基于本體、特征驅(qū)動的產(chǎn)品線開發(fā)方法.pdf

1、軟件復(fù)用和構(gòu)件技術(shù)作為提高軟件開發(fā)的效率和質(zhì)量的重要途徑已經(jīng)得到廣泛的認(rèn)同。在此基礎(chǔ)上，軟件工程研究所(SEI)借鑒制造業(yè)中生產(chǎn)線的成功經(jīng)驗(yàn)，提出了軟件產(chǎn)品線(SoftwareProductLine)的思想。軟件產(chǎn)品線針對特定領(lǐng)域中的一系列具有公共特性的軟件系統(tǒng)，試圖通過對領(lǐng)域共性和可變性的把握構(gòu)造一系列領(lǐng)域核心資產(chǎn)，從而使特定的軟件產(chǎn)品可以在這些核心資產(chǎn)基礎(chǔ)上按照預(yù)定義的方式快速、高效地構(gòu)造出來。 軟件產(chǎn)品線是一種針對特定領(lǐng)域

2、、系統(tǒng)的、全面的基于構(gòu)件的復(fù)用式開發(fā)范例，區(qū)別于偶然的復(fù)用以及基于復(fù)用的單個系統(tǒng)開發(fā)等。因此，軟件產(chǎn)品線十分強(qiáng)調(diào)領(lǐng)域級的需求分析以及產(chǎn)品線體系結(jié)構(gòu)的重要作用，它們對于作為產(chǎn)品線基礎(chǔ)設(shè)施的領(lǐng)域核心資產(chǎn)在產(chǎn)品開發(fā)中的可復(fù)用性以及適應(yīng)特定應(yīng)用需求的靈活性有著決定性作用。 本文的研究針對產(chǎn)品線開發(fā)中領(lǐng)域分析建模、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)用工程等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，采用廣泛使用的特征建模方法，以基于本體的特征模型作為領(lǐng)域分析以及體系結(jié)構(gòu)和構(gòu)件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，從

3、而將各個產(chǎn)品線開發(fā)階段有機(jī)地聯(lián)系起來，使相關(guān)開發(fā)活動能夠平滑地完成過渡。 本文首先提出了一種基于本體的特征建模方法，該方法在本體基礎(chǔ)上為領(lǐng)域模型和應(yīng)用模型定義了統(tǒng)一的特征元模型，并提供了良好的模塊化機(jī)制，同時(shí)還運(yùn)用本體的推理能力實(shí)現(xiàn)了特征模型的一致性檢查。在此基礎(chǔ)上，本文提出了一種基于特征本體的構(gòu)件靜態(tài)語義描述框架以及基于通信順序進(jìn)程CSP和特征語義的構(gòu)件行為協(xié)議描述方法，為特征模型向體系結(jié)構(gòu)和構(gòu)件模型的轉(zhuǎn)換以及面向復(fù)用的構(gòu)件和

4、體系結(jié)構(gòu)適配創(chuàng)造了條件。 針對領(lǐng)域體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本文在基于本體的特征模型基礎(chǔ)上提出了一種概念體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，該方法主要考慮構(gòu)件間的功能分配和交互邊界設(shè)計(jì)，可以自動地為開發(fā)者提供最初的領(lǐng)域體系結(jié)構(gòu)方案。在此基礎(chǔ)上，本文還對面向復(fù)用的構(gòu)件適配以及連接器設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討。最后，本文提出了面向特定應(yīng)用需求的特征模型和體系結(jié)構(gòu)定制方法，以及基于特征模型的體系結(jié)構(gòu)一致性檢查方法，并結(jié)合一個領(lǐng)域開發(fā)實(shí)例以及相關(guān)的工具實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了說明。

5、總的來說，本文針對產(chǎn)品線開發(fā)過程中問題空間(領(lǐng)域需求)與解空間(體系結(jié)構(gòu)及構(gòu)件)之間的鴻溝，以及適應(yīng)不同應(yīng)用需求的領(lǐng)域體系結(jié)構(gòu)靈活性和可定制性以及需求追蹤等方面的困難，將特征工程的思想與領(lǐng)域工程技術(shù)結(jié)合起來，以基于本體的特征語義作為紐帶將特征模型和體系結(jié)構(gòu)模型聯(lián)系起來，不僅使問題空間到解空問的過渡平滑起來，而且使基于本體推理的特征模型和體系結(jié)構(gòu)一致性維護(hù)成為可能。相關(guān)方法已經(jīng)在課題組的研究中實(shí)現(xiàn)為基于本體的特征建模工具和基于特征模型的體