基于复合信息矩阵的软件体系结构演化波及效应分析

演化性是软件的基本特性之一。软件演化由一系列复杂的变化活动组成。本文从宏观层面入手，以软件体系结构（software architecture，SA）作为软件的蓝图和支撑，设计了复合信息矩阵模型，作为软件体系结构演化波及效应分析的新工具。结合矩阵特性、图论知识和算法设计，新模型可以对一般SA静态和动态演化中的波及图表1效应进行理论分析和量化界定，弥补了现有研究模型需要简化连接器和无法评估连接器影响的不足，从而为SA演化的利用和评价提供了更为全面的依据，并为基于矩阵变化的SA演化计算机自动处理提供了新的理论支持。     

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．     

基于构件的软件演化波及效应分析

随着新技术的采用和系统环境的变化,构件和软件系统的演化在所难免,演化会影响系统的整体行为。分析了基于构件的软件系统中的耦合性对演化波及效应的影响,对软件系统中构件内部各种依赖关系、构件与连接件之间的各种耦合关系进行矩阵表示,提出一种能够防止波及效应扩大化的软件系统动态演化的波及效应方法,实现了对软件系统的构件和连接件的演化波及效应研究。在基于构件的软件系统的动态演化中,可以根据波及效应的分析获得需要进行重新修改或演化的构件和连接件,从而保证动态演化的一致性和连续性。     

基于构件组合运算的SA可演化性度量

在满足当前需求的众多软件体系结构（SA）中，选择适应未来发展变化的（SA），需要度量软件体系结构可演化性SAE。本文提出了基于构件组合运算的SA；从构件组合运算和SA两个层次分析了构件操作的波及效应，提出了一种新的SAE度量方法，设计了度量算法；在给出的实例中，度量了同一系统的不同SA的可演化性。最后，根据领域软件工程的特点，利用特征迹，对SAE的度量方法进行了改进。该度量方法克服了传统方法需要大量数据、过度依赖人工参与和个人经验、只适合小规模系统等不足。     

基于Petri网的软件架构演化波及效应分析

Petri网是一种系统描述和分析的工具。在构造系统PSA模型的基础上,利用其可达标识图同样能分析软件架构演化中的构件删除、增加、修改以及合并与分解各种变化引起的波及效应,且算法直观、复杂度小;并为运用Petri网技术研究SA提供了一个新思路。     

构件化软件演化信息建模和获取方法研究

为了清晰、全面地获取构件化软件的演化历史信息, 通常需要提供演化信息表示和建模的有效手段。分析了构件化软件演化信息获取所需解决的若干问题, 提出了在软件构件模型基础上, 增加建模元素以表示软件演化信息的方法; 通过结合软件配置管理系统, 实现对构件化软件变化过程的追踪和管理。基于该方法和相应的系统支持, 可以为实施软件重构和后期开发提供指导。     

基于Petri网的软件架构演化波及效应分析

Petri网是一种系统描述和分析的工具。在构造系统PSA模型的基础上，利用其可达标识图同样能分析软件架构演化中的构件删除、增加、修改以及合并与分解各种变化引起的波及效应，且算法直观、复杂度小；并为运用Petri网技术研究SA提供了一个新思路。     

基于Petri网的软件动态演化的一致性分析

在分析软件动态演化面临的挑战的基础上,以扩展的Petri网为主形式化工具,基于面向动态演化的SA元模型DEAM,对如何保证动态演化的一致性问题进行分析。首先,讨论了一致性分析的总体思路和策略,确定以构件作为动态演化实施和分析的基本对象;其次,从构件结构演化的视角对构件的子网类型进行分析,提出了保证结构一致性的方法;再次,从构件行为演化的视角,分别从内部和外部观察构件演化前后的行为,并通过建立模拟关系来分析和判断演化前后构件的行为是否一致;最后,通过案例研究对所提方法的可行性进行验证。     

软件功能需求变化传播机理分析

软件变化控制是软件开发者历来追求的目标,也是研究软件演化的基础.基于功能需求变化,描述了变化用况和变化对象的标识,阐明了变化构件的界定策略,给出了SA(Software Architecture)中变化信息的追踪方法;同时分析了软件变化转播在软件生命周期中的一些重要性质;最后描绘了本文研究的整体框架和一个应用实例.对软件演化与维护具有一定的借鉴意义.     

软件动态演化技术

为适应开放环境和用户需求的变化,软件应该具备在运行时刻自演化的能力,从而满足各种需求变化,因此深入研究动态演化技术显得尤为重要.介绍了软件动态演化的开放性、层次性和整个演化活动的具体过程,讨论了动态演化的语言、模型和平台三者之间的关系以及当前的研究成果,并对已有成果中的实现方法、实用性和特色进行了比较,指出其不足之处.最后提出动态演化技术应重点研究的关键问题,并对其发展前景进行展望.     

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.     

软件体系结构的描述方法研究

目前关于软件体系结构的描述已有许多工具支持,但各种工具不仅是领域相关的,而且描述方法也不尽统一,这使设计人员很难选择一种合适的工具,将体系结构的共同特征提取出来,秦为体系结构描述的核心模型,为各种工具提供了共同的基础－若要用某一种工具描述,只需增加与之相关的约束,另一方面将软件体系结构与当前主流的面向对象方法相结合,利用统一建模语言ＵＭＬ的扩充机制,从多个视图描述了软件体系结构,最后结合研究工作给     

基于通用连接器模型的复合构件的组装

基于构件的软件体系结构(SA)由构件与连接器组成，连接器作为构件间的交互实体在SA中扮演着重要角色。现有的连接器模型只能支持特定软件体系结构风格的组装，该文针对构件组装的核心问题：构件间交互的不匹配，采用复合构件组装的方法，提出一种通用连接器模型用以对不同连接器模型进行描述。给出4种复合构件组装机制及各种机制的组装方式，并对复合构件进行扩展，使其具有动态性，能较方便地实现动态体系结构。     

软件体系结构的广义视角研究

从广义视角出发,将一些独立发展的软件领域归结到软件体系结构(SA)领域,包括UML、面向方面程序设计、面向服务体系结构、基于构件的软件工程。考虑它们之间的相互联系、共同性和独特性,给出一种分类框架。指出软件体系结构的发展方向：SA与这些领域的关系,动态SA的机理,特殊领域ADLs的设计,理论基础建立以及工具开发。     

基于反射和连接件的SA动态演化研究

使用反射机制感知软件系统的结构与运行状态,提出了一种基于知识规则、直接对连接件进行操作的SA动态演化方法,消除了SA动态演化的不一致性,提高了效率.该方法使用代数表达式简化了演化日志,提高了演化可跟踪性。     

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．