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基于域分析的CAPP软件体系结构

作　者: 王锦
导　师: 杨海成
学　校: 西北工业大学
专　业: 航空宇航制造工程
关键词: CAPP 动态应用环境 RRS 域分析 软件体系结构 多视图模型一致性问题 CAPPFramework UML
分类号: TP391.7
类　型: 博士论文
年　份: 2001年
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内容摘要


计算机辅助工艺设计是先进制造技术的核心技术之一，是实现CIMS、并行工程乃至敏捷制造、智能制造的重要基础性技术。本文以解决影响CAPP发展的根本性问题，即：缺乏完整的理论与技术体系以保证CAPP系统能够适应分布异构的动态应用环境为目的，从软件实现的角度，全面而深入地开展了基于域分析的CAPP软件体系结构的基础理论与相关应用技术研究，通过这些研究和实践可以充分提高CAPP软件系统的可重构性、可重用性和可扩展性（即RRS特性），从而使CAPP软件成为一个适应性很强、柔性很高的敏捷系统。 本文主要的研究内容以及成果包括： 1．CAPP发展问题研究及基于域分析的软件体系结构方法论通过对不同阶段CAPP研究特点以及影响CAPP发展本质问题的分析，首次提出通过开展基于域分析的CAPP软件体系结构研究以解决影响CAPP研究与发展根本问题的新思路，并在此基础上提出了基于域分析的软件体系结构方法论。基于域分析的软件体系结构方法论是进行不同领域中的域分析和软件体系结构研究的理论基础，是研究域分析、软件体系结构以及它们之间相互关系的一整套理论与方法的集合，其中内容主要包括：（1）在对以往相关概念分析的基础上，提出本文关于域分析与软件体系结构的定义，定义中强调模型的地位；（2）提出建立域分析模型和软件体系结构模型的理论和方法，并详细讨论了各自模型的组成以及演变过程；（3）分析了软件体系结构风格以及软件体系结构描述语言；（4）研究了域模型与软件体系结构模型之间的相互关系，强调两者之间的连续性和依赖性。 2．CAPP域分析CAPP域分析是基于域分析的软件体系结构方法论在CAPP领域中的应用实例，CAPP域分析研究的主要内容包括：（1）CAPP动态应用环境分析及建模。其中给出CAPP动态应用环境分析定义，建立了CAPP动态应用环境的多视图模型，并对模型的构成要素以及它们之间的关系进行详尽的分析，揭示了CAPP动态应用环境的本质内容，为解决影响CAPP研究与发展根本问题奠定了坚实的理论基础；（2）一系列相关或相似CAPP系统分析及建模。建立了CAPP域系统的多视图模型，并对模型的构成要素及其关系进行分析，是识别、提取和组织可重用构件，产生CAPP域内通用的软件体系结构提供的前提条件；（3）CAPP领域需求分析及建模；（4）各模型对CAPP系统RRS特性影响以及模型相互之间关系研究等，指出CAPP域需求模型是连接域应用环境模型和域系统模型的纽带。 3．CAPP软件体系结构研究了CAPP软件体系结构的多视图模型定义以及组 Nf一成、各视图之间的关系以及风格、C＾PP软件体系结构多视目模型与CAPP ＄分析多视图模型之间的对应和衔接关系等，并指出基于域分析的软件体系结构设计和实现是面向对象分析、设计和编程在抽象层次上的进一步提高． 4．多视图模型之间的一致性 重点研究了多视图模型不一致现象的来源，一致性问题的重要性以及不一致现象产生的根本原因，并对模型不一致性问题进行了分类，并提出了新的伯决模型不一致性问题的方法． 5．基于域分析的CAPP软件体系结构实贱 以口家863lCIMS 目标产品＿ ”””’一『”’”—”—”——一’－”——’”””－＠CAPPFramework系列软件为研究对象，在本文理论研究的基础上，开展了具体的基于域分析的软件体系结构的实践研究，建立了 CAPPFramework的域模型和软件－ ””－－—－——”—”’””一’”””＠体系结构模型，为进一步提高CAPPFr。h。W。tk系统的RRS特性创造了相应的环境和条件。最后，面向 CApp敏捷化的需求提出了基于 CORBA的分布式 CApp软件体系结构的构想。 文中几乎所有模型均采用面向对象建模语言——UML描述。 本文的研究成果不仅适用于CAPP领域，而且对其它应用软件领域也同样具有较高的理论参考和指导价值。

