基于构件动态演化的行为一致性验证方法

为了保证构件在动态演化中的行为一致性,避免不合法的构件演化,提出一种基于进程代数的构件模型,引入对外主动请求接口和内部连接,形式化描述构件及其对外交互协议,给出相关定理和验证算法。实例证明,该构件模型可以验证动态演化中的接口兼容性、外部交互行为一致性,以及运行时行为完整性。     

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。     

基于进程代数的构件动态演化行为一致性研究*

为了保证构件在动态演化时的行为一致性,提出了一种基于进程代数的构件模型,形式化描述了构件及其对外交互协议,引入了对外主动请求接口和内部连接,并给出了行为一致性验证的规则和相关定理;然后给出了验证算法;最后,通过一个构件化系统的实例来说明所提出方法的可行性。     

构件系统演化一致性的判定方法

构件系统演化一致性是确保演化操作可靠的必要条件,若一致性得不到满足,则会致使演化后的系统达不到既定的功能目标。针对该问题,文中提出基于接口、流程结构、内部行为的构件系统演化一致性判断方法。首先,在演化后的系统中将每个构件视为判定执行者,使所有的构件协同参与一致性判定过程,从接口和流程结构出发,判断执行者和全局的一致性;其次,在满足接口、流程结构一致性的情况下,判断演化构件在演化前后的内部行为一致性;最后,通过对一个构件实例的完整分析,详细描述了该判定方法,并验证了其可行性。     

构件演化的交互行为一致性研究

构件演化前后的交互行为执行序列不一致,会导致系统行为偏离系统的功能目标。针对该问题,基于进程代数描述构件间的交互行为,归纳交互行为一致性的定义,给出交互行为一致性所需满足的约束条件,提出一种保证交互行为一致性的方法。实例分析结果证明了该方法的可行性和正确性。     

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。     

构件演化中的系统行为一致性的研究

构件技术的发展,减少了开发应用程序的时间和复杂度,同时也为软件提供了更好的动态演化能力.基于构件的软件系统是通过在构件间建立交互关系,将多个构件组织成一个统一的整体得到的.因此在构件演化时,例如时构件功能实现进行改变,可能导致系统运行偏离原来的系统行为.我们的工作就是在构件演化时对系统行为进行一致性检查,保证构件的功能实现的变化不会使系统行为偏离原来的系统.在本文中首先通过Petri-net的形式化方法,对系统实现中包括的构件的功能实现和构件间的交互进行建模,并通过以上信息推导得到系统行为.在此基础之上,根据基于行为继承理论的行为一致性规则的要求对定义的系统功能行为进行验证,以保证构件演化时系统行为的一改变符合行为的一致性要求,同时又保证了构件演化的灵活性.     

面向软件动态演化的需求建模及其模型规范化

针对目前需求工程阶段对软件动态演化考虑不足的现状,在分析软件动态演化面临的挑战的基础上,设计了面向动态演化的需求元模型(dynamic-evolution-orientedrequi rements meta-model,DERM)。该元模型以特征为基本部件,按特征组合的方式建立需求模型,需求模型由行为特征和属性特征组成。行为特征被区分为计算行为特征和交互行为特征,以实现计算和交互的相对隔离;属性特征通过其作用域,指定其在行为特征模型中的作用范围,从而将行为特征模型和属性特征模型统一为需求模型。在此基础上,讨论了需求模型的参照完整性、依赖一致性和互斥一致性,并进一步把需求模型规范化为需求模型第一范式到第三范式,需求模型规范化的过程提供了一种保证需求模型一致性的方法。最后通过案例研究,表明了该方法的可行性及其对软件动态演化的有效支持。     

一种嵌入式系统的动态演化方法

针对嵌入式应用系统的动态演化和QoS需求问题,提出了一个嵌入式构件模型——ESIM,并进一步说明了该模型动态演化的策略和过程,着重强调根据构件的QoS层契约、演化契约、资源的消耗信息来检查动态演化请求。仿真实验表明,ESIM的动态演化系统较好地解决了演化过程中的状态传输、资源占用和实时性等问题,演化过程的持续时间和资源消耗量是可预知的,并且满足实时性约束。     

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。     

一种基于分布构件装配元信息动态重构的表示方法

动态重构技术使得软件系统自身进行演进的同时，仍然能够提供服务。本文提出了一种基于构件装配元信息的动态重构操作的表示方法。该表示方法以Jeff提出的动态重构系统设定为基础，采用集合来表达构件应用中的构件、连接子和节点，为动态重构规划的生成以及等价性验证等提供了量化方法，并在基于CORBA构件模型的StaCCM分布构件平台中加以实现。     

构件组合的一致性验证和冗余行为去除

构件组合的一致性验证和冗余行为的去除是基于构件的软件开发领域的重要问题。基于此,通过把组合接口自动机看作从初始状态出发,经过由2个构件的交替动作重新回到初始状态的过程,用更直观的方法表示构件组合中的非法状态。以场景规范的形式化方法为基础,利用接口自动机的过程性质给出构件组合的一致性检查的算法及去除冗余行为的方法。     

基于构件的工作流动态修改策略

针对目前工作流管理系统在描述能力和动态修改上存在的不足,提出一种基于构件的动态修改策略。该策略引入新的建模元素和动态修改的体系结构,从时间和工作流组成两个角度对工作流的动态修改进行了分类,详细阐述了工作流的组合策略、修改方法和移交策略;最后论述了这种策略的优越性、可行性和正确性。     

基于复用的动态查询构件系统的设计与实现

针对信息系统中用户的查询需求不断变化的普遍现象,设计了基于复用的动态查询构件模型,并开发出了动态查询构件系统,实现了信息系统中用户自定义查询的动态管理,体现了构件系统级别上的复用,并成功应用于实际的信息系统开发中。     

基于构件的网构软件系统动态演化

为适应网构软件系统在线演化的需求,提出一种基于构件的网构软件系统动态演化模型。该模型以构件为基本单位,基于软件体系结构部署和实施演化,给出构件添加、删除和替换需求的演化算法,通过引入一致性检查机制保证演化的安全和可靠。该模型实施简单、具有普遍适用性,软件系统无须进行大量的改动即可适应该演化模型。