，通过对软件构架风格特点的讨论和对构件之间交互方式的分析，论文提出了基于服务连接和消息连接的软件构架风格，开发了一个支持该构架风格的构件生产和组装平台，该构架风格具有以下特点，（1）支持多种可变性机制；（2）构件之间灵活和显式的服务连接和消息连接机制；（3）支持构件合成；（4）构件接口分组，成为端口。     

C2构架风格在通信软件中的应用

该文以C2构架风格在电话交换机呼叫控制模块中的应用为例,提出了用该风格实现通信软件动态演化的一种方法。     

基于事务的SMC动态演化容错机制

为提高“软件人”构件动态演化失败时的容错能力,提出一种基于事务的“软件人”构件动态演化容错机制。通过在“软件人”构件的管理外壳中扩展事务元接口,使“软件人”构件具备事务操作能力,定义演化失败时的事务处理流程;为支持“软件人”构件的分布式事务处理,提出一个轻量级的、支持“软件人”构件分布式动态配置的事务处理实现框架,为“软件人”构件动态演化失败时容错恢复的实施提供有效保障。     

基于多维属性的构件化软件演化相似性度量方法研究

对不同软件进行演化相似性度量和比较能帮助软件维护人员理解软件演化及预测其演化趋势。然而,传统的研究大多度量单一软件演化属性的变化,虽然有些也涉及到多维演化属性,但并没有与软件的演化相似性相联系;同时亦缺乏在较高抽象层次度量软件演化相似性的有效途径。为此,以构件为基本单位,提出了一种基于多维演化属性的构件化软件演化相似性度量模型。即通过在原子构件层和系统(复合构件)层定义演化属性,进而度量原子构件之间以及系统(复合构件)之间的演化相似性。初步的实验表明,在原型工具的支持下该方法能辅助软件维护人员进行软件演化相似性的判断。     

一种面向服务的软件演化推荐信任方法

目前软件体系结构动态演化研究,主要方法是从软件系统演化的操作或规则入手,描述或建模面向服务的软件系统演化,而往往忽略软件本身的可信问题。事实上,在软件演化初始前,对软件演化进行可信方面的研究,可以大大地降低软件演化失败的几率。该文从软件的推荐信任的角度考虑软件的可信度,提出一种软件推荐可信的计算方法,解决软件演化非相邻构件的信任问题。     

基于C2构架风格的B/S应用程序体系结构

在对软件构架和B/S应用程序体系结构的研究过程中，提出了如何运用构架和构件组装技术，通过对可复用构件的组装进行B/S应用程序的没计和快速开发。文章拟以C2构架风格作为在整合成用系统的业务逻辑的基础没施，以B/S Model2作为表示层的框架原型，提出一种基于构架和构件的B/S结构模型，称为CB Model。并且介绍在研究过程中开发的组装支持工具BSAppBuilder。     

构件动态演化内部一致性保证方法

基于构件的软件开发已成为软件开发的主流方法,针对构件式软件动态演化后的一致性保持问题,目前大多数学者主要是从构件式软件的外部一致性角度进行分析和研究。为此,从构件内部的角度出发,提出一种保证构件式软件动态演化构件内部一致性的方法。首先,对构件及其相关模型进行建模,并给出了构件内部类有向图的同态映射关系的判定算法;其次,给出构件式构件动态演化内部一致性的标准,基于进程代数的强模拟理论和图论中的同态映射关系,分别从全局和局部的角度定义了构件式软件动态演化前后构件内部一致性标准的充分条件和必要条件,并对其进行了证明;然后,基于上述工作,给出了构件动态演化内部一致性保证方法的流程;最后,通过案例研究表明该方法的可行性和有效性。     

软件体系结构动态演化的元胞自动机模型研究

目前软件体系结构动态演化的元胞自动机模型存在描述单一、元胞间关系不明确、没有详细阐述动态演化过程应用约束条件的缺点。针对这些不足进行相关的研究,重新定义了软件体系结构动态演化的扩展元胞自动机模型,基于扩展元胞自动机模型结合演化应用约束条件,分析了软件体系结构的动态演化过程,运用元胞间控制约束条件和行为相关约束条件来正确地指导SA动态演化。提出了动点稳态转移的概念,对演化程度和一致性进行定义分析,此方法比以往的元胞自动机模型更能准确指导SA动态演化,促进SA动态演化的进一步研究。通过案例验证了该方法的应用价值和可行性,可以更全面地应用于软件体系结构的动态演化。     