全文目录


第一章 绪 论  13-31
  1．1 引言  13-14
  1．2 CAPP发展的历史、现状和未来  14-19
    1．2．1 CAPP发展过程概述  14-15
    1．2．2 现阶段CAPP研究特点  15-17
    1．2．3 CAPP的发展趋势  17-19
  1．3 CAPP发展中存在的若干问题  19-20
  1．4 问题本质分析及解决方法  20-21
    1．4．1 问题本质分析  20-21
    1．4．2 本文提出的解决方法  21
  1．5 什么是域分析和软件体系结构  21-25
    1．5．1 域分析  21-22
    1．5．2 软件体系结构  22-25
  1．6 域分析和软件体系结构的国内外研究概况  25-29
    1．6．1 域分析的国内外研究概况  25-26
    1．6．2 软件体系结构的国内外研究概况  26-29
  1．7 论文研究背景及内容  29-30
  1．8 论文各章节安排  30-31
第二章 域分析及软件体系结构的相关基础技术与概念  31-45
  2．1 引言  31-32
  2．2 域分析与软件体系结构的相关基础技术  32-38
    2．2．1 面向对象方法  32-34
    2．2．2 多视图建模技术  34-36
    2．2．3 标准建模语言—UML  36-38
  2．3 域分析与软件体系结构的相关基础概念  38-43
    2．3．1 软件重用  38-39
    2．3．2 软件资产与软件产品线  39-40
    2．3．3 软件重用过程与框架  40-41
    2．3．4 域与域工程  41-42
    2．3．5 域工程、应用工程与重用工程  42-43
  2．4 本章小节  43-45
第三章 基于域分析的软件体系结构方法论  45-73
  3．1 引言  45
  3．2 域分析  45-55
    3．2．1 域分析概念  45-46
    3．2．2 域分析对象与产品  46-47
    3．2．3 域定义  47
    3．2．4 域模型  47-52
    3．2．5 域模型建立过程与方法  52-54
    3．2．6 域模型的演变  54-55
    3．2．7 从域模型到软件体系结构  55
  3．3 软件体系结构  55-71
    3．3．1 软件体系结构概念  56-59
    3．3．2 软件体系结构风格  59-62
    3．3．3 软件体系结构语言  62-64
    3．3．4 软件体系结构模型  64-68
    3．3．5 软件体系结构多视图模型  68-69
    3．3．6 软件体系结构模型的建立过程与方法  69-70
    3．3．7 软件体系结构的演变  70-71
  3．4 域模型与软件体系结构模型之间的相互关系  71-72
  3．5 本章小节  72-73
第四章 CAPP域分析  73-93
  4．1 引言  73
  4．2 CAPP域分析的主要内容  73-74
  4．3 CAPP动态应用环境分析  74-81
    4．3．1 CAPP动态应用环境定义  74
    4．3．2 CAPP动态应用环境模型  74-75
    4．3．3 CAPP动态应用环境模型构成要素分析  75-79
    4．3．4 CAPP动态应用环境模型各视图之间的关系  79-80
    4．3．5 CAPP动态应用环境模型的作用  80
    4．3．6 动态应用环境模型对CAPP系统敏捷性的影响  80-81
  4．4 一系列相关或相似CAPP系统分析  81-88
    4．4．1 面临问题与困难  81-82
    4．4．2 CAPP域系统模型  82-83
    4．4．3 CAPP域系统模型构成要素分析  83-85
    4．4．4 CAPP域系统模型中共性与差异分析  85
    4．4．5 CAPP域系统模型各视图之间的关系  85-86
    4．4．6 CAPP域系统模型对CAPP系统敏捷性的影响  86-88
  4．5 CAPP域需求模型和CAPP域字典  88-91
  4．6 CAPP域模型之间的相互关系  91-92
  4．7 本章小节  92-93
第五章 CAPP软件体系结构  93-113
  5．1 引言  93
  5．2 CAPP软件体系结构的多视图模型  93-97
    5．2．1 CAPP软件体系结构的多视图模型  93-94
    5．2．2 CAPP软件体系结构的多视图模型构成要素分析  94-96
    5．2．3 视图与风格  96-97
  5．3 CAPP软件体系结构模型与域分析模型  97-99
  5．4 模型视图之间的一致性  99-111
    5．4．1 模型一致性问题来源  99-100
    5．4．2 一致性问题研究现状  100-101
    5．4．3 一致性问题的重要性  101-102
    5．4．4 模型一致性问题分类  102-103
    5．4．5 一些模型不一致性问题的范例  103-108
    5．4．7 一致性问题的解决办法  108-111
  5．5 本章小节  111-113
第六章 基于域分析的CAPP软件体系结构实例  113-133
  6．1 引言  113
  6．2 CAPPFRAMEWORK系列软件简介  113-114
  6．3 CAPPFRAMEWORK系统域分析  114-120
    6．3．1 进行CAPPFramework系统域分析的目的  114-115
    6．3．2 CAPPFramework系统域分析  115-120
  6．4 CAPPFRAMEWORK软件体系结构  120-125
  6．5 基于CORBA的分布式CAPP软件体系结构  125-132
    6．5．1 CORBA简介  125
    6．5．2 利用CORBA构造系统的优势  125-126
    6．5．3 CORBA对象框架  126-129
    6．5．4 与其它分布计算标准的比较  129
    6．5．5 基于CORBA的CAPP软件体系结构  129-131
    6．5．6 基于CORBA的CAPP软件体系结构分析  131-132
  6．6 本章小节  132-133
第七章 结论与展望  133-135
  7．1 主要结论  133-134
  7．2 展望  134-135
参考文献  135-143
致谢  143-144
攻读博士学位期间发表的论文  144

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 机器辅助技术
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