基于语义关系的网构软件演化技术研究.pdf

分类号:密级:U D C :编号:工学博士学位论文基于语义关系的网构软件演化技术研究博士研究生:宋敏指导教师:印桂生教授学位级别:工学博士学科、专业:计算机应用技术所在单位:计算机科学与技术学院论文提交日期:2013年9月论文答辩日期:2014年3月学位授予单位:哈尔滨工程大学万方数据4万方数据Classified Index::A Dissertation for the Degree of D. EngResearch on Evolution Technologies of wareBased on Semantic RelationshipCandidate:Song MinSupervisor:Prof. Yin GuishengAcademic Degree Applied for:Doctor of puter Applied TechnologyDate of Submission:September, 2013Date of Oral Examination:March, 2014University:Harbin Engineering University万方数据6万方数据哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。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(签字):日期:年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定,即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索,可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文,可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文(□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者(签字):导师(签字):日期:上来自不同厂商的各种软件实体(构件、服务或Agent等,统称为构件)以开放、自主的方式存在于各个节点,在开放的环境下以各种协同方式实现跨网络的互连、互通和协作的软件联盟。网构软件要求在开放、动态、难控的环境下,为用户提供7*24、不断演化更新、智能化的服务,需要相应的演化技术和机制支撑。网构软件的演化技术分为静态演化和动态演化。静态演化研究要求从网构软件的体系结构(software architecture, SA)层面出发,确定发生变化的构件(演化源)对体系结构的影响范围;而动态演化则需要确定网构软件实体的运行实例是否可以从当前的流程模式(源模式)迁移到新的流程模式下(目标模式)继续执行。当前在静态演化研究中,发生变化的构件(演化源)对体系结构的影响范围缺乏一个定量的分析方法;而动态演化研究是将数据流依附在控制流上,不能满足网构软件核心理论之一:软件协同分离化的一个方面——数据流与控制流分离的要求。针对上述要求与问题,本文主要做了以下几个方面的研究:(1) 分析网构软件静态演化特征。首先研究网构软件体系结构中构件本身及构件之间的语义关系及其特征。基于语义协议关系,分析构件内部和构件之间语义的时序逻辑性,提出采用语义协议关系项来表示构件内部和构件之间语义关系的时序逻辑性,构造网构软件体系结构的语义关系矩阵和语义关系链矩阵,并对它们的性质进行了分析。在此基础上,研究网构软件中构件增加、修改、删除、合并和拆分等演化操作特性,给出了体系结构演化操作及其影响范围的定量衡量指标,为量化评价静态演化波及效应提供技术基础。(2) 研究基于语义关系的网构软件静态演化波及效应。首先根据网构软件体系结构语义关系特征以及静态演化操作特性,构建能够描述构件端口语义和端口之间通过方法调用组合而形成的网构软件语义的形式化描述,提出面向网构软件静态演化特性的体系结构形式化模型。然后基于网构软件体系结构的语义关系矩阵及其相关性质,提出用于量化分析衡量静态演化操作影响范围的语义关系链波及效应指数和语义关系构件波及效应指数。在此基础上,根据构件之间语义协议关系的强弱程度,研究构件增加、修改、删除、合并和拆分等演化操作对体系结构的影响关系和程度,提出确定不同演化操作的语义关系链波及效应和语义关系构件波及效应的算法。(3) 分析网构软件关于数据流和控制流分离的动态演化错误。首先基于着色Petr