基于著色Petri網(wǎng)的軟件性能評價研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用的不斷深入，軟件的規(guī)模日益擴(kuò)大，對軟件系統(tǒng)的要求也越來越高，軟件系統(tǒng)的開發(fā)成為一項(xiàng)艱巨而又復(fù)雜的工作，性能的要求和驗(yàn)證越來越受到人們的重視。近幾年，軟件性能工程被提了出來，即在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段提取數(shù)據(jù)形成系統(tǒng)性能模型，在早期就對系統(tǒng)的性能(響應(yīng)時間、吞吐量、系統(tǒng)利用率等)和可靠性進(jìn)行評價，并將分析結(jié)果反饋到設(shè)計(jì)過程中，及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的缺陷，提出方案的改進(jìn)措施，以期得到滿足客戶需求的高質(zhì)量軟件系統(tǒng)。 目前所提

2、出的性能分析模型大多有著一定的應(yīng)用條件和適用范圍的約束限制，不能適應(yīng)復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境的要求，由于“狀態(tài)空間爆炸”問題，這些模型很難分析復(fù)雜系統(tǒng)，甚至是難以實(shí)現(xiàn)的。軟件的性能分析模型在形式上通常是一個隨機(jī)過程，這就使得在做性能分析時，時間比定義動態(tài)操作的邏輯特性還要重要。著色Petri網(wǎng)是性能評價領(lǐng)域里一種有力的系統(tǒng)建模和分析工具，它著眼于系統(tǒng)中可能發(fā)生的各種狀態(tài)變化以及變化之間的關(guān)系，不僅有助于定性地理解所建模型的動態(tài)行為，還可以定量地計(jì)算

3、各種性能指標(biāo)。作為一種高級Petri網(wǎng)，它將編程語言和Petri網(wǎng)結(jié)合起來，增加了它的語言表達(dá)能力；同時時間、層次化等概念的引入，使得著色Petri網(wǎng)可以簡單地描述系統(tǒng)的復(fù)雜信息，增強(qiáng)了它的數(shù)據(jù)聲明和處理能力，有效地抑制了“狀態(tài)空間爆炸”問題的發(fā)生。本課題的主要工作集中于UML2.0系統(tǒng)模型到層次賦時著色Petri網(wǎng)的轉(zhuǎn)化以及著色Petri網(wǎng)的性能分析方法。 主要工作概括如下： 1.分析了普通Petri網(wǎng)的特點(diǎn)，提出了其

4、應(yīng)用中的不足；研究了著色Petri網(wǎng)的建模優(yōu)勢和動態(tài)屬性;提出了著色Petri網(wǎng)的構(gòu)造方法，并簡要介紹了性能分析工具CPN Tools。 2.研究了目前常用的性能模型評價方法，并對這些方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析，指出了它們的局限性；深入研究了著色Petri網(wǎng)在性能評價方面的優(yōu)勢，并介紹了著色Petri網(wǎng)兩種常用的性能評價方法。 3.闡述了UML圖的特點(diǎn)和UML2.0的新特性，在深入研究了UML2.0順序圖的交互能力的基礎(chǔ)上，