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.     

面向特征的软件产品家族建模方法

结合面向对象领域建模和面向特征的领域分析方法,提出了一种面向特征的软件产品家族建模方案,通过特征模型和用例模型来描述家族内产品的共性和变化性,建立产品家族的领域分析模型,以实现需求的复用.结合高校设备预定管理,讨论了软件产品家族的领域建模过程.     

管理导向的软件产品族变化性建模方法研究

控制和管理软件产品族变化性对提高软件复用性、满足用户多变需求具有重要意义.提出一种管理导向的软件产品族变化性建模(Management-oriented variability modeling,MOVM)方法,该方法以变化性管理为指导,贯穿于整个软件产品族变化性生命周期以及反馈演化过程,对各阶段设计相应的策略以支持变...     

面向软件演化的可靠性分析代数方法

环境和需求的改变导致软件演化发生, 并通常会使软件架构(Software architecture, SA)产生变化.现有的结构化软件可靠性模型对评价软件初始结构设计有不错的效果, 但在软件演化时的实时分析方面有局限性.从软件结构建模出发, 通过使用代数方法将软件演化描述为原子操作序列, 并跟踪分析序列中每一步操作对可靠性的影响, 从而建立基于过程的可靠性分析方法.方法可分析演化关键环节及整体趋势, 用以进一步反馈和约束演化方案设计, 最终达到提高软件产品质量的目的.通过对2个实际算例的深入分析与讨论, 方法的有效性与易用性得到验证.     

基于进程代数的软件动态演化模型初探

许多软件系统由于需求和执行环境的变化,都需要在运行时动态的演化.因此确保软件在演化时以及演化后可以正确的执行变得十分重要.最近Zhang Ji提出一种基于状态的软件动态演化模型,论文尝试建立一种基于进程代数的动态演化模型,并主要以原文中的实例为基础,通过进程代数对其进行建模以及分析,为最终建立此模型积累一定的经验.     

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。     

两阶段过程模型下的产品线复用策略优化

考虑了软件产品线工程中各软件模块复用策略的选择问题. 在建立软件产品线开发两阶段过程模型的基础上, 归纳出6种典型的复用策略及其实现方式, 提出考虑开发成本、工时、故障率的情况下进行复用策略的选择优化模型, 解决在满足可获得预算、开发周期、系统可靠性需求的约束下产品线质量最优问题. 并基于贝叶斯理论构建易测试函数, 为产品线开发中领域测试强度的估算提供了方法. 最后, 以邮箱服务系统为实例说明该模型的有效 性.     

一种形式化的软件可演化性特征描述方法

软件系统的活性和安全性是判断软件可演化性的重要依据之一。现有方法多使用经典逻辑对系统的活性和安全性进行刻画。环境及涉众的复杂性使得软件的可演化性分析可能出现矛盾的输入。经典逻辑的无矛盾律导致其不能对软件系统的演化特性进行有效建模。针对该问题,提出了一种形式化的软件可演化性特征描述方法,该方法允许矛盾性输入的存在,可用于对软件可演化性等存在矛盾特性的系统进行建模和分析。该方法使用多值时序逻辑刻画软件系统的演化需求,同时提出了一种抽象软件模型对软件系统进行建模,通过抽象软件模型的活性和安全性来对软件系统的可演化特征进行描述。     

基于模式的软件质量模型研究与应用

在软件开发周期中的早期进行质量评估对提高软件的质量非常重要.传统的软件质量模型在早期获得的质量信息较少,很难有效、准确地评价软件的质量.针对此问题,本文提出了一种新的基于模式的软件质量模型,通过模式提供的丰富信息,在产品的设计阶段完成对软件质量准确、有效的评估,指导软件的开发,最终提高软件产品的质量.     

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。     

基于特征模型的软件产品线可变性建模方法

特征建模是软件产品线开发中的一项关键活动,对特征可变性和特征依赖的建模是特征模型中最重要的组成部分。阐述了特征模型的元模型,着重讨论了特征可变性建模过程,详细分析了特征可变性、特征之间关系、特征依赖类型的识别方法和使用特征依赖矩阵的表示方法。在此基础上,还通过一个库房监视系统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。     

A Knowledge-Based Software Engineering Environment for reusable software requirements and architectures

This paper describes a prototype Knowledge-Based Software Engineering Environment used to demonstrate the concepts of reuse of software requirements and software architectures. The prototype environment, which is application-domain independent, is used to support the development of domain models and to generate target system specifications from them. The prototype environment consists of an integrated set of commercial-off-the-shelf software tools and custom developed software tools.The concept of reuse is prevalent at several levels of the domain modeling method and prototype environment. The environment itself is domain-independent thereby supporting the specification of diverse application domain models. The domain modeling method specifies a family of systems rather than a single system; features characterize the variations in functional requirements supported by the family and individual family members are specified by the features they are to support. The knowledge-based approach to target system generation provides the rules for generating target system specifications from the domain model; target system specifications, themselves, may be stored in an object repository for subsequent retrieval and reuse.     

