特征模型一致性维护技术及支持工具的设计与实现

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软件复用是解决软件危机、实现软件产业工业化生产方式的有效途径。软件复用活动包含两个相关的阶段:可复用软件资产的生产阶段和基于可复用软件资产的应用系统开发阶段。领域工程对应于可复用软件资产的生产阶段,即系统的识别、开发和组织领域内可复用软件资产,并为后期的应用系统开发提供必备的资源和技术基础。领域分析是领域工程的前期阶段,是获取领域需求规约的关键活动。 面向特征的领域分析方法就当前主流领域工程方法之一。其基本思想是将具有客户/用户价值的软件特征作为软件需求的基本单元,并使用特征以及特征之间的关系(这两者的组合也被称为领域特征模型)来组织软件需求。利用这一领域分析方法得到的领域模型便是特征模型,通过对特征模型剪裁和扩展,可以得到具体应用的特征模型,从而为领域需求的复用提供有力的支持。 在进行特征模型的定制时,需要保证其定制结果是合理一致的,在实际应用中,这一问题转化为特征模型本身定义的约束是否被满足。如果一个经过定制的特征模型,其约束未被破坏,则可以认为这一模型是合理一致的。但是,在当前面向特征的方法中,对于特征模型定制,特别是与模型一致性相关的一些问题的研究相对还比较薄弱。首先,很多面向特征的领域建模方法对特征模型约束的定义仍局限于简单约束,或定义了一些复杂约束,但未对复杂约束的检查作进一步研究。而实际上为了精确完整的规约特征模型所存在的约束,很多情况下复杂约束是必不可少的。另一方面,当前大多数工作都仅限于对特征模型定制结果(或中间结果)一致性的检查,一旦出现冲突只能由用户去解决,而没有在定制过程中保证特征模型一致性或在冲突发生时帮助用户消解冲突的自动化机制。由于现实的特征模型特征数量较大,这一缺陷将使得特征模型的定制难以高效完成。此外,当前对特征模型定制检查的研究中,很少给出相关的实验结果,难以证明相关的检查方法是否现实可行。 本文对特征模型定制中模型一致性维护的相关技术进行了探讨。本文的主要工作包括:(1) 基于BDD技术实现特征模型定制的自动一致性维护,在每一次用户的定制操作后,都进行自动的维护操作,使特征模型一直处于一致的状态;(2)提出一种有效的冲突处理机制,当用户试图改变已经绑定(/删除)的特征的绑定状态时,帮助用户消解相应的冲突;(3)对相关实现算法进行优化和验证,并给出实验结果;(4)在基于已开发的特征建模支撑工具的基础上,提供了对特征模型相应的一致性维护能力支持。
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