實(shí)時(shí)服務(wù)構(gòu)件的語(yǔ)義特征和行為組裝形式化技術(shù)研究.pdf

1、在面向服務(wù)的架構(gòu)中，如何根據(jù)系統(tǒng)資源環(huán)境的變化以及構(gòu)件的功能和實(shí)時(shí)性等QoS屬性動(dòng)態(tài)組合已有的功能構(gòu)件以滿足應(yīng)用需求，成為當(dāng)前此領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。由于采用非形式化(自然語(yǔ)言)和半形式化(圖表)方法描述實(shí)時(shí)服務(wù)系統(tǒng)均存在不精確、歧義的及不易驗(yàn)證等缺陷，而形式化方法能較好地克服上述不足，可充分表述系統(tǒng)的各種特性，并為系統(tǒng)的驗(yàn)證、實(shí)現(xiàn)等提供良好的基礎(chǔ)。 本文提出了一種結(jié)合OCL與HTA的實(shí)時(shí)服務(wù)構(gòu)件(Real-Time Servic

2、e Component)形式化描述方法：用OCL描述構(gòu)件的靜態(tài)語(yǔ)義特征，用HTA描述構(gòu)件的動(dòng)態(tài)抽象行為；前者為后者的正確性提供屬性約束，后者提供前者所描述需求的具體實(shí)現(xiàn)，兩者語(yǔ)義互補(bǔ)。主要內(nèi)容及其貢獻(xiàn)包括： (1)提出一種基于特征的構(gòu)件語(yǔ)義描述模型，首先分別給出特征、特征空間和構(gòu)件特征空間表示模型的定義。接著將構(gòu)件特征間的各種關(guān)聯(lián)和依賴關(guān)系分成自身約束、父子關(guān)系約束、顯性約束和隱性約束四類，并采用對(duì)象約束語(yǔ)言對(duì)這些關(guān)系進(jìn)行形式化

3、描述，從而為模型提供了精確的語(yǔ)義支持。面向電子商務(wù)的構(gòu)件特征子樹的實(shí)例研究及其模型驗(yàn)證和實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了該模型的正確性與有效性。 (2)采用HTA形式化描述實(shí)時(shí)服務(wù)構(gòu)件的動(dòng)態(tài)抽象行為。給出實(shí)時(shí)服務(wù)構(gòu)件的HTA模型，系統(tǒng)闡述構(gòu)件間的各種組裝方式及其形式模型，分析構(gòu)件組裝的語(yǔ)法可組合性和語(yǔ)義可組合性問(wèn)題。采用HTA可層次地構(gòu)造實(shí)時(shí)系統(tǒng)集成框架，較高層次的實(shí)時(shí)服務(wù)構(gòu)件的行為可通過(guò)由較低層次的構(gòu)件組成的HTA來(lái)定義。該模型的顯著特點(diǎn)是簡(jiǎn)單

4、容易理解，能在一個(gè)統(tǒng)一的框架中表示構(gòu)件的組裝、行為和分析系統(tǒng)性能，適用于不同粒度的實(shí)時(shí)服務(wù)構(gòu)件集成，有效降低了實(shí)時(shí)服務(wù)系統(tǒng)的復(fù)雜度，從而使模型驗(yàn)證工具能夠處理更為復(fù)雜的服務(wù)系統(tǒng)。 (3)提出一種基于MLTS的實(shí)時(shí)服務(wù)構(gòu)件HTA模型組裝驗(yàn)證算法。給出(層次)自動(dòng)機(jī)到標(biāo)號(hào)遷移系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換過(guò)程，在標(biāo)號(hào)遷移系統(tǒng)的擴(kuò)展模型一多集標(biāo)號(hào)遷移系統(tǒng)基礎(chǔ)上，給出其組裝算法，利用共享動(dòng)作是否轉(zhuǎn)換為內(nèi)部動(dòng)作來(lái)判定模型的組裝兼容性。該算法能夠有效降低狀態(tài)空

5、間爆炸給模型實(shí)例檢測(cè)帶來(lái)的難度，同時(shí)利用了MLTS能夠描述系統(tǒng)同步、異步動(dòng)作的特點(diǎn)，不僅可以跟蹤構(gòu)件組裝前后的狀態(tài)變化，而且能夠刻畫構(gòu)件的接口行為動(dòng)作變化，因此，它在基于HTA的實(shí)時(shí)服務(wù)構(gòu)件模型組裝兼容性驗(yàn)證方面具有較強(qiáng)的表達(dá)能力。 (4)描述一個(gè)較簡(jiǎn)單但又具有典型實(shí)時(shí)服務(wù)系統(tǒng)特征的小額支付視頻點(diǎn)播實(shí)例應(yīng)用系統(tǒng)。首先采用自頂向下的方法構(gòu)建系統(tǒng)，接著采用本文的描述方法對(duì)系統(tǒng)級(jí)的構(gòu)件及其組裝進(jìn)行建模、分析和驗(yàn)證，并簡(jiǎn)單分析了系統(tǒng)的時(shí)