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自动测试系统的面向对象框架开发方法研究

作　者: 徐小良
导　师: 汪乐宇
学　校: 浙江大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: 自动测试系统元模型面向对象框架设计模式 Framework Profile 统一建模语言
分类号: TP311.52
类　型: 博士论文
年　份: 2003年
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内容摘要

当今自动测试系统的规模和复杂性与日俱增，传统的软件开发方法，包括传统的面向对象设计方法，由于软件复用力度有限，难以进一步提高自动测试系统的软件开发效率以满足用户的需求。面向对象框架是提高软件复用性的一种重要技术，相对于传统的软件复用技术，框架不仅提供了代码复用，而且实现了更具有软件生产力意义的设计复用，基于框架开发领域应用可以有效地提高软件的开效率。但是，相对于应用程序的开发，框架开发是一项更为艰巨的任务，尤其由于缺乏标准的方法指导和成熟的技术支持，目前自动测试系统领域面向对象框架的研究与开发尚处于探索阶段。本文的研究目的在于通过自动测试系统的领域分析以及基于统一建模语言(UML)的面向对象框架建模技术的研究，提出一种特定领域自动测试系统的面向对象框架开发方法。首先，在自动测试系统的特征和需求分析的基础上建立自动测试系统的面向对象元模型，并用接口定义语言(IDL)对元模型进行形式化描述，使其定义与具体实现语言不相关。这个元模型是各种自动测试系统面向对象框架的基础体系结构。其次，基于UML的扩展机制定义一个满足面向对象框架特征建模的UMLprofile—Framework Profile，使UML更好地支持框架“热点”的建模和设计模式的直观表示，并用OMG的对象约束语言(OCL)对Framework Profile的语义进行形式化描述，便于框架开发人员的正确理解和使用。最后，利用上面两点研究成果提出一种基于元模型、热点驱动的自动测试系统的面向对象框架开发方法。新方法主要包括热点识别、框架设计、框架实现和框架测试等一系列迭代的过程，直到识别框架中的所有热点并得到灵活的设计实现。提出的新方法将为各种自动测试系统的面向对象框架开发提供指导原则，................一一一伙卜.摘要有助于快速建立目标自动测试系统的核心对象模型，能直观地表达框架中的热点，保证框架设计具有良好的复用性、灵活性和扩展性，对于最终基于框架提高目标领域应用软件的开发效率、降低开发成本、提高系统可靠性和可维护性等具有重要的意义。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-7
论文主要工作及创新点  7-9
目录  9-13
第一章绪论  13-20
  1.1 课题提出的背景及意义  13-14
  1.2 自动测试系统开发的历史及现状  14-16
  1.3 自动测试系统面向对象框架开发存在的困难  16-17
    1.3.1 自动测试系统的领域复杂性  16-17
    1.3.2 面向对象框架开发存在的问题  17
  1.4 课题的研究目标和方法  17-19
  1.5 论文的安排  19-20
第二章面向对象框架与模式  20-37
  2.1 面向对象框架的介绍  20-22
  2.2 基于框架的应用开发过程  22-23
  2.3 框架的特征及分类  23-27
    2.3.1 框架面向的问题域  24
    2.3.2 框架的内部结构  24-25
    2.3.3 框架的应用  25-27
  2.4 框架的优缺点  27-28
  2.5 框架设计的若干原则  28-29
  2.6 框架的重要设计元素  29-31
    2.6.1 抽象类(接口)  29-30
    2.6.2 动态绑定  30
    2.6.3 契约  30
    2.6.4 设计模式  30-31
  2.7 模式  31-33
  2.8 目前的框架开发方法  33-36
    2.8.1 实例驱动的开发方法  33-34
    2.8.2 基于领域分析的开发方法  34-35
    2.8.3 逐步泛化的开发方法  35-36
  2.9 本章小结  36-37
第三章自动测试系统的面向对象元模型  37-68
  3.1 测试系统的分类  37-39
    3.1.1 数据获取系统  38
    3.1.2 生产测试系统  38
    3.1.3 监控测试系统  38-39
    3.1.4 实验装置测试系统  39
  3.2 自动测试系统的体系结构  39-40
  3.3 自动测试系统的需求分析  40-42
    3.3.1 功能需求  40-42
    3.3.2 非功能需求  42
  3.4 自动测试系统的面向对象元模型  42-55
    3.4.1 元模型的结构描述  43-45
    3.4.2 元模型的行为描述  45-55
  3.5 元模型的形式化定义  55-66
    3.5.1 基本类型的定义  56-58
    3.5.2 设备实体类模块的定义  58-61
    3.5.3 被测对象的定义  61
    3.5.4 设备配置模块的定义  61-62
    3.5.5 连接模块的定义  62-64
    3.5.6 标定模块的定义  64-65
    3.5.7 数据测量模块的定义  65-66
    3.5.8 测试任务模块的定义  66
  3.6 本章小结  66-68
第四章适用于框架建模的UML Profile  68-93
  4.1 统一建模语言(UML)  68-75
    4.1.1 UML概述  68-70
    4.1.2 UML的基本构造块  70-73
    4.1.3 UML的扩展机制和Profile  73-74
    4.1.4 对象约束语言  74
    4.1.5 UML的应用领域  74-75
  4.2 基于UML的框架设计  75-79
    4.2.1 设计模式与框架的UML表达  75-77
    4.2.2 用于框架建模的一些标准UML扩展元素  77-79
  4.3 Framework Profile的目标  79-80
  4.4 Framework Profile的定义  80-90
    4.4.1 Framework Profile的基本元素  80-83
    4.4.2 描述模式的Framework Profile元素  83-90
  4.5 Framework Profile的形式化语义  90-91
  4.6 本章小结  91-93
第五章自动测试系统的面向对象框架开发方法  93-119
  5.1 基于ATS元模型的框架开发过程  93-96
  5.2 热点识别  96
  5.3 框架设计  96-103
    5.3.1 ATS框架设计的两个阶段  97
    5.3.2 ATS框架中的主要热点及其设计  97-103
  5.4 框架实现  103-104
  5.5 框架测试  104-107
    5.5.1 模拟的ATS框架应用  104-105
    5.5.2 ATS框架应用模拟环境的建立  105-107
  5.6 发动机台架试验自动测试系统的面向对象框架开发  107-117
    5.6.1 系统配置子框架  108-110
    5.6.2 数据测量子框架  110-111
    5.6.3 工况控制子框架  111-115
    5.6.4 测试管理子框架  115-116
    5.6.5 性能分析子框架  116-117
  5.7 本章小结  117-119
第六章结论与展望  119-122
  6.1 结论  119-120
  6.2 展望  120-122
参考文献  122-134
致谢  134-135
攻博期间完成的学术论文及科研工作  135-136

自动测试系统的面向对象框架开发方法研究

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