增量式軟件產(chǎn)品線關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、軟件復(fù)用技術(shù)已經(jīng)被認(rèn)同為提高軟件開(kāi)發(fā)效率和質(zhì)量的有效途徑。近年來(lái)，軟件產(chǎn)品線作為一種系統(tǒng)化的軟件復(fù)用方式得到了廣泛的關(guān)注。軟件產(chǎn)品線著眼于特定領(lǐng)域，將領(lǐng)域共性和可變性構(gòu)建為領(lǐng)域核心資產(chǎn)，特定的軟件產(chǎn)品以預(yù)先規(guī)定的方式基于核心資產(chǎn)開(kāi)發(fā)，避免了大量的重復(fù)勞動(dòng)，從而提高軟件生產(chǎn)力。
　　 問(wèn)題空間和解空間的斷層是軟件開(kāi)發(fā)的一個(gè)重要難題，具體到軟件產(chǎn)品線，開(kāi)發(fā)活動(dòng)面向一系列的軟件產(chǎn)品集合，需要對(duì)產(chǎn)品的共性和可變性進(jìn)行有效的分析和管理，問(wèn)

2、題空間的可變性和解空間的復(fù)雜組織形式使得斷層問(wèn)題更為突出。面向特征的軟件產(chǎn)品線工程利用特征作為橋梁連接問(wèn)題空間和解空間，這種方式在產(chǎn)品線需求分析層取得了良好效果。此外，增量式思想逐漸萌芽，試圖以組合開(kāi)發(fā)方式提高產(chǎn)品線的敏捷性，克服傳統(tǒng)集成式的封閉性和缺失柔性。結(jié)合特征和增量式思想，我們將特征視為增量在產(chǎn)品線需求層的一種具體形式，提出在產(chǎn)品線全生命周期系統(tǒng)化的貫徹增量思想，以增量組合的方式研究產(chǎn)品線技術(shù)。
　　 本文對(duì)增量式軟件產(chǎn)

3、品線關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，將增量思想系統(tǒng)地推廣到產(chǎn)品線生命周期的各主要階段，試圖從分析到設(shè)計(jì)再到實(shí)現(xiàn)都能貫徹一致的增量組合方式以彌補(bǔ)斷層。從產(chǎn)品線需求分析、產(chǎn)品線體系結(jié)構(gòu)、工件求精和協(xié)同支撐平臺(tái)等方面逐步展開(kāi)研究。本文的研究工作主要包括以下幾個(gè)方面：
　　 1)顯式定義了特征模型形式化語(yǔ)義與Alloy規(guī)約。形式化的定義了特征、特征模型、配置、產(chǎn)品和產(chǎn)品線等概念，同時(shí)定義了這些概念之間的關(guān)聯(lián)與語(yǔ)義約束。為了復(fù)用語(yǔ)義和自動(dòng)化特征

4、模型分析與檢查，將形式化語(yǔ)義編碼為Alloy規(guī)約，利用非專有的工具Alloy Analyzer可以有效的進(jìn)行自動(dòng)化模型檢查。嚴(yán)格的形式化語(yǔ)義使得特征模型的一致性和有效性得到保證。
　　 2)提出特征增量FI概念.著眼于同一產(chǎn)品線中不同產(chǎn)品之間的宏觀特征差異，增強(qiáng)產(chǎn)品線分析的粒度以及從需求到產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可跟蹤性。詳細(xì)分析了組合性、依賴性等特征增量間的依賴關(guān)系，同時(shí)給出CCS組合原則指導(dǎo)特征增量的選擇并避免沖突。采用基于目標(biāo)場(chǎng)景的分析

5、方法進(jìn)行面向特征增量的領(lǐng)域分析，逐步識(shí)別出特征等基本單元及特征增量，指導(dǎo)軟件產(chǎn)品線實(shí)踐活動(dòng)。
　　 3)提出體系結(jié)構(gòu)增量層SAIL概念。針對(duì)需求概念與實(shí)際可變點(diǎn)的尺寸不匹配問(wèn)題，體系結(jié)構(gòu)增量層以一種增量模塊化的方式對(duì)設(shè)計(jì)知識(shí)進(jìn)行識(shí)別、抽象以及結(jié)構(gòu)化。借助范疇論這一數(shù)學(xué)工具，定義了增量式產(chǎn)品線體系結(jié)構(gòu)的形式化語(yǔ)義，指明了各種概念的含義以及概念間的語(yǔ)義關(guān)聯(lián)。范疇論支持圖形化建模，有利于對(duì)體系結(jié)構(gòu)的建模、理解和跟蹤。給出基于角色的派生

6、方式，以角色為中心從產(chǎn)品線體系結(jié)構(gòu)派生出具體產(chǎn)品的體系結(jié)構(gòu)。
　　 4)設(shè)計(jì)了一致的增量式大規(guī)模產(chǎn)品線工件求精策略。將一個(gè)特征對(duì)應(yīng)的所有工件的變更組織成一個(gè)工件切片，使得特征和工件的對(duì)應(yīng)關(guān)系明確化。當(dāng)為產(chǎn)品增加新特性或擴(kuò)大產(chǎn)品線邊界時(shí)，可以設(shè)計(jì)或修改相應(yīng)的工件切片，將變更限制在一定的范圍內(nèi)，增強(qiáng)了產(chǎn)品線的可理解性和可演化性。給出基于本體的工件元模型，據(jù)此對(duì)工件切片中的多種類型的工件采取一致的求精策略，相比傳統(tǒng)的面向?qū)ο蠓绞?，增?/p>

7、組合方式更符合高內(nèi)聚、低耦合原則。
　　 5)設(shè)計(jì)了支持產(chǎn)品線協(xié)同開(kāi)發(fā)的CASDE支撐平臺(tái)?；诨顒?dòng)理論分析了產(chǎn)品線開(kāi)發(fā)活動(dòng)模型，強(qiáng)調(diào)了在開(kāi)發(fā)活動(dòng)中協(xié)同的重要性?；趯?duì)開(kāi)發(fā)活動(dòng)關(guān)鍵元素的分析，提出CASDE平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)。該體系結(jié)構(gòu)以過(guò)程為中心，并充分考慮了上下文模型，并具有良好的工具集成性。詳細(xì)討論了CASDE對(duì)活動(dòng)理論三層框架的支持?；贑ASDE平臺(tái)，設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了需求建模、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工件求精管理和產(chǎn)品配置管理等工具原型。