基于规则的软件体系结构研究

摘要

近年来，软件体系结构已经成为软件工程领域的研究热点以及大型软件系统开发中的关键技术之一。随着软件系统规模越来越大、越来越复杂，整个系统的结构和规格说明显得越来越重要。人们逐渐认识到软件体系结构在软件开发中的重要地位，软件体系结构是解决系统需求向最终实现进行平坦过渡的有效方法，软件模式为重用成功经验提供了一条有效的途径。 语义Web研究的目的就是要提供一种具有语义支持的计算平台，以一种机器可以处理的方式来表示信息，使得人机之间、计算机之间的语义交互变得畅通，自动处理得以实现。随着语义Web研究的深入，规则引擎技术再一次被人们提起并将在信息系统中发挥它不可比拟的作用。规则引擎技术将业务逻辑当作结构化的对象进行处理，使复杂的业务逻辑变成简单的业务规则，将业务逻辑与系统实现分离开来，使业务改变能够不影响系统的正常应用，并且能实时地将变化的业务规则应用在业务处理中。 本文针对目前软件系统面向大规模和复杂业务处理的要求，研究重点在于对业务流程和逻辑进行形式化的逻辑描述和逻辑处理。本文根据软件工程领域的分层思想和人工智能领域的逻辑表示方法和处理理论，结合语义Web中逻辑层的概念，使用业务规则对业务逻辑进行形式化的描述和存储，将业务规则的实现从具体的程序代码中抽取出来，实现了业务流程和业务逻辑的形式化和逻辑表示。在业务逻辑形式化的基础上，引入Mandarax规则引擎进行业务逻辑的推理处理，实现业务逻辑的集中处理。业务逻辑的形式化和标准化的描述，提供了业务流程配置的支持。 本文设计的基于规则的软件体系结构，作为一个可复用的系统构架，整合了本文的主要研究成果，使用Prova建立了规则层，使用规则引擎实现业务逻辑的推理处理。最后本文证明了基于规则的软件系统结构的可行性和有效性，并且更有利于提高软件的可复用性和易维护性，在一定程度上完善了软件工程设计技术的理论层次。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题的研究背景

1.2课题的研究现状

1.3课题的研究目标

1.4论文的结构

第二章软件体系结构和层模式的技术基础

2.1软件体系结构的提出和发展

2.2软件体系结构的定义

2.2.1 Dewayne Perry和Alex Wolf定义

2.2.2 Mary Shaw和David Garlan定义

2.2.3 Bass，Ctements和Kazman定义

2.2.4 Booth，Rumbugh和Jacobs定义

2.2.5 Barry Boehm定义

2.3层模式的引入

2.4基于规则的软件系统结构

第三章语义Web的相关理论背景

3.1语义Web的基本概念

3.2语义Web的体系结构

3.2.1 Unicode和URI

3.2.2 XML、NameSpace和XML Schema

3.2.3 RDF和RDF Schema

3.2.4 Ontology Vocabulary

3.2.5 Logic

3.2.6 Proof、Trust和Digital Signature

3.3本章小结

第四章规则层的形成

4.1规则(Rules)

4.2规则的产生

4.3规则的标准化

4.4规则的ECA形式

4.5规则冲突的解决方法

4.5.1可废止逻辑(Defeasible Logics)

4.5.2 GCLP(Generalized Courteous Logic Programs)

第五章规则层推理机制的实现与通信方式

5.1规则引擎

5.1.1规则引擎的定义

5.1.2规则引擎的结构

5.1.3规则引擎的使用

5.1.4 Mandarax

5.2 Prova

5.2.1 Prova的语法

5.2.2在ECA中加入语义

5.3规则层与其他层的通信方式

5.3.1规则层与数据层的通信方式

5.3.2规则层与表示层的通信方式

5.4基于规则的软件体系结构

5.5规则层应用实验

5.5.1需求分析

5.5.2详细设计

5.5.3应用实验结果分析

第六章总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致 谢