可信分布式实时系统的面向方面的QoS的建模

摘要

软件可信性问题已经成为国际上一个普遍关注的问题,最近的软件故障和失效所带来的影响越来越大,例如,北京奥运会期间的售票系统瘫痪和最近的波兰总统飞机坠毁事件,都在说明系统可信性的重要性。因此,数字计算系统的可信性问题的重要性和迫切性开始备受人们的关注。一个数字计算系统的可信性是指该系统可以提供确实可信服务的综合能力,主要涉及到可靠性、可用性、可测性、可维护性和安全性。随着软件可信性在各个领域重要性和迫切性与日俱增,分布式实时系统的可信性更应引起人们的重视,本文提出了可信分布式实时系统的概念。随着可信计算研究的深入,可信分布式实时系统也逐渐成为研究分布式实时系统的一个重要方向,对可信分布式实时系统的分析建模与设计,也成为了一个新的领域,可信分布式实时系统对系统的可靠性、安全性和时间性要求非常高,这些非功能特性分散在系统的各个功能组件中,面向对象的设计很明显地失去了它的优势,可见可信分布式实时系统QoS是非常复杂的,QoS的研究仍缺乏完整、清晰的技术体系,目前还没有一种QoS解决方案有效地满足了可信分布式实时系统环境中的所有服务质量需求,而面向方面编程技术(AOP)可以把可信分布式实时系统的服务质量QoS作为一个单独的方面来设计,本文提出了对复杂的QoS进行分类,分为时间性、可靠性和安全性等多个子方面,这些子方面继承了抽象QoS方面的属性和操作,通过对各个子方面的面向方面建模,确保可信分布式实时系统的服务质量,达到对可信性的要求。
　　 本文首先介绍了可信分布式实时系统概念,服务质量QoS的概念和面向方面编程(AOP)技术,为本文限定了研究范围；然后介绍了基于UML的面向方面建模方法,主要是在UML的元模型层进行扩展,形成面向方面的概况集,以及运用面向方面的概况集建模横切关注点。接下来深入研究了实时系统QoS的UML扩展模型,包括概要模型、框架元模型、QoS概况集以及复杂QoS的分类模型,并重点介绍了服务质量QoS的可信特征,服务质量QoS方面则继承QoS模型的特性；最后通过一个消防实时系统的例子来实现QoS面向方面的建模,把复杂的服务质量QoS分为多个子方面,首先定义一个QoS抽象方面,然后时间、容量和执行级别等子方面继承QoS的抽象方面属性和操作,并通过通过静态类图和行为状态图来实现服务质量各个子方面的隐含编织和动态织入,并介绍了与CASE工具结合的代码自动生成。