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基于体系结构的软件自适应方法研究

作　者: 高俊
导　师: 李长云
学　校: 湖南工业大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 自适应软件体系结构 π演算体系结构描述语言
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 37次
引　用: 1次
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内容摘要

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。为了适应Internet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。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-16
  1.1 课题研究背景及意义  9-10
    1.1.1 自适应的提出  9
    1.1.2 社会的需求  9-10
    1.1.3 研究领域的关注  10
  1.2 存在的问题  10-11
  1.3 相关研究现状  11-14
    1.3.1 传统的自适应方法  11-12
    1.3.2 基于体系结构的自适应方法  12-14
  1.4 论文结构  14-16
第二章软件体系结构和自适应  16-29
  2.1 软件体系结构  16-20
    2.1.1 体系结构的基本概念  16-17
    2.1.2 软件体系结构描述语言  17-19
    2.1.3 软件体系结构建模  19-20
  2.2 构件模型  20-23
    2.2.1 普通构件模型  20-22
    2.2.2 Agent主体模型  22-23
  2.3 基于体系结构自适应  23-27
    2.3.1 自适应基本理论  23-24
    2.3.2 基于体系结构的自适应  24-27
  2.4 小结  27-29
第三章自适应构件模型及交互  29-41
  3.1 自适应构件模型及Π演算表示  29-34
    3.1.1 自适应构件理论模型  29-30
    3.1.2 自适应构件实现模型  30-32
    3.1.3 智能模型的π演算定义  32-34
  3.2 自适应构件行为、交互和协作  34-38
    3.2.1 行为规范  34-36
    3.2.2 交互协议  36-37
    3.2.3 协作过程  37-38
  3.3 构件自适应案例  38-40
  3.4 小结  40-41
第四章面向自适应软件的体系结构描述语言SOS-ADL  41-54
  4.1 基础理论及D-ADL语言  41-45
    4.1.1 高阶多型π演算  41-42
    4.1.2 D-ADL描述框架  42-44
    4.1.3 SOS-ADL设计规则  44-45
  4.2 SOS-ADL的基本语法和语义  45-48
    4.2.1 SOS-ADL的形式语法  45-46
    4.2.2 SOS-ADL的形式语义  46-48
  4.3 SOS-ADL对自适应系统的描述  48-53
    4.3.1 自适应构件和自适应连接件  48-50
    4.3.2 构件的行为规约  50-51
    4.3.3 自适应构件的智能核心描述  51-53
  4.4 小结  53-54
第五章 SASM支撑平台及原型系统  54-69
  5.1 存在的问题  54-55
  5.2 反射系统  55-56
  5.3 SASM软件模型的原理、框架和机制  56-60
    5.3.1 基本原理  56-58
    5.3.2 SASM软件框架  58-59
    5.3.3 SASM模型中的反射机制  59-60
  5.4 支撑平台及原型系统的实现  60-67
    5.4.1 支撑平台的总体结构设计  60-62
    5.4.2 自适应工具  62-65
    5.4.3 SASM中的系统自适应方法  65-66
    5.4.4 支撑平台的一个原型实现  66-67
  5.5 小结  67-69
第六章总结与展望  69-71
  6.1 工作总结  69-70
  6.2 未来工作展望  70-71
参考文献  71-79
附录  79-80
致谢  80

基于体系结构的软件自适应方法研究

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