基于共性與可變性分析的適應(yīng)性軟件復(fù)用與配置技術(shù)研究.pdf

1、“唯一不變的是變化本身”。隨著經(jīng)濟與科技的快速發(fā)展，伴隨著企業(yè)全球化、多元化和快速轉(zhuǎn)型的發(fā)展趨勢，研究軟件系統(tǒng)適應(yīng)多變的用戶需求的能力、構(gòu)建適應(yīng)性軟件系統(tǒng)已成為迫切任務(wù)。本文以構(gòu)建適應(yīng)性軟件系統(tǒng)為總體目標，以共性與可變性分析為指導(dǎo)思想，主要關(guān)注適應(yīng)性軟件系統(tǒng)及其軟件工件的自動化開發(fā)、形式化驗證、最優(yōu)化配置和多樣化集成等關(guān)鍵問題。圍繞支撐適應(yīng)性軟件系統(tǒng)構(gòu)建的轉(zhuǎn)換改編和組合改編兩個主要途徑，重點研究了相應(yīng)的軟件復(fù)用與配置的相關(guān)技術(shù)方法。本文

2、主要工作概述如下:
　　首先，在與軟件復(fù)用相關(guān)的軟件產(chǎn)品線領(lǐng)域工程的研究方面，提出了模型驅(qū)動的領(lǐng)域功能需求半自動開發(fā)方法。針對現(xiàn)有領(lǐng)域分析方法缺乏自動化支持的問題，首次將模型轉(zhuǎn)換技術(shù)應(yīng)用到領(lǐng)域需求的分析與開發(fā)中。基于格語法理論，建立了產(chǎn)品功能需求和領(lǐng)域功能需求的元模型。采用模型轉(zhuǎn)換語言形式化定義了從產(chǎn)品功能需求模型自動派生領(lǐng)域功能需求模型的規(guī)則。該方法為領(lǐng)域需求分析提供了嚴格的基于模型的支持，提高了領(lǐng)域需求分析的效率和可擴展性，推

3、動了自動化需求分析的研究，促進了軟件產(chǎn)品線工程與模型驅(qū)動工程的集成研究。
　　其次，提出了基于變更語義分析的特征模型一致性進化方法。針對軟件產(chǎn)品線及其共性與可變性的頻繁變更和不斷進化，首次將變更語義分析引入到特征模型的進化與一致性維護中。基于本體，給出了特征模型的形式化定義和一致性約束。定義了影響特征模型進化的基本變更操作，分析了它們相互間的語義依賴關(guān)系和對特征模型一致性的影響。與現(xiàn)有方法相比，該方法不僅可以直接處理和解決由變更引

4、起的不一致，而且可以將變更的影響限制在一個局部范圍，大大減少了一致性維護的代價。該方法促進了即時響應(yīng)的特征模型變更管理工具的開發(fā)，可有效地支持增量式的軟件產(chǎn)品線進化管理。
　　然后，在與軟件配置相關(guān)的軟件產(chǎn)品線應(yīng)用產(chǎn)品派生的研究方面，提出了基于遺傳算法的具有資源約束的產(chǎn)品線特征選擇優(yōu)化方法。針對如何快速有效地從軟件產(chǎn)品線中派生應(yīng)用產(chǎn)品配置的問題，首次將進化算法引入到具有資源約束的軟件產(chǎn)品線特征選擇優(yōu)化中。創(chuàng)造性地提出了一個新穎的修

5、補算子可以將一個任意的特征選擇轉(zhuǎn)換為一個符合特征模型約束的有效特征組合，從而允許遺傳算法或其他進化算法都可以應(yīng)用到軟件產(chǎn)品線特征選擇問題上來。與現(xiàn)有方法相比，該方法在獲得相近優(yōu)化結(jié)果的同時，可以大大節(jié)省計算時間，提高了應(yīng)用產(chǎn)品派生的效率，促進了自動化軟件產(chǎn)品線工程的發(fā)展。
　　最后，在與軟件配置相關(guān)的、面向最終用戶的應(yīng)用系統(tǒng)組件配置的研究方面，提出了基于本體的適應(yīng)性工作流參與者分配方法。針對過去大多數(shù)工作流參與者分配方法不能有效組