管理领域面向方面软件体系结构及软件过程

软件体系结构设计是构建大型管理领域系统的关键步骤，同时面向方面的软件开发已成为解决软件复杂性的有效方法。该文基于面向方面软件开发方法提出了管理领域系统建设的“4+1”关注点视图，针对“4+1”关注点视图提出了面向管理领域、基于服务实现的面向方面软件体系结构。基于该软件体系结构开发的管理业务支持平台及其支持下的软件开发过程可以缩短软件开发周期，改善软件一致性和可维护性，使软件具有更好的演化能力。     

基于本体的特定领域软件体系结构设计的研究

随着软件重用技术的不断发展和成熟,软件重用已从代码级逐步提高到系统级,特定领域的软件体系结构设计是系统级软件重用的重要研究内容之一。为了进一步提高软件重用性和建立一个理想的软件体系结构,文中对特定领域软件体系结构、本体进行了基本分析,介绍了本体在特定领域软件体系结构设计中的应用研究,从而,提出了一个体系结构与实际应用相结合有效途径。     

基于本体的特定领域软件体系结构设计的研究

随着软件重用技术的不断发展和成熟，软件重用巳从代码级逐步提高到系统级，特定领域的软件体系结构设计是系统级软件重用的重要研究内容之一。为了进一步提高软件重用性和建立一个理想的软件体系结构，文中对特定领域软件体系结构、本体进行了基本分析，介绍了本体在特定领域软件体系结构设计中的应用研究，从而，提出了一个体系结构与实际应用相结合有效途径。     

管道-过滤器模式的软件体系结构及其设计

软件体系结构设计给出了大规模软件复用,特别是领域复用的重要设计模式。体系结构描述了软件系统的整体组织结构与风格,对软件的性能和质量有直接的影响。管道-过滤器模式是一种面向数据流的软件体系结构。该文对这种体系结构做了深入的讨论,并结合一个具体应用给出了设计原型。     

一种面向方面软件体系结构中的编织机制研究

在面向方面软件体系结构设计中,通过指定注入位置、时机及约束,将封装了横切行为和特征的方面组件与组成软件体系结构(SA)的组件、连接件编织起来,形成一个有机整体,这对SA整体行为和质量特征的分析和验证具有十分重要的意义.提出一种SA层编织机制,它基于AC2-ADL建立的编织前SA模型,通过明确定义的编织过程和相关编织规则,将编织前独立设计的方面组件显式地织入到组件中,使得最终形成的仅含组件、连接件的编织后SA模型更加易于分析和验证.最后结合案例进一步对该编织机制作详细解释.     

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。     

支持运行监控的可信软件体系结构设计方法

近年来,软件的可信性成为软件质量的焦点,对软件可信性的分析、度量和应用支撑成为热点问题.对软件实施有效的监控是提升软件可信性的一种重要途径.然而目前的研究工作主要集中在软件编码以及相关技术的实现层,缺乏一套系统的软件体系结构设计方法以指导、支持运行监控的可信软件的分析和设计.通过引入面向侧面的软件体系结构设计方法及其相关概念,文中提出一种支持运行监控的可信软件体系结构设计方法.在支持运行监控的可信软件构造模型TSCM的基础上,利用一种面向侧面的体系结构描述语言AC2-ADL描述具有监控能力的软件体系结构,试图为分析和设计具有监控能力的系统的软件体系结构提供一种有效的解决方案.通过结合网上拍卖系统的案例展示该方法的主要步骤和结果,讨论了研究中存在的问题和进一步的工作.     

基于软件体系结构的可靠性分析

近年来,软件体系结构（Software Architecture,SA）可靠性作为软件性能评估的关键因素,越来越受到关注。针对SA自身的特点及构件之间的关系,提出了SA的6种基本结构,给出了相应可靠性计算模型,证明了基本结构的完整性和讨论了基本结构的选择问题,并在此基础上描述了整个SA可靠性模型。与现有的许多SA可靠性分析和评估方法相比,提出的方法便于从运行效率和可靠性出发,选择更合实际的结构组成最终的SA,从而有利于指导软件体系结构的设计,更准确地估算SA的可靠性。     

