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软件复用是解决软件危机的一条切实可行的途径,软件构件库是软件复用的支持设施之一。构件库主要提供构件描述、分类、发布、存储、检索、反馈和评估等构件管理作用。当前,随着以WebServices为代表的分布式构件技术的发展,构件管理需进一步支持新型构件的服务特征,为软件开发环境和运行环境建立起有机的联系。
本文面向新技术的发展,从构件管理角度出发,确定了实体型构件与服务型构件两种构件类型,分析了其应用方式和所关注的不同质量属性,提出了主观反馈、客观反馈有机结合的反馈管理机制,以获取、评估和利用以QoS信息为核心的新型反馈信息为基础,支持运行时应用系统的构件请求调度与选择,实现了构件库对运行时应用系统的支持,使构件库能够在WebServices等新技术条件下,提供更全面的支持功能,从而更好地支持基于构件的软件开发方法。
本文主要研究内容包括:
1.研究了面向反馈的构件质量模型(FCQM),给出了层次的构件质量描述结构,依据实体型构件与服务型构件的质量关联,在模型中引入固有值与参考值概念,支持了构件的全面质量评估。基于FCQM,提出多维反馈信息模型(MDFM),支持了从时间、来源等多个方面反映与构件质量相关的反馈信息,扩大了反馈信息的来源和数量。
2.区分了主观反馈与客观反馈两种反馈机制,研究了服务器监控、构件自监控与应用系统监控三种客观反馈信息采集策略,提出了预取汇聚、按需汇聚以及混合汇聚三种客观反馈信息汇聚策略,并通过实验分析比较了这些策略的效果。
3.在构件质量评估方面,研究了基于MDFM的反馈信息归一化方法,提出了基于模糊数学理论的主观反馈信息综合评估方法和多元化的客观反馈信息综合评估方法,提出了针对主观、客观反馈信息,利用实体型构件、服务型构件关联关系的统一质量评估方法。
4.针对服务型构件的运行时特性,研究了构件库在应用系统运行时进行的请求调度与构件选择的方法,提出了简单请求、严格请求、协商请求和优化请求四种构件库与应用系统的交互模式;针对应用系统的质量需求,提出了基于质量级别和基于定量质量需求的构件选择方法。
5.在构件库反馈管理与运行时应用支持技术基础上,研究了相应的构件库支持系统框架;并在青鸟软件构件库管理系统的研制中,将MDFM模型与其总体信息模型相结合,开发实现了反馈管理系统,研发了运行时支持系统原型。
综上所述,本文在构件库中构件反馈与评估功能方面,将服务型构件QoS信息作为重要的反馈信息,扩展了构件反馈信息的来源;通过服务型构件与实体型构件的关联关系,提高了构件反馈信息和构件质量评估的时效性和有效性;另一方面,在构件库中增加了针对运行时应用的支持机制;同时,研究了相应的支持系统框架。这些工作增强了构件库的适应性,为相应系统的研发提供了有效指导。以此为基础,在北京大学研制的青鸟软件构件库管理系统中,实现了本文的研究工作,并在部分软件园区和软件企业中得到实际应用,取得了良好的效果。