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。     

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。     

使用基于进程代数的方法建立软件体系结构的安全模型

安全体系结构集成了软件体系结构与信息安全两大领域的研究,基于进程代数的语言适合描述基于并发交互构件的软件体系结构的一系列重要性质。使用基于进程代数的描述语言对结构中各组成元素和整体拓扑构形分别建模,形成安全的软件体系结构。     

软件模型代数性质的程序化验证

软件模型代数的思想是通过引入进程代数来对软件体系结构进行建模。它将构件解释为变量,将连接子抽象为代数运算,并针对软件的特性建立了软件体系结构代数模型。在代数模型的基础上,讨论分析获得一系列能指导软件演化的代数性质。但是,上述研究都只对模型的代数性质进行了理论证明,实际上并无程序能够证明这些代数性质的正确性,同时也未给出这些性质的应用方法,使其缺乏可操作性。采用程序化验证的方法对代数性质进行了验证,并对这些性质的应用算法进行了研究,进一步丰富了软件的建模理论,也使得软件演化从理论研究转化为实际应用成为可能。     

基于进程代数的网络体系结构形式化模型

首先用形式化方法给出了网络实体、网络连接件和网络体系结构框架模型的定义,然后利用进程代数理论定义了网络体系结构上的网络实体运算,进而建立了网络体系结构的代数模型,为进一步研究网络体系结构打下了坚实的理论基础。     

硬实时软件建模与分析的进程代数方法

针对硬实时软件缺乏有效的系统动态行为建模机制,提出了一种用于硬实时软件建模与分析的进程代数方法。首先在时间通信顺序进程的基础上扩展硬实时语义得到硬实时通信顺序进程;然后提出时间调度算法,用于检查硬实时系统单个指令截止期的可满足性以及计算完成任务所需的最少时间;最后通过航空领域的一个实例来说明该方法如何应用于硬实时软件的建模与分析。该方法可以很大程度上提高硬实时软件执行时间计算的准确性,计算结果有助于硬实时系统截止期的量化分析和优化设计。     

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。     

体系结构下的软件动态演化探讨

软件的可演化性与构造性的关系紧密。为了提高软件的构造性,让软件动态演化得到支持,提出了基于体系结构的软件应用模型SASM。该模型使用反射技术进行构造,其元层由树形层次的体系结构RSAS组成,基层由物理构建组成。元层和基层因果相连,通过元层实现观察基层。此外,简单介绍了反射技术,重点探讨了SASM模型的框架设计及动态演化方法。     

一个决策驱动的网构软件动态演化模型

传统的建模方法比较难实现网构软件系统的动态演化和自适应性,基于决策驱动的网构软件动态建模方法研究已经成为一个热点。从决策抽象和问题分解角度,提出一个决策驱动的网构软件动态演化模型。首先使用松弛原子算法来分解问题与动态组合决策;然后采用累加累减算法建立网构软件动态演化模型;最后设计相关的网构软件系统来验证该模型。性能分析表明,相比传统模型,该模型有良好的动态演化效果。     

基于Jboss AOP的软件动态演化

大型的长期运行的系统往往要求软件系统不能停止运行,而软件演化作为软件维护的重要部分是每一个软件系统不可或缺的,这就要求能够实现软件的动态演化.提出了一种基于AOP技术的软件动态演化机制,这种机制分为两种策略:运行时软件的功能更新方法和代码更新方法.根据对软件进行更新依赖的静态分析,按照一定的规则将一个个更新的动作作为一个系统的横切方面动态编织到系统中去,从而实现软件的动态演化.     