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。     

基于时序逻辑的面向方面体系结构描述语言

运用传统体系结构描述语言描述的软件体系结构(SA)方案始终存在着一些横切行为和特征,它们混杂和散列在不同的SA设计单元中,使得SA难以理解、难以演化和难以重用。针对这一问题,基于时序逻辑语言XYZ/E,在统一的时序逻辑框架下设计出一种面向方面体系结构描述语言AC2-ADL。系统地阐述了AC2-ADL的概念框架并用XYZ/E进行语义解释,最后结合案例介绍了如何用AC2-ADL对SA进行描述。     

软件体系架构课程本科教学探讨

现代社会的每一方面都需要依赖软件,构造高质量软件需要设计良好的架构和专业的实现过程。因此,软件体系架构被选作软件工程方面的主修课程。文章结合软件体系架构本身及学生知识结构特点,介绍如何选择本科阶段软件体系架构课程教学内容、以及教授方面的经验。文章设计了教学内容的体系架构,涵盖课堂教学及实验环节,并进行详细阐述。     

软件体系结构研究综述

近年来,软件体系结构逐渐成为软件工程领域的研究热点以及大型软件系统与软件产品线开发中的关键技术之一.归纳了软件体系结构技术发展过程及其主要研究方向.在分析了典型的软件体系结构概念之后,给出了软件体系结构的定义.通过总结软件体系结构领域的若干研究活动,提出了软件体系结构研究的两大思路,并从7个方面介绍了软件体系结构研究进展.探讨了软件体系结构研究中的不足之处,并分析其原因.作为总结,给出了软件体系结构领域最有前途的发展趋势.     

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．     

嵌入式软件系统体系结构可靠性分析方法

AADL是嵌入式领域对SA进行建模、评估的常用方法,但其属于一种半形式化开发语言,无法直接对SA的可靠性进行验证。为此,提出一种基于AADL的可靠性分析框架,对SA的可靠性进行形式化验证。首先通过分析系统体系结构的元素关系,建立AADL可靠性模型;然后设计转换模型及其规则,将AADL模型转换为连续时间马尔科夫链模型;最后采用概率模型检验工具对连续时间马尔科夫链模型进行可靠性定量分析。仿真结果表明,与现有可靠性分析方法相比,该方法在计算效率和转换效率上都有明显的提高。基于AADL的可靠性分析框架实现在软件系统开发早期对SA进行可靠性定量计算,为AADL在嵌入式软件系统可靠性定量分析方面提供了一种新的验证思路。     

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。     

基于工作流引擎的构件组装体系结构

近年来,软件体系结构(SA)、基于构件的软件开发技术(CBSD)等开始在软件开发中发挥出重要的作用.CBSD应用的成功主要体现在自底向上构造系统的方法上.目前,对SA的研究还缺乏一种自顶向下的构件动态组装方法,尤其是过程构件的组装.以工作流技术为基础,以基于Web应用为背景,研究了基于工作流引擎的构件组装方法.从业务过程的基本要素——业务对象、控制流和数据流入手,详细分析了这些要素在构件环境下的特点和交互模式,并以此为基础提出了一种基于工作流的引擎的过程构件组装体系结构.该体系结构中除了考虑常规的控制流驱动的构件组装外,还深入研究了文档型的数据流驱动的构件组装机制,能够为其他研究者将文档型工作流技术应用于软件构件组装提供借鉴和参考.     

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.     

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     

软件体系结构分析与评价方法评述

近年来,软件体系结构逐渐成为软件工程领域的研究热点以及大型软件系统开发和产品线开发中的关键技术．体系结构分析评价的目的是为了识别体系结构设计中的潜在风险,帮助开发人员进行设计决策．从软件体系结构的概念出发,分类介绍了体系结构描述的不同观点,评述了国内外有代表性的分析评价方法和工具．最后探讨了软件体系结构分析评价研究中存在的不足及其原因,作为总结,给出体系结构分析评价未来的发展方向．     

基于UML描述的“4＋1”视图模型及应用

由于软件体系结构的描述方法多种多样,各种工具不仅涉及不同领域,而且描述方法不尽相同,给系统选择一种合适工具描述体系结构带来了难度。统一建模语言The Unified Modeling Language（UML）是一种被广泛采纳的可视化建模语言,它对系统结构的共同特征用相关语义、符号、图形加以描述。本文以UML描述为基础,建立软件体系结构“4 1”视图模型,从系统的多个视图描述软件体系结构出发以后提高软件开发效率、平均软件质量与开发周期的矛盾。本文结合“4 1”视图模型给出“综合报警系统”在ROSE2000中的部分实现过程。