基于需求和體系結(jié)構(gòu)的軟件系統(tǒng)自適應(yīng)方法.pdf

1、軟件系統(tǒng)的規(guī)模及復(fù)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(yù)測的網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境中。這些都使得軟件系統(tǒng)的運行時質(zhì)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(yīng)對軟件系統(tǒng)的復(fù)雜性以及上下文環(huán)境的不確定性的動態(tài)自適應(yīng)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(shè)計等知識，能夠有效地降低軟件系統(tǒng)的復(fù)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(yīng)方法的基礎(chǔ)。
　　運行時模型為關(guān)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(chǔ)上，軟件自適應(yīng)機制通過基于模型的自適應(yīng)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(yīng)調(diào)整。本文所研究的軟件系統(tǒng)自適應(yīng)方法同樣建立在運行時模型的基礎(chǔ)上，并具體針對基于軟件需求模型和體系結(jié)構(gòu)模型的自適應(yīng)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(yīng)決策提供了依據(jù)。軟件體系結(jié)構(gòu)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(yīng)決策與運行時系統(tǒng)重配置之間的映射提供了所需的設(shè)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(yīng)決策方法進(jìn)行了研究，提出了一種同時支持功能性和非功能性需求權(quán)衡的運行時自適應(yīng)決策方法，從而實現(xiàn)系統(tǒng)總體運行質(zhì)量的優(yōu)化。第二，本文針對基于需求的運行時自適應(yīng)方法中的不確定性問題進(jìn)行了研究，分析了三種