一种面向服务的动态协同架构及其支撑平台

为了让面向服务的架构下的应用系统能够灵活地动态演化以适应底层因特网计算环境和用户需求的变化,该文提出了一种面向服务的动态协同架构．该架构引入内置的运行时体系结构对象来解耦系统中的各个服务构件,并通过该对象以体系结构的视角来重解释服务部件之间的引用和交互．这样就把体系结构这一抽象概念具体化为可直接操控的对象,从而可以利用面向对象程序设计语言的继承和多态等整套机制,导出一种面向体系结构的系统动态演化技术．为支持这一架构,设计并实现了一个支撑平台Artemis-ARC,为具有动态调整能力的面向服务应用系统的开发、运行和监控提供了一套可视化的集成环境．在此平台上还开发了一个简单的示例应用以展示动态调整的效果．     

一种面向动态软件体系结构的在线演化方法

为适应计算环境和用户需求在系统运行期间的变化,满足软件系统进行动态演化的需求,提出面向动态软件体系结构的在线演化方法,设计并实现了一种运行时刻的软件体系结构元模型,将原先运行时刻不可见的体系结构设计信息具体化为显式的体系结构实体,并与系统实现及系统规约之间保持因果关联.元模型的演化可通过反射实现对运行系统的修改和对规约的更新,所有演化行为都在良定义的体系结构元模型的指导下规范地进行,保证了演化前后系统的一致性、完整性和演化的可追溯性.基于该方法开发了可视化支撑平台Artemis-ARC系统,支持构件和服务的设计、开发、集成及动态演化,并通过简单的应用实例展示了在线演化的效果.     

面向体系结构的可视化服务集成开发环境Artemis-VIDE

为支持直观易扩展的软件服务集成和所集成之应用系统的动态演化，本文提出了一个面向体系结构的可视化服务集成开发环境。该环境支持以图形化的方式定义系统的软件体系结构及相关协同逻辑，并据此生成内置于应用系统之中的运行时刻体系结构对象，作为应用系统运行和演化的基础。该环境还集成了服务搜索、基于图文法的体系结构检查等功能，为系统的开发、运行、监控和动态演化提供了一个一致、易用、可扩展的支撑平台。     

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．     

运行时软件体系结构的建模与维护

运行时体系结构是系统运行时刻的一个动态、结构化的抽象,描述系统当前的组成成分、各成分的状态和配置以及不同成分之间的关系.运行时体系结构与目标系统间具有动态的因果关联,即系统的变化及时体现在体系结构上,而对体系结构的修改及时影响当前系统.运行时体系结构允许开发者以读写体系结构的方式实现系统的监测和调整,是体系结构层次系统动态适应与在线演化的基础.构造运行时体系结构的关键是针对不同的目标系统和体系结构风格实现合适的基础设施,以维护二者之间的因果关联.由于目标系统和体系结构的多样性以及因果关联维护逻辑的复杂性,这一构造过程往往过于繁琐、易错、难以复用和维护.提出一种模型驱动的运行时体系结构构造方法.开发者只需针对目标系统、体系结构以及两者之间的关系分别进行建模,根据这些模型,支撑框架自动构造合法而高效的运行时体系结构基础设施.基于MOF 和QVT 标准建模语言定义了一组运行时体系结构建模语言,并基于通用的模型与系统间同步技术实现了相应的支撑框架.一系列实例研究表明,该方法具有广泛的适用性,并显著提高了运行时体系结构构造过程的效率与可复用性.     

面向普适环境的协同系统动态体系结构研究

对普适计算环境的动态体系结构进行了研究，提出了一种基于透明消息机制的协同动态系统结构，支持协同系统运行时的消息传递和协同状态的同步机制，实现运行时协同系统结构的动态调节支持。     

Component assignment method and practical example based on software architecture

在演化研究过程中,以体系结构为中心的自适应软件备受关注,该机制以体系结构信息作为运行系统元信息,解耦系统的引用关系,达到动态演化的目的.存在元构件与具体实现构件之间的指派关系,对基于体系结构的构件分派问题进行研究,先提出构件分派模型,并证明该问题为NP完全问题,从而找到一种构件分派算法.实验结果表明该算法与贪婪法与整数线性规划相比,具有一定的优势.     

