基于需求和體系結構的軟件系統(tǒng)自適應方法.pdf

1、軟件系統(tǒng)的規(guī)模及復雜度越來越高。另一方面，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使得越來越多的軟件運行在高度開放、動態(tài)變化且難以預測的網(wǎng)絡化環(huán)境中。這些都使得軟件系統(tǒng)的運行時質量成為一個突出的問題，具體表現(xiàn)為運行時軟件系統(tǒng)的行為偏離甚至違反系統(tǒng)的需求規(guī)約。因此，具備能夠應對軟件系統(tǒng)的復雜性以及上下文環(huán)境的不確定性的動態(tài)自適應能力已經(jīng)成為很多軟件系統(tǒng)的根本要求。由于模型在一定的抽象層次上刻畫了軟件系統(tǒng)的需求和設計等知識，能夠有效地降低軟件系統(tǒng)的復雜性并支持查詢、分

2、析、推理和修改等操作，因此運行時模型已經(jīng)成為大多數(shù)軟件自適應方法的基礎。
　　運行時模型為關于軟件系統(tǒng)及其上下文環(huán)境的知識提供了一種運行時的抽象表示。在此基礎上，軟件自適應機制通過基于模型的自適應分析與規(guī)劃首先在模型層面上實現(xiàn)重配置，然后將其映射到軟件系統(tǒng)中實現(xiàn)運行時自適應調整。本文所研究的軟件系統(tǒng)自適應方法同樣建立在運行時模型的基礎上，并具體針對基于軟件需求模型和體系結構模型的自適應方法。其中，軟件需求模型刻畫了系統(tǒng)的高層需求及

3、其實現(xiàn)手段，為運行時自適應決策提供了依據(jù)。軟件體系結構模型作為需求與實現(xiàn)層之間的中間媒介，則為需求層自適應決策與運行時系統(tǒng)重配置之間的映射提供了所需的設計知識。
　　本文的研究工作包括四個方面。第一，本文針對基于需求的軟件系統(tǒng)運行時自適應決策方法進行了研究，提出了一種同時支持功能性和非功能性需求權衡的運行時自適應決策方法，從而實現(xiàn)系統(tǒng)總體運行質量的優(yōu)化。第二，本文針對基于需求的運行時自適應方法中的不確定性問題進行了研究，分析了三種