基于PAR方法的构件化软件开发方法的研究与实现

摘要

自从“软件危机”爆发以来，软件的可靠性差和开发效率低一直是困扰软件产业的两大难题。高效率地开发正确、可靠的软件已成为软件产业的迫切需求。近年来人们认识到，要真正解决软件危机，实现软件的工程化开发和工业化生产是唯一可行的途径。而软件复用和软件自动化是实现软件工程化、工业化的关键技术。软件复用技术是在软件开发中避免重复劳动的解决方案，软件复用的核心和基础为软件构件，软件复用过程即为构件化的软件开发过程。软件自动化技术是以软件形式化为基础的。PAR方法是一种实用的形式化开发方法，它实现了由算法规约到抽象程序以及由抽象程序到可执行程序的自动转换，这样就部分地实现了软件开发的自动化并对程序的正确性、可靠性提供了很好的保证。 本文从软件复用和软件自动化两个方面对软件开发过程进行了深入的探讨。在构件化软件开发思想的指导下，将PAR方法提供的软件自动化技术，特别是PAR方法的关系数据库操作机制，运用到实际的软件开发中来，实现了一个工作流管理系统。我们对该系统采用自顶向下的方法进行分析、设计和建模，而采用自底向上的方法进行开发和实现。在系统实现过程中，我们成功地应用PAR方法、PAR 平台对系统的数据访问构件和部分算法构件进行了实现。在 PAR 方法的高可靠性保证之下，利用 PAR 平台的自动转换工具自动转换得到系统代码。通过实践我们发现系统应用 PALR 方法、PALR 平台实现的构件，其可靠性和开发效率得到了很大的提高。 本文的创新之处主要体现在以下几个方面： 1．在对系统进行设计和建模的阶段，采用软件体系结构思想对系统构件进行分析。通过将软件体系结构思想引入现有的构件模型，可以很方便地对复合构件进行建模，从而可以更好的完成整个系统的建模工作。 2．尝试使用PAR方法中Apla->Java自动转换系统实现该工作流管理系统，特别是系统的数据访问层构件。通过采用PAR方法的软件自动化机制，系统的开发效率和可靠性都得到了大大的提高。 3．采用构件组装的方式实现整个系统。用PAR方法实现的构件和直接用Java代码实现的构件可以通过构件组装的方式很好地协同工作。

目录

声明

摘要

引言

1研究背景

2研究内容

3论文组织

第一章软件形式化与自动化

2.1软件开发的形式化方法

2.2典型的形式化方法及其工具

2.2.1 Z方法

2.2.2 VDM方法

2.2.3 RAISE方法

2.2.4 B方法

2.3 PAR方法

2.3.1 PAR方法的组成

2.3.2 PAR方法开发步骤

2.4软件自动化理论

第二章PAR方法中关系数据库机制

2.1关系数据库概述

2.1.1关系模型

2.1.2关系数据库语言

2.2 PAR方法中关系数据库机制的形式化描述

2.2.1 Apla数据库操作的形式化描述

2.3 Apla数据库程序实例

2.3.1建立表和增加记录

2.3.2查询数据库并将查询表达式赋值给不同变量

2.3.3并、交、差、除操作

2.3.4建立视图并查询视图

第三章构件化软件开发方法

3.1构件化软件开发相关技术

3.1.1软件复用和软件构件

3.1.2软件体系结构

3.1.3软件框架

3.2一种基于软件体系结构的构件模型

3.2.1构件模型

3.2.2构件间操作

3.2.3复合构件模型

3.3 PAR方法对构件化开发的支持

3.3.1 PAR方法在面向构件开发和基于构件开发过程中的应用

3.3.2 PAR方法对构件可靠性的保证

第四章工作流技术

4.1工作流技术概述

4.1.1工作流和工作流管理系统

4.1.2工作流模型

4.1.3 WfMC工作流参考模型

4.2一种基于B/S体系结构的工作流元模型

4.2.1工作流元模型设计

4.2.2工作流过程定义模型实例

第五章工作流管理系统的设计与实现

5.1系统体系结构

5.2系统模块设计

5.2.1过程定义模块

5.2.2工作流执行服务模块

5.2.3工作流管理模块

5.3系统构件建模

5.4系统的实现

5.4.1系统构件的开发

5.4.2系统的组装实现

第六章总结与展望

6.1工作总结

6.2进一步工作

参考文献

致谢