程序切片技术在软件重用中的应用

摘要

软件重用是运用现存的软件或知识构造新系统，从而避免重复劳动的解决方案，被视为解决软件危机、提高软件生产效率和质量的现实可行的途径。软件重用按重用粒度可分为：代码级重用，设计级重用和软件体系结构级重用。作为控制软件复杂性、提高软件系统质量、支持软件开发和重用的重要手段之一，软件体系结构(简称SA)自提出以来，日益受到软件研究者和实践者的关注，并发展成为软件工程的一个重要的研究领域。由于软件体系机构是系统的高层抽象，反映了系统的主要组成元素及其交互关系，因而较算法更稳定，更适合于重用。 计算机系统的发展给软件提出了更高的要求，软件质量提升得到越来越多研究学者的关注，而软件的可重用性是保证软件具有高质量的关键因素。近年来，软件从业人员为保证开发中软件的质量，提出了多种技术与方法。程序切片技术是由M.Weiser首先建立起来的一种程序分解技术，具体为通过寻找程序内部的相关性来分解程序，再通过对分解得到程序切片的分析达到对整个程序的分析和理解。 本文提出软件体系结构切片的概念和方法，能在较大粒度上实现软件重用。同时，本文提出了一种基于程序切片技术的软件体系结构评估方法，实现对软件体系结构的定量评估。本文最后提出了一种基于软件体系结构的软件开发模型。本文的内容和特色包括： 1)作为基于软件体系结构的软件开发模型的基础，本文提出了一种软件体系结构切片的方法，该方法可适应大型复杂软件系统的开发。 2)软件体系结构演化作为基于软件体系结构的软件开发模型的重要部分，本文提出了一种基于程序切片技术的软件体系结构评估方法，可应用在软件体系结构设计、演化等方面。 3)详细阐述了一种基于软件体系结构的软件开发过程，并与目前常用软件开发模型进行了对比。 4)结合实际，将本文提出方法应用于《基于SOA架构的空调电子系统软件研发生产线改造》项目中。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题研究背景

1.2研究意义

1.3国内外研究现状

1.4课题来源及研究内容

1.5论文组织

第二章 软件重用概述

2.1引言

2.2软件重用的概念

2.3软件重用粒度

2.3.1代码级重用

2.3.2设计级重用

2.3.3软件体系结构级重用

2.4软件重用实践

2.4.1面向对象技术

2.4.2软件生成技术

2.4.3设计模式

2.4.4软件产品线技术

2.5 小结

第三章 软件体系结构

3.1引言

3.2软件体系结构的概念

3.3软件体系结构风格

3.4软件体系结构描述

3.4.1部件描述

3.4.2接口部分

3.5软件体系结构重用

3.6软件体系结构评估

3.7 小结

第四章 程序切片技术与软件体系结构切片

4.1引言

4.2程序切片相关概念

4.2.1程序切片的概念

4.2.2程序切片准则

4.3程序切片分类

4.3.1后向切片和前向切片

4.3.2静态切片和动态切片

4.4软件体系结构切片的概念

4.4.1切片前提条件

4.4.2切片目的

4.4.3软件体系结构切片概念

4.5软件体系结构切片分类

4.5.1后向体系结构切片(Backward SA Slice)

4.5.2前向体系结构切片(Forward SA Slice)

4.5.3静态体系结构切片(Static SA Slice)

4.5.4动态体系结构切片(Dynamic SA Slice)

4.6软件体系结构切片算法

4.6.1系统依赖图(SDG)

4.6.2软件体系结构切片算法描述

4.6.3算法实现

4.7软件体系结构切片应用

4.7.1软件体系结构设计

4.7.2软件体系结构测试

4.7.3软件体系结构演化

4.8小结

第五章 基于程序切片技术的软件体系结构评估

5.1引言

5.2软件体系结构质量属性

5.3软件体系结构评估主要方式

5.3.1基于调查问卷或检查表的评估方式

5.3.2基于场景的评估方式

5.3.3基于度量的评估方式

5.3.4比较

5.4基于程序切片技术的软件体系结构评估

5.4.1相关概念

5.4.2软件体系结构耦合性度量

5.4.3软件体系结构内聚性度量

5.6小结

第六章基于软件体系结构的软件开发过程

6.1引言

6.2常用软件开发模型

6.3基于软件体系结构的软件开发过程

6.3.1体系结构需求分析

6.3.2体系结构设计

6.3.3体系结构形式化描述

6.3.4体系结构复审

6.3.5体系结构实现

6.3.6体系结构演化

6.4应用开发实例

6.4.1项目概述

6.4.2项目主要工作

6.4.3项目实施进度

6.4.4项目拟开发产品体系结构

6.4.5利用软件体系结构切片方法辅助软件体系结构设计

6.5小结

第七章结束语

7.1总结

7.2进一步研究工作

7.2.1相关理论研究

7.2.2相关应用研究

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果