基于構(gòu)件的軟件開發(fā)關(guān)鍵問題研究.pdf

1、軟件開發(fā)方法與技術(shù)一直是軟件工作者的主要研究方向，隨著以計(jì)算機(jī)軟件為核心的信息時(shí)代的來臨，軟件開發(fā)技術(shù)受到了越來越多的關(guān)注。近年來軟件領(lǐng)域研究的一個(gè)重要進(jìn)展就是軟件構(gòu)件化?；跇?gòu)件的軟件開發(fā)方法(Component-BasedSoftwareDevelopment，CBSD)將已有的構(gòu)件集成到具體應(yīng)用環(huán)境中來構(gòu)建面向特定應(yīng)用的軟件系統(tǒng)，不僅能提高生產(chǎn)效率，降低開發(fā)成本，還能顯著提高軟件的可靠性。因此，構(gòu)件技術(shù)已成為當(dāng)前軟件領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)

2、。
　　 擁有大量可重用構(gòu)件的構(gòu)件庫是支撐CBSD的前提條件。然而，一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的構(gòu)件描述方法缺乏對構(gòu)件功能的形式化描述，導(dǎo)致用戶難以從海量構(gòu)件中快速、準(zhǔn)確地檢索到滿足用戶功能需求的構(gòu)件;另一方面，為了確保構(gòu)件系統(tǒng)的質(zhì)量，構(gòu)件入庫前必須進(jìn)行全面、充分的測試，由于構(gòu)件固有的封裝性、平臺(tái)獨(dú)立性，以及接口組裝等特性，使現(xiàn)有的軟件測試方法并不適合于海量構(gòu)件的測試環(huán)境，因此，必須開發(fā)適合構(gòu)件特性的自動(dòng)化測試方法和工具，以對構(gòu)件進(jìn)行有效的測試

3、;此外，在組裝的構(gòu)件數(shù)量較多的情況下，構(gòu)件用戶難以預(yù)料組裝后的構(gòu)件接口和行為特征，導(dǎo)致構(gòu)件組裝的結(jié)果往往難以符合設(shè)計(jì)需求。上述問題極大地限制了CBSD的實(shí)際應(yīng)用。
　　 如何描述構(gòu)件的動(dòng)態(tài)行為以準(zhǔn)確地檢索到所需求的構(gòu)件，如何自動(dòng)化地產(chǎn)生構(gòu)件測試用例以支持構(gòu)件的充分測試，如何組裝已有的構(gòu)件以滿足系統(tǒng)的應(yīng)用需求并對組裝的系統(tǒng)端口和行為進(jìn)行規(guī)約成為當(dāng)前此領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。形式化方法因其精確性和嚴(yán)密性，能較好的滿足構(gòu)件功能描述與接口

4、規(guī)約的要求，CBSD與形式化方法的融合對于開發(fā)構(gòu)件軟件系統(tǒng)具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。本文將形式化方法和遺傳算法應(yīng)用于構(gòu)件檢索、構(gòu)件測試，以及構(gòu)件組裝等構(gòu)件軟件開發(fā)的關(guān)鍵步驟，旨在有效地支持構(gòu)件軟件系統(tǒng)的開發(fā)。本文的研究成果及核心內(nèi)容歸納為如下三個(gè)方面:
　　 本文首先參照3C構(gòu)件模型，提出一種基于形式化方法的，可擴(kuò)展的構(gòu)件描述模型，包括構(gòu)件的功能描述、接口描述、環(huán)境依賴描述等，并保留了構(gòu)件關(guān)鍵字、非功能屬性等描述項(xiàng)。在此描述

5、模型基礎(chǔ)上根據(jù)心理學(xué)認(rèn)知理論提出了構(gòu)件的多模糊級(jí)分步檢索法，以方便用戶對構(gòu)件的檢索，并保證了檢索的準(zhǔn)確性和有效性。
　　 其次，為了提高構(gòu)件自動(dòng)化測試效率，本文提出了一種基于遺傳算法的構(gòu)件內(nèi)置測試用例生成方法，設(shè)計(jì)了測試點(diǎn)的染色體編碼方法，以及基于構(gòu)件刻面描述的測試數(shù)據(jù)自動(dòng)產(chǎn)生方法;為了提高測試用例的生成質(zhì)量，并加快遺傳算法的收斂速度，我們改進(jìn)了算法的適應(yīng)度函數(shù)的計(jì)算方法，適應(yīng)度函數(shù)不僅考慮了用例對路徑的覆蓋率，而且考慮了路徑覆