Toward automated feature model configuration with optimizing non-functional requirements

ContextA software product line is a family of software systems that share some common features but also have significant variabilities. A feature model is a variability modeling artifact, which represents differences among software products with respect to the variability relationships among their features. Having a feature model along with a reference model developed in the domain engineering lifecycle, a concrete product of the family is derived by binding the variation points in the feature model (called configuration process) and by instantiating the reference model.ObjectiveIn this work we address the feature model configuration problem and propose a framework to automatically select suitable features that satisfy both the functional and non-functional preferences and constraints of stakeholders. Additionally, interdependencies between various non-functional properties are taken into account in the framework.MethodThe proposed framework combines Analytical Hierarchy Process (AHP) and Fuzzy Cognitive Maps (FCM) to compute the non-functional properties weights based on stakeholders’ preferences and interdependencies between non-functional properties. Afterwards, Hierarchical Task Network (HTN) planning is applied to find the optimal feature model configuration.ResultOur approach improves state-of-art of feature model configuration by considering positive or negative impacts of the features on non-functional properties, the stakeholders’ preferences, and non-functional interdependencies. The approach presented in this paper extends earlier work presented in [1] from several distinct perspectives including mechanisms handling interdependencies between non-functional properties, proposing a novel tooling architecture, and offering visualization and interaction techniques for representing functional and non-functional aspects of feature models.Conclusionour experiments show the scalability of our configuration approach when considering both functional and non-functional requirements of stakeholders.     

基于构件的地理工作流框架:一个方法学的探讨

软件框架为特定领域的软件复用带来了便利.众所周知,软件框架开发的难度要大于开发一个普通可复用构件.采用支持黑盒复用的基于构件的软件框架概念,探讨了地理工作流框架的开发过程.一个地理工作流应用是地理信息领域的工作流管理系统,它可以通过复用地理工作流框架实现.从方法学的角度看,为了开发地理工作流框架,需要进行以下活动:领域分析、领域设计、框架设计和实现.其输出分别是识别了领域变化性的领域模型、领域特定的软件体系结构(DSSA)、软件框架产品.在地理工作流的上下文中,首先对领域变化性进行了识别和分类,包括空间数据类型、空间数据管理、空间操作、过程和空间数据表现5个方面的变化性,它们可以组织成树状视图.然后,为了处理上述变化性,设计了DSSA和框架的软件体系结构,其中前者是后者的模板,而框架体系结构采用HMB风格.最后,对地理工作流框架构件的开发以及框架复用进行了简单描述.与其他地理工作流系统相比,其优势在于由于框架扩展能力带来的灵活性.     

一种软件特征模型扩展和演化分析方法

特征模型是面向特征的软件开发过程的重要概念和制品,该模型以特征为单位,刻画了领域产品的共性和可变性.在日趋频繁的软件演化过程中,保持特征模型的一致演化,对于支持高效的复用开发和按需配置至关重要.目前,大多数的研究是在需求层面进行共性和可变性分析,对特征模型的研究则集中在对共性和可变性的建模上.但是,由于特征变更在建模过程中存在"涟漪"效应,会导致新的共性和可变性演化.现有的分析方法还无法解决这个问题,会导致丢失一些潜在的产品共性,从而影响复用的效率.提出了一种特征模型扩展和演化分析方法.通过扩展特征关联关系和模型演化元操作,实现对特征变更"涟漪"效应的分析.发现潜在的产品共性,提出重构策略和半自动化的共性提取和特征重构支持方法.该方法还针对典型的配置冲突提出了冲突消解规则和策略.最后,通过案例分析验证了该方法的可用性和有效性.     

一种面向特征的领域模型及其建模过程

特征模型作为捕获领域需求的重要模型已被现阶段的主流领域工程方法所接受,但这些方法缺乏对特征模型组织框架的细致研究和说明,在一定程度上导致了特征模型在表现形式上的冗余性和混乱性,也使得领域分析人员在实践中很难有效地进行领域建模活动.从特征模型的基本组织结构、变化性的表现方式和限制机制、变化性的绑定时间等方面对特征模型的组织框架及剪裁机制进行了统一、抽象的描述.在考察服务、用例(use case)、功能、行为特点等不同类型的特征及其相互关系的基础上,给出了一种特征模型的具体形式,并结合具体的领域,对其建模过程进行了详细论述.此项研究对于领域建模活动的成功实施具有一定的指导作用.     

软件复用经济学模型比较分析

说明了软件复用经济学模型的主要目的和任务,对目前国际上提出的12个模型进行了比较分析。将复用经济学模型划分为两类：成本收益模型和投资分析模型,并举例介绍了相关类型的模型。对分析的所有模型列表比较,分析了它们的适用情况和异同点,并对领域存在的问题进行了讨论。     

一种软件自适应UML建模及其形式化验证方法

软件自适应的建模和形式化验证是提高自适应软件开发效率、保证自适应软件可靠性的基础,现有研究中软件自适应可视化建模与形式化建模相隔离,一定程度上阻碍了自适应软件的开发.为此,提出MV4SAS的方法,将可视化的UML与严格化的时间自动机相结合,用于软件自适应的建模和形式化验证.首先,应用UML扩展机制引入新的构造型、标记值和约束条件,定义软件自适应建模设施,在此基础上构造软件自适应结构模型和行为模型;然后,根据定义好的转换算法将软件自适应行为模型转换为时间自动机网络,建立软件自适应形式化模型;最后,定义一组软件自适应形式化验证性质,并利用模型检测工具UPPAAL验证软件自适应模型的可靠性.案例研究表明,该方法可有效降低软件自适应建模和验证的复杂度,提高软件自适应的建模效率和模型可靠性.