基于构件运算的软件体系结构及其复杂性度量

为了达到对软件体系结构SA的描述目标,引进了基于消息的5种构件组合运算,并给出了基于这些运算的SA的图形与其代数表达式之间的转换算法。为了降低SA复杂性,给出SA的直观复杂性度量方法,提出了11种构件演化运算,并给出了一个实例。     

基于非功能需求的软件体系结构演化

对非功能需求NFRs进行了描述,根据功能需求、NFRs与SA的关系,定义了基于NFRs的SA演化,使用构件组合运算和结构工作链对软件体系结构的非功能特性进行了评估,根据评估结果,给出了基于NFRs的SA演化模型。     

构件运算的完整性证明及性质

当前对软件构件的描述均采用图形加文本的方式或形式化描述语言,这些描述对构件的动态行为、互操作和演化特征方面的描述明显不足,无法系统地科学地描述软件演化。软件演化是一个复杂的过程,这种复杂性决定了对软件演化的研究应从软件体系结构这一宏观层面入手。针对该问题,文章引入用代数理论对构件的属性和行为特征进行抽象而提出的用于描述体系结构的构件调用运算、协作运算和条件运算的新方法。该方法能够描述任意软件系统的体系结构和支持软件演化。在此基础上证明了构件运算系统是一个完整的代数系统,能够描述任意软件系统的体系结构,并探讨了构件运算的相关性质。     

基于构件运算的软件体系结构设计方法

软件体系结构对软件的稳定性、软件维护和软件演化等各方面的性能很重要。该文引入构件运算的方法描述体系结构,分析调用运算、协作运算和条件运算的相关性和构件的复杂度,综合体系结构的多方面因素,采取局部性能指标方案对体系结构的性能进行分析评估,利用最佳性能方法调整构件关系和体系结构性能指标,设计出最优性能的软件体系结构。     

基于消息的构件组合运算与构件演化

根据构件能够接收和发送的消息，扩展了构件接口定义框架，给出了基于消息的构件组合模型，定义了构件的执行路径，对四种组合运算进行了形式化描述，提出并证明了六则构件演化运算．给出了一个实例：把一个没有显示语义的层次系统模型简化为语义明确的树形组合模型，并给出了模型的代数表达式和简化算法．     

基于构件运算的软件体系结构设计方法

软件体系结构对软件的稳定性、软件维护和软件演化等各方面的性能很重要.该文引入构件运算的方法描述体系结构,分析调用运算、协作运算和条件运算的相关性和构件的复杂度,综合体系结构的多方面因素,采取局部性能指标方案对体系结构的性能进行分析评估,利用最佳性能方法调整构件关系和体系结构性能指标,设计出最优性能的软件体系结构.     

软件演化环境下基于节点介数的构件重要性度量方法

在软件演化中,构件的重要性度量可以为软件演化的控制和监测提供依据。以软件体系结构为蓝图和支撑,提出软件体系结构有向图模型,引入节点介数对构件的重要性进行度量。并对构件的请求依赖、服务依赖进行分析和研究,通过使用Pearson相关系数进行分析,找出与节点介数最相关的因素。对大量开源软件源代码进行实验,实验结果表明,用节点介数度量构件的重要性是有效的,并且构件的请求依赖和服务依赖的总和与构件的节点介数最为相关。这也为下一步利用依赖关系衡量构件重要性指明了另一个研究方向。     

基于可达矩阵的软件体系结构演化波及效应分析

构造性和演化性是软件的两个基本特性.软件演化由一系列复杂的变化活动组成.软件演化的复杂性决定了对软件演化的研究首先应从宏观层面入手.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整体结构和软件演化提供了一条有效的途径.描述了SA的构件--连接件模型,建立了SA关系矩阵和可达矩阵,凭借矩阵变换与运算对SA演化中的波及效应进行了深入的分析和量化界定;并对演化中的构件删除、增加和修改以及构件的合并与分解等变化活动所引起的各种波及效应给予了阐述;同时,给出了构件在SA中贡献大小相对量的计算方法.为SA演化的管理、控制、利用和评价提供了可靠的依据,并为基于矩阵变换的SA演化的计算机自动处理奠定了基础.     

基于接口匹配的构件组装

基于构件的软件开发（CBSD）以软件体系结构为蓝图，通过可复用构件的组装构建高质量大规模应用系统。如何找到合用的可复用构件以及怎样在体系结构指导下进行构件的组装是CBSD的关键环节。研究了构件匹配的基本原理和理论基础，在此基础上分析了基于软件构件组装的系统开发技术并给出了对候选构件进行组合的配置算法。     

基于构件运算的可重构系统代数模型

可重构系统是指一个系统由构件组成,随着构件被替换以及组合拓扑关系的变化,系统表现出不同的功能.针对可重构系统在形式化和重构建模方面的不足,用代数学方法对可重构构件、构件组合、可重构系统的属性和行为特征进行抽象,把构件组合定义成构件的"运算"实现,结合进程代数中算子的概念,定义了多种构件组合运算,建立了可重构系统的代数模型.在代数模型基础上,提出了重构建模和重构范式,为可重构系统提供理论支持,最后介绍了应用案例.     

基于构件运算和XML的体系结构描述方法

通过对现有的体系结构描述方法进行分析,指出其存在的不足,并提出了一种基于XML的体系结构描述方法:XCOBA。XCOBA在基于构件运算的基础上,把XML应用于SA的描述,具备较多的良好特性。由于XML的特性,XCOBA支持系统的逐步精化与演化,可以实现异构构件之间的相互通讯,在XCOBA方法描述下的SA具有良好的扩展性。     

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．     

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。     

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。     

C_2风格软件构架的演化研究

软件演化是软件生命周期中始终存在的变化活动,软件维护只是软件演化的特定阶段的活动和组成部分。由于软件复用思想的兴起,基于构件和构架的软件开发方法得到越来越广泛的应用,而相应的软件演化就成为组成软件系统的构件的演化和构架的演化。该文探讨了软件演化和构架演化的概念,研究了构架动态演化所涉及到的问题,并在分析软件构架风格的基础上重点研究了C2构架风格对构架动态演化的支持能力。该文提出的构架动态演化模型及其与C2风格的结合能够支持实际的构架演化。     

构件系统建模及其动态演化一致性验证方法

基于构件的软件开发已成为软件开发的主流方法,但针对构件系统动态演化后的一致性保持问题,目前尚缺乏统一的标准,为此提出一种验证构件系统动态演化一致性的方法。首先,应用进程代数构造构件模型,并在此基础上得到粗粒度的构件系统模型;然后,根据构件系统模型及其状态的变化,提出构件系统外部行为提取算法,并基于弱互模拟理论定义构件系统动态演化一致性的验证准则;最后,提取演化前后构件系统的行为,并将其转换成便于Pi演算自动工具MWB(Mobility Workbench)识别的格式,以进行行为一致性验证。案例研究表明,该方法是可行且有效的。