基于体系结构的软件自适应方法研究.pdf

分类号 TP311 密级 基于体系结构的软件自适应方法研究研 究 生 姓名: 高俊 指导教师姓名、职称: 李长云教授 学 科 专 业: 计算机应用技术 研 究 方 向: 软件体系结构 湖 南 工 业 大 学 二〇〇九年五月二十日 万方数据分类号 TP311 密级 基于体系结构的软件自适应方法研究 Research on Software Self-Adaptive Method Based on Architecture 研 究 生 姓名: 高俊 指导教师姓名、职称: 李长云教授 学 科 专 业: 计算机应用技术 研 究 方 向: 软件体系结构 论文答辩日期答辩委员会主席湖 南 工 业 大 学 二〇〇九年五月二十日 万方数据湖南工业大学学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下, 独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 作者签名: 日期: 年 月 日 湖南工业大学论文版权使用授权书 本人了解湖南工业大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其他手段保存学位论文;学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。 作者签名: 导师签名: 日期: 年月日万方数据摘 要 客观世界是不断变化和发展的, 而衡量软件好坏的一个重要的标准是软件是否具有自修正能力。开放环境和用户需求的不断变化, 软件系统需要不断地进行自我调整, 或称为自适应。目前它已成为学术界和工业界研究的热点问题之一。 本文围绕如何提高软件的自适应, 使软件支持预设和非预设的变更以及用户需求的变化,分别从构件模型、支持自适应的体系结构描述语言、支撑平台等方面展开研究。 为使软件能应对非预设变更情况, 文章从体系结构元层构件的角度出发, 提出一种自适应构件模型。详细讨论了构件本身的行为规范, 交互之间如何实现协作,以及交互协议等。然后通过案例阐述了构件如何根据变化的环境实施智能控制, 制定自适应策略的过程。 为使软件应对预设变更情况,本文基于高阶多型π演算理论,通过在D-ADL 的基础上进行扩充, 提出了面向自适应系统的体系结构描述语言,介绍了语言的理论基础,基本语法和语义,以及对自适应系统的形式描述,包括构件、计算行为和动态行为的形式化表示,然后讨论了自适应构件的智能控制机制。对于预设的变更情况,软件可根据预先设计的适应逻辑采取自适应动作。 在此基础上, 设计了适合自适应构件的基于体系结构的软件空间模型(SASM) 支撑平台并初步实现了其原型系统。将体系结构空间分为元层和基层,处在元层的元构件保留了设计时预设策略,并且自身具有智能性,能根据环境的信息推导出自适应策略。在 SASM 支撑平台的支持下,运行时体系结构可进行可视化操作,从而使软件能适应用户需求的变化。最后介绍了一个原型系统的初步实现。 关键词:自适应,软件体系结构,π演算,体系结构描述语言 I 万方数据万方数据 ABSTRACT The objective world is changing and developing all the time. The software can or can’t adapt oneself to the changing conditions and user’s requirements is an important indication of that the software works well or not. In order to adapt the consta ntly changing and open environment and user’s requirements, th e software must adjust itself. The whole process is called self-adaptive. Nowadays, software’s self-adaptive has been one of the hottest spots of industrial and academic researching. For the sake of that software can adapt on