基于观察者的动态演化一致性研究

为了解决软件体系结构动态演化的不一致性问题,提高软件体系结构动态演化的演化效率,针对构件技术特性,分析了软件演化技术研究现状优缺点以及观察者技术特点,结合观察者技术特点扩展了构件,使构件具有被监视以及监视的特性,提出基于观察者的动态演化模型,来保证动态演化的一致性,并为分布式环境下的动态演化提供可行的方法。     

基于关联矩阵的软件体系结构动态演化及其实现

针对当前软件体系结构动态演化方法很少考虑组成元素之间关联的问题, 从关联的角度考虑软件体系结构的组成, 用关联矩阵和关联基数矩阵描述软件体系结构及其动态演化的各项需求, 提出了一种基于关联矩阵的软件体系结构动态演化方法, 并设计相应的算法进行实现, 最后通过案例进行分析和实验, 验证了方法的有效性。本方法可有效地实现软件体系结构动态演化的可追踪性和可控性。     

一种演化超图文法到状态转移系统的映射方法

运用模型检测技术验证动态演化的正确性,是近年来软件体系结构动态演化研究领域面临的一个挑战.然而,当前的方法很少考虑软件体系结构动态演化时的相关条件.针对该问题,提出用条件状态转移系统表示软件体系结构动态演化的状态模型,将软件体系结构超图映射为状态,演化规则运用映射为条件状态转移关系,给出软件体系结构动态演化的条件超图文法到条件状态转移系统的映射方法以及相应的实现算法,实现了软件体系结构动态演化的条件状态转移系统的构建,并证明了在该映射方法下,软件体系结构动态演化条件超图文法与条件状态转移系统的互模拟等价.最后通过案例分析,运用该方法以及模型检测技术,验证了软件体系结构动态演化的相关性质,从而验证了该方法的有效性.     

Hierarchical message bus-based software architectural style

As the size and complexity of software systems increase, the design and specification of overall system structure become more significant issues than the choice of algorithms and data structures of computation. An appropriate architecture for a system is a key element of its success. Based on the practice of Jadebird software production line, this paper proposes a software architectural style based on hierarchical message buses, named JB/HMB. In this style, the component model consists of external interfaces, static structure and dynamic behavior, which depicts a component from different aspects. Supported by message buses, components interact with one another by messages, which can be used to describe distributed and concurrent systems well. JB/HMB style supports stepwise decomposition and refinement, and runtime system evolution. Finally, characteristics of JB/HMB style are summarized as a conclusion, and future research directions are specified.     

基于不动点转移的SA动态演化模型

构造性和演化性是软件的两个基本特性．而软件演化包括静态演化和动态演化两个方面．动态演化更为复杂，这种复杂性决定了．对动态演化的研究首先应从宏观层面人手．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动态演化提供了一条有效的途径．该文描述了构件——连接件组成的SA动态语义网络模型．分析了SA动态语义网络模型中的浸润过程．给出基于不动点的浸润过程收敛的判定，提出了邻接矩阵过滤和原子过滤的概念，阐明了基于邻接矩阵原子过滤的SA动态语义网络浸润步的原子性．指出SA动态演化过程可用一系列邻接矩阵原子过滤在时刻上相继的逻辑衔接来描述．最后给出了两个层面上对SA动态演化波及效应的分析方法．为基于矩阵变换的SA动态演化的进一步研究和计算机自动量化描述奠定了基础．     

一种基于PLM系统的软件体系结构风格的研究

一个良好的软件体系结构对一个应用软件系统起着决定性的作用.软件体系结构风格决定着一个系统的软件体系结构.本文通过比较C/S和正交两种常见的软件体系结构风格,指出这两种体系结构风格可以混合使用,并给出基于PLM系统的实例.     

一种发现运行时软件体系结构的方法

运行时软件体系结构能够准确描述目标系统的真实状态和行为,对指导软件的维护和演化起着重要的作用。本文提出了一种发现运行时体系结构的方法,利用系统实现与体系结构风格之间的对应关系,定义了一种基于规则的转换映射;将收集到的底层系统事件解释成体系结构层面的操作,从而可获取运行时体系结构视图;通过一个即时通信系统实例说明了该方法的可行性。     

Describing software architecture styles using graph grammars

We believe that software architectures should provide an appropriate basis for the proof of properties of large software. This goal can be achieved through a clearcut separation between computation and communication and a formal definition of the interactions between individual components. We present a formalism for the definition of software architectures in terms of graphs. Nodes represent the individual agents and edges define their interconnection. Individual agents can communicate only along the links specified by the architecture. The dynamic evolution of an architecture is defined independently by a “coordinator”. An architecture style is a class of architectures specified by a graph grammar. The class characterizes a set of architectures sharing a common communication pattern. The rules of the coordinator are statically checked to ensure that they preserve the constraints imposed by the architecture style