软件体系结构脆性分析与验证

软件系统因具有节点众多、节点间联系复杂、随时间演化、自组织临界等特性可将其视为复杂系统。在软件安全领域,对软件体系结构的分析一直是研究的重点。软件体系结构具有自身的脆性,这体现在软件系统的运行过程会出现由于内部组件失效或外部攻击而导致的级联故障乃至系统崩溃。首次将软件系统视为复杂系统,对软件体系结构的脆性进行相关分析,并结合"数据抽象和面向对象"风格的软件体系结构,通过蚁群算法及GROD算法指出该体系结构脆性的最大崩溃路径及脆性源。这将对软件安全领域系统的设计、监控等方面的研究提供理论及实践方面的指导意义。     

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M_cls（type interface）、组件M_cmpt（component）、容器M_cont（container）、框M_frm（frame）和框架M_frwk（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（G_SA）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.     

软件体系结构驱动的运行环境

由于软件体系结构以隐性的方式存在，结构的问题被传播到平台内，运行时软件体系结构不能在应用层次上被观察和控制，系统难以联机动态演化．在现有的中间件平台之上设计了一个面向应用、开放的、软件体系结构驱动的分布式远行环境SADRE（Software Architecture—Driven Runtime Environment），软件体系结构在可运行系统中以一类实体显性地表示,体系结构描述作为核心元素被整个分布式运行环境共事，成为系统调度、通信的依据．从而驱动用户应用的运行．SADRE为灵活的动态体系结构提供了良好的支持，提高了系统的柔性和扩展性．     

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。     

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。     

一种网构软件体系结构中的纵横验证机制*

如何在开放、动态、复杂的Internet环境下开发网构软件是软件技术领域一个挑战性课题。从网构软件整个生命周期入手,对网构软件的形式化模型,在简单介绍抽象状态机(ASM)的基础理论之后,刻画了网构软件的构件模型,并对构件模型进行了基于ASM的形式化描述,在此基础上,将粗粒度抽象构件的精化问题转换为求解构件组合方案的问题,并在体系结构元层,提出一种双向验证方法对不同抽象程度的组合方案进行横向和纵向的验证,以保证目标系统的正确性和求精过程的正确性。以上形式化建模和双向验证方法尽可能地避免和消除了软件设计早期的错误。通过系统实验验证可以看出,该方法对网构软件的开发具有一定指导意义。     

软件体系结构的发展与研究

该文介绍了软件体系结构的概念、目前的研究方向、几种软件体系结构风格和它们各自的优缺点,分析了用软件体系结构指导软件开发的优点,最后介绍了软件体系结构的理论在一个实际应用系统的设计开发中的运用。     

软件体系结构及其风格的现状与发展①

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。     

一种自适应软件体系结构框架模型的建立

针对网络动态变化的环境和用户需求的变化,提出了一种动态自适应软件体系结构模型,然后在此基础上给出了自适应系统的适应过程,通过调整自身的行为,使得系统具有一定的自适应能力。最后,通过一个简单的实例验证该模型,结果表明该模型具有适应复杂多变的网络环境的能力。     

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。     

一种自动的软件体系结构规约重写方法

在软件较高的抽象层次如软件体系结构,实施重构更有助于提高软件的易维护性,从而降低软件的维护成本。大量复杂的重构操作需要(半)自动化的支持。该文提出一种体系结构规约重写方法,将体系结构重构转换为接口重构和实现体重构2方面的规约重写,并给出规约重写基本操作规则。分析了实现体规约的重构操作,提出子构件提升操作、同级构件合并操作、跨级构件合并和构件分离合并操作4种基本操作。     

建筑体系结构与软件构架

一个好的软件构架可以促进应用系统的开发，文中建筑体系结构的一些重要概念引出了软件的构架的重要概念并举出一些例子加以分析说明。     

基于有穷自动机的面向对象软件规约的测试

尽管作为软件工程中面向对象的技术已逐步取代了面向过程的技术,但是测试和维护软件的费用并没有因此而减少。在面向对象软件的测试研究中,对如何减少面向对象软件的错误提出了许多方法,绝大多数人关注的是类测试而不是对面向对象规约的高级测试。该文提供了一个基于有穷自动机的测试框架来测试面向对象规约。该方法在一个可执行的有穷自动机上直接进行了测试,不用手动进行证明,并且可产生大量的状态空间。测试结果证明了该方法的有效性。     

面向体系结构的构件接口模型及其形式化规约

借鉴软件体系结构的思想,提出了面向体系结构的构件接口模型,它既能表达体系结构设计的高层抽象构件,又能表达底层代码级别的实现构件。同时基于该模型,运用顺序通信进程,提出了两级构件接口行为协议规约方法,能够有效规约大粒度复杂软件构件的行为交互协议。     

软件体系结构：一个新的研究领域

计算机软件系统中软件成分越来越复杂,系统规模不断扩大,使得软件体系结构越来越庞杂,软件系统的质量和性能已经不再仅仅取决于软件实现算法和数据结构,软件系统体系结构在一定程度上决定系统的优劣,因此软件体系结构(Software Architecture,AS)研究已经逐渐地引起计算机界的重视。软件体系结构作为一个新兴的计算机学科,它的理论体系和解决问题的方法尚未形成。加强其基础理论和应用方法的研究,不论对学科发展,还是对软件生产都具有理论意义和现实意义。     

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.     

面向软件体系结构和Agent联邦的软件系统合成

提出面向软件体系结构和多Ａｇｅｎｔ联邦技术的大型软件系统设计与合成方法,可以有效地利用多Ａｇｅｎｔ联邦技术为软件体系结构的设计到软件系统的实际开发提供一种从抽象到具体的平滑过渡手段。     

软件体系结构分析及场景技术在其中的应用

计算机应用系统的日益复杂和庞大,使得软件体系结构的研究成为当前的研究热点。软件体系结构设计已经成为软件生命周期中的一个重要环节。但是,如果无法对一个软件体系结构进行客观的、可行的定量和定性分析和评价,那么这种软件体系结构是不可靠的。现代软件的需求不断变化、业务规则和新的软件技术变化不停,要求软件体系结构在高层上必须考虑软     

软件体系结构的分析

软件体系结构是软件工程领域研究的热点之一,文章对近年来国内外的研究作了初步总结,并且分析了现在存在的问题,在此基础上提出了未来研究的发展预测。