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基于反射理论的DDS体系结构动态演化框架

作　者: 路欢欢
导　师: 印桂生
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 动态演化 DDS 软件体系结构反射
分类号: TP393.09
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 54次
引　用: 1次
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内容摘要

在Internet成为主流软件运行环境之后,网络的开放性和动态性使得软件的变化性和复杂性进一步增强。由于具有持续可用性的优点,动态演化已成为软件工程研究的热点。软件体系结构从系统全局的角度刻画当前配置状态,成为软件进行动态演化的重要依据和驱动因素。由于DDS (Data Distribution Service,数据分发服务)提供低延迟、高吞吐量以及实时性能的控制级别,已经成为分布式系统的一个标准,并被广泛应用于航空、国防、分布仿真等各个领域。DDS的实时性要求对基于DDS体系结构的系统的升级必须是在线进行的,再加上DDS的广泛应用,对DDS体系结构的动态演化研究已经成为一种迫切的需求。首先,本文介绍了体系结构动态演化的相关研究,并指出了这些研究的一个重要问题,即缺乏高层次领域业务逻辑视图的支持。为了解决这个问题,本文提出一种基于反射理论的动态演化模型。通过使用反射技术,可以及时地获取体系结构的信息,并将这些信息以直观的业务逻辑视图展现给用户,同时将体系结构的改变及时地反应在业务逻辑视图上。其次,在形式化地分析和描述了DDS体系结构的基础上,提出一个基于反射理论的DDS体系结构动态演化框架DDEF (DDS-Architecture Dynamic Evolution Framework)。此框架主要有系统信息收集部件、系统信息库、运行监控器、动态演化算法库、动态演化算法生成器、动态演化管理器这六部分组成。动态演化算法库所保存的算法是DDEF最核心的部分,因此本文对DDEF中的动态演化算法的设计及其正确性的保证方法进行了研究。最后将DDEF应用到了集成设计平台的部署设计模块,来对运行平台的体系结构进行在线维护,其功能有直观地显示运行平台的体系结构、删除构件、添加构件、更新构件、迁移构件。实践证明：基于DDEF,可以很方便地实现DDS体系结构的动态演化,并且不会破坏系统的正确运行。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章绪论  11-15
  1.1 课题背景与来源  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-13
  1.3 本文研究内容  13-14
  1.4 本文组织结构  14-15
第2章相关研究综述  15-27
  2.1 DDS综述  15-20
    2.1.1 DDS简介  15-17
    2.1.2 DDS的QoS策略  17-19
    2.1.3 DDS体系结构  19-20
  2.2 软件动态演化  20-21
    2.2.1 软件演化定义和分类  20-21
    2.2.2 软件动态演化的意义  21
  2.3 动态软件体系结构  21-23
    2.3.1 基于体系结构的动态演化  21-22
    2.3.2 动态软件体系结构的描述  22-23
  2.4 反射理论基础  23-26
    2.4.1 反射及反射系统  23-24
    2.4.2 反射系统模型  24-26
  2.5 本章小结  26-27
第3章 DDS体系结构的形式化描述  27-41
  3.1 分布对称式的DDS体系结构  27-31
    3.1.1 分布对称式的DDS体系结构简介  27-28
    3.1.2 DDS中间件的设计  28-31
  3.2 一种体系结构描述语言-Wright  31-36
    3.2.1 Wright概述  31-35
    3.2.2 CSP简介  35-36
  3.3 用Wright描述DDS体系结构  36-40
    3.3.1 一个简单的分布式DDS体系结构  36-37
    3.3.2 简单DDS体系结构的形式化描述  37-38
    3.3.3 关于形式化描述的说明  38-40
  3.4 本章小结  40-41
第4章 DDS体系结构动态演化框架  41-49
  4.1 基于反射理论的动态演化模型  41-42
  4.2 DDS体系结构动态演化框架  42-48
    4.2.1 框架设计  42-44
    4.2.2 动态演化过程  44-45
    4.2.3 动态演化意图  45
    4.2.4 系统信息库的设计  45-46
    4.2.5 动态演化算法库的设计  46
    4.2.6 动态演化算法生成器的设计  46-48
  4.3 本章小结  48-49
第5章 DDEF的动态演化算法设计  49-67
  5.1 系统一致性的概念与分类  49-50
  5.2 系统一致性的保证  50-58
    5.2.1 行为一致性的保证  51-56
    5.2.2 构件状态一致性的保证  56-57
    5.2.3 引用一致性的保证  57-58
  5.3 动态演化算法设计  58-66
    5.3.1 DDS构件删除算法  58-60
    5.3.2 DDS构件添加算法  60-61
    5.3.3 DDS构件更新算法  61-64
    5.3.4 DDS构件迁移算法  64-66
  5.4 本章小结  66-67
第6章 DDEF应用实例  67-76
  6.1 系统简介  67-68
  6.2 动态演化过程  68-75
    6.2.1 体系结构的图形化显示  68-71
    6.2.2 删除构件  71-72
    6.2.3 添加构件  72-73
    6.2.4 更新构件  73
    6.2.5 迁移构件  73-75
  6.3 本章小结  75-76
结论  76-78
参考文献  78-83
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  83-84
致谢  84

基于反射理论的DDS体系结构动态演化框架

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