基于PDDL的软件架构演化智能规划方法研究与应用

摘要

当新的市场机遇、技术、平台或框架出现时，人们往往要重新设计软件系统，使其能适应新的环境，而这通常需要对其进行系统性重构，其中，软件架构演化事实上是所有软件系统重构的核心工作之一。因此，研究软件架构的演化过程有着至关重要的理论意义和实际应用价值。
　　目前，软件演化过程已有一些理论框架，例如David Garlan、Jeffrey M.Barne等人提出的“演化方式(Evolution Styles)”模型，这些框架能帮助软件架构师在规划软件演化过程时做出更合理的决策，但是这种方式同时又给软件架构师带来很大的工作负担，软件架构师必须明确地为这些候选路径进行定义和建模。针对上述问题，本文结合“演化方式”模型的形式化方法和人工智能领域的智能规划系统，将智能规划的方法应用于软件架构演化的规划过程，以实现软件架构演化路径的自动生成。具体研究内容和成果如下:
　　(1)阐述了论文研究的两个理论基础，即“演化方式(Evolution Styles)”模型和智能规划系统。包括“演化路径(Evolution Paths)”、“路径约束(Path Constraints)”、“演化操作(Evolution Operators)”、智能规划描述语言PDDL等。
　　(2)将“演化方式”模型和智能规划技术相结合，提出了一种将智能规划方法应用于软件架构演化路径的自动生成的方法;
　　(3)将上述方法应用于一个软件架构演化的实际案例，证明了应用该方法可以有效减轻“演化方式”模型中软件架构师的工作负担，同时避免了人工规划过程易出错的问题。
　　本文的研究成果对于实现软件架构演化路径的自动生成具有重要的理论意义和较高的应用价值，对于软件系统重构方法的研究具有一定的参考价值。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．3 研究内容

1．4 本文的组织安排

2 论文研究相关理论和方法概述

2．1 软件架构演化模型

2．2 智能规划与PDDL建模语言

2．3 本章小结

3 软件架构演化的智能规划方法

3．1 软件架构演化问题定义

3．2 基于PDDL的软件架构表示方法

3．3 演化操作的表示

3．4 路径约束的表示

3．5 路径评估函数

3．6 演化路径的生成

3．7 本章小结

4 智能规划方法的应用

4．1 演化场景

4．2 初始架构和目标架构的表示

4．3 演化操作的表示

4．4 时间的表示

4．5 路径约束的表示

4．6 路径评估函数的表示

4．7 演化路径的生成

4．8 本章小结

5 总结和进一步工作

5．1 本文工作总结

5．2 进一步的研究工作

致谢

参考文献