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。     

一种MPI并行软件的动态演化框架

为使MPI并行计算软件具有运行时改变软件功能和拓扑的能力,基于MPI系统模型提出一种用于描述和实现动态演化的两层软件框架。在管理层,采用适用于消息传递的管道-过滤器风格规范系统的结构、分析并行软件的可演化性,并约定一种相应的动态ADL用于描述演化行为。在计算层,设计符合管道-过滤器风格的构件元模型及过滤器的重配置管理自动机。针对实现演化的两个核心问题,即进程的启动和数据连接的建立释放,实现基于MPI动态进程管理的重配置方法。通过性能测试,验证了该软件框架的可用性,为并行计算软件的动态演化提供了一种新的实现方法。     

基于复杂适应理论的SaaS平台自适应演化技术研究*

针对产业链协同SaaS平台业务功能动态定制的特点,在研究云平台业务功能个性化定制架构的基础上,分析了产业链协同SaaS平台业务功能自适应演化的需求,基于复杂适应系统理论建立了自适应演化模型,提出了基于角色及业务驱动的演化模型执行策略,采用基于遗传算法的演化策略实现主体的最优演化,采用基于.NET的反射机制实现了演化主体的动态配置,设计和实现了基于.NET的反射处理接口,实现了自适应主体在系统运行过程中的动态调用。最后,通过报表主体的动态添加和表单主体在不同企业联盟中的自适应演化,验证了技术的可行性和有效性。     

Supporting runtime software architecture: A bidirectional-transformation-based approach

Runtime software architectures (RSA) are architecture-level, dynamic representations of running software systems, which help monitor and adapt the systems at a high abstraction level. The key issue to support RSA is to maintain the causal connection between the architecture and the system, ensuring that the architecture represents the current system, and the modifications on the architecture cause proper system changes. The main challenge here is the abstraction gap between the architecture and the system. In this paper, we investigate the synchronization mechanism between architecture configurations and system states for maintaining the causal connections. We identify four required properties for such synchronization, and provide a generic solution satisfying these properties. Specifically, we utilize bidirectional transformation to bridge the abstraction gap between architecture and system, and design an algorithm based on it, which addresses issues such as conflicts between architecture and system changes, and exceptions of system manipulations. We provide a generative tool-set that helps developers implement this approach on a wide class of systems. We have successfully applied our approach on JOnAS JEE system to support it with C2-styled runtime software architecture, as well as some other cases between practical systems and typical architecture models.     

组件化分布式应用平台的研究与设计

本文根据软件开发行业的发展现状和问题,通过对相关解决技术如组件技术、分布对象技术和软件体系结构技术的研究与分析,提出了一个基于组件的分布式应用运行平台及其开发环境,目标在于降低应用开发复杂度,提高软件生产率,支持动态的、灵活可扩展的软件系统结构模型。     

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。     

一种演化超图文法到状态转移系统的映射方法

运用模型检测技术验证动态演化的正确性,是近年来软件体系结构动态演化研究领域面临的一个挑战.然而,当前的方法很少考虑软件体系结构动态演化时的相关条件.针对该问题,提出用条件状态转移系统表示软件体系结构动态演化的状态模型,将软件体系结构超图映射为状态,演化规则运用映射为条件状态转移关系,给出软件体系结构动态演化的条件超图文法到条件状态转移系统的映射方法以及相应的实现算法,实现了软件体系结构动态演化的条件状态转移系统的构建,并证明了在该映射方法下,软件体系结构动态演化条件超图文法与条件状态转移系统的互模拟等价.最后通过案例分析,运用该方法以及模型检测技术,验证了软件体系结构动态演化的相关性质,从而验证了该方法的有效性.     

基于网格构件的软件体系结构模型的研究

基于网络服务的思想,提出一种基于网格构件的软件体系结构模型.在此基础上以J2EE为标准开发了基于网格构件的优化平台的应用系统,对系统中网格构件的动态缓冲调用和自恢复进化等进行了技术实现,从而验证该模型的可行性.     

CAD系统集成和集成技术剖析

系统集成能从根本上解决工程CAD技术应用中的分散独立和低水平重复问题,是进一步发掘计算机潜力的有效途径。文章以集成化的桥梁CAD系统的开发为背景,提出了由界面、工具和数据等三个层次组成的桥梁集成CAD系统结构,并针对软件工业的最新发展介绍了实现CAD系统集成的软件开发技术,包括面向对象的程序设计、图形界面和基础类库、软件构件化开发及数据库图形库连接等。     

软件体系结构动态演化的元胞自动机模型研究

目前软件体系结构动态演化的元胞自动机模型存在描述单一、元胞间关系不明确、没有详细阐述动态演化过程应用约束条件的缺点。针对这些不足进行相关的研究,重新定义了软件体系结构动态演化的扩展元胞自动机模型,基于扩展元胞自动机模型结合演化应用约束条件,分析了软件体系结构的动态演化过程,运用元胞间控制约束条件和行为相关约束条件来正确地指导SA动态演化。提出了动点稳态转移的概念,对演化程度和一致性进行定义分析,此方法比以往的元胞自动机模型更能准确指导SA动态演化,促进SA动态演化的进一步研究。通过案例验证了该方法的应用价值和可行性,可以更全面地应用于软件体系结构的动态演化。