面向构件的软件系统动态配置技术的研究

摘要

随着系统可用性需求的不断提高，越来越多的软件系统需要执行一些连续运行的关键任务，因此这类系统必须在7×24的工作模式下运行，提供不间断的服务。如果通过传统方式对这类系统进行升级，则会导致不可接受的损失和难以预测的危险，因此这类系统应该在运行期间完成动态升级，而动态配置技术为系统的动态升级提供了有力的支持。支持动态配置的系统能够在不重新编译且不重新启动整个系统的前提下，在系统运行过程中改变自身组成，调整自身结构，以适应需求的变化。鉴于动态配置所解决的问题，对动态配置的相关问题进行研究有着重要的意义。 本文研究面向构件的软件动态配置技术，基于反射原理设计了一个动态配置模型，定义了动态配置模型中构件、接口、系统架构和配置请求的描述方式，并根据动态配置模型设计并实现了一个面向构件的动态配置中间件。针对基于构件开发的应用系统，软件开发者利用动态配置中间件能够在系统运行期间根据用户的配置请求完成系统的动态升级，实现系统的在线演化。任何满足动态配置模型中设计规范的软件构件都可以参与到软件动态配置过程中。 动态配置中间件为应用系统中的软件构件提供了构件代理，为构件之间的通信提供了通信总线，能够根据用户提供的配置请求完成构件的添加、删除和替换，以及构件连接的建立和撤销。在满足系统一致性的前提下，根据不同的动态配置意图，本文设计并实现了添加构件、删除构件、替换构件、添加连接和删除连接五种动态配置算法。 本文利用基于构件的软件开发方法和动态配置模型中的设计规范对一个空间数据库集成系统进行重构，并将动态配置中间件应用到重构之后的空间数据库集成系统中，实际检验了动态配置中间件的应用效果。最后对系统进行功能测试和性能测试，测试结果表明动态配置中间件达到了设计要求，能够有效地完成软件系统的动态配置，具有明显的实用价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题背景

1.1.1基于构件的软件开发

1.1.2动态配置思想的产生

1.2研究内容

1.3课题来源

1.4论文结构

第2章动态配置技术

2.1动态配置技术概述

2.1.1静态配置

2.1.2动态配置

2.1.3动态配置的优越性

2.2动态配置分类

2.3动态配置原则

2.4国内外相关工作

2.4.1 Kramer和Magee的相关工作

2.4.2 Moazami-Goudarzi的相关工作

2.4.3 Almeida的相关工作

2.5本章小结

第3章动态配置模型

3.1反射理论

3.1.1反射简介

3.1.2反射中间件

3.1.3反射模型与动态配置模型的关系

3.2动态配置模型

3.3设计方案

3.4动态配置模型中的构件

3.4.1构件的动态配置接口

3.4.2构件的描述

3.4.3构件的通信

3.4.4接口的描述

3.5本章小结

第4章动态配置中间件

4.1动态配置中间件的体系结构

4.2动态配置中间件的工作流程

4.2.1初始化流程

4.2.2配置流程

4.3本章小结

第5章动态配置算法

5.1系统一致性

5.2添加构件算法

5.3删除构件算法

5.4替换构件算法

5.5添加连接算法

5.6删除连接算法

5.7本章小结

第6章应用案例

6.1空间数据库集成系统

6.2功能测试

6.3性能测试

6.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致 谢