一种面向同步交互的软件演化过程建模方法

全球化软件开发导致以交互方式协作开发的频率和复杂性越来越高。为了控制和规范软件演化的开发行为进而提高软件质量,文献[10]设计了软件演化过程元模型EPMM,由EPMM定义的软件演化过程模型未能形式描述其交互的特点。基于EPMM[10]定义的软件演化过程包括全局层、过程层、活动层和任务层4个抽象层的思想,设计了软件演化过程元模型CEPMM。CEPMM定义的软件演化过程模型可 形式描述同步交互的特点是在其活动层,由此提出一种基于通信系统演算(CCS)的软件演化过程活动层的建模方法,然后在Visual Studio平台下实现软件演化过程活动层可视化的建模工具CAmodel。CEPMM构建的软件演化过程活动层模型不仅可以描述并发、迭代等特点,还可以形式描述同步交互的特性,为模型进行严格的数学方法分析、推理奠定了基础。     

一个面向服务的支持动态演化的软件模型

为了使面向服务的架构更适应动态演化的需求,提出了基于体系结构空间、支持动态演化的软件模型SASM．SASM是使用反射技术,通过具有因果相联的基层和元层来构造．基层由可运行的服务形成,元层是一个具备树形层次、层间存在求精关系的体系结构空间．该空间反映了需求的层次性,提供给用户不同抽象级别的视图和管理手段．通过对体系结构空间的观察,可获知系统的结构和行为信息．通过对体系结构空间的在线调整可实现对基层的修改进而实现系统的非预设动态演化,而空间中不同层次之间的求精关系保证了应用的完整性和演化的一致性．     

基于体系结构空间、面向动态演化的软件应用模型SASM设计

针对软件动态演化技术发展的客观趋势,从软件体系结构的概念出发,采用大量参考文献分析法、对比法,介绍了软件体系结构、软件动态演化技术、软件模型SASM的原理、框架和机制等三大模块。首先,介绍了软件体系结构的概念和描述语言,在动态演化技术的基础上,分别阐述了软件动态演化和软件动态演化要解决的问题。其次,全面分析了软件模型SASM的基本原理、SASM的软件框架和SASM模型中的反射机制等内容。希望通过这次研究,为软件应用模型SASM的设计人员提供有效参考。     

一种基于进程代数的软件体系结构描述语言PEADL

对性能评价进程代数(PEPA)扩展,提出具有时序特征的随机进程代数(ESPA)。在此基础上进一步提出一种软件体系结构描述语言(PEADL)。介绍PEADL的语法和语义,并通过三层C/S结构应用系统展示PEADL的表述能力。     

基于反馈的软件演化过程模型

对软件演化及过程的特征进行了描述,提出软件演化过程的具体活动;分析了软件演化过程中的反馈机制,提出了基于扩展双变迁Petri网和反馈循环的软件演化过程模型.     

基于OSGI分层动态的软件设计与开发

在传统的java框架下开发的应用软件系统缺乏模块化、动态化的管理能力.在深入研究OSGI框架的基础上,本文在井下作业管理系统的开发过程中,采用OSGI规范与分层解耦思想结合的方法,设计了系统的总体架构,并解决了系统动态管理与服务层的问题.本文在井下作业管理系统的开发中,详细阐述了OSGI在系统中的应用,包括OSGI扩展点机制以及AOP思想等,提高了系统扩展能力与解决了数据同步更新的问题.软件测试结果表明,该模型提高系统的性能,降低了系统各模块之间的耦合性,实现了模块的动态管理,增加了各组件的重用性与可扩展性,也提高了系统的稳定性.     

基于进程代数的服务业务流程价值分析

服务业务流程模型的质量对服务系统的质量会产生直接影响,而衡量模型质量的标准除了模型本身的一致性、无歧义性等性质外,更为重要的是其能否充分满足顾客的服务需求.在服务工程中,服务价值被认为是各服务参与者期望从服务获取的最终目标,采用价值模型从功能性和非功能性两方面对顾客需求进行形式化描述.通过对Pi演算扩展动作质量约束和价值实现程度计算函数,提出价值进程代数VPA,用于形式化表达和验证服务业务流程模型.利用语义等价匹配算法和弱互模拟理论,提出验证目标价值的可实现性和实现完整性的模型分析方法,分析目标价值的实现程度,进而定量计算服务业务流程模型对顾客需求的满足情况,为后续面向价值的服务模型优化提供依据.