面向产品线的领域构架设计及其适应性分析

摘要

本文讨论的是基于软件产品线的领域构架设计及其适应性分析。 在复杂的软件系统的开发过程中，往往存在开发成本高、周期长、复用性差等特点。本文将大型数控系统作为一个应用实例，研究如何在数控领域的一定范围内，设计实现能够按照产品线模式开发软件产品的体系结构。 针对数控领域中的各个系统存在着大量共同以及相似特征为出发点，对数控系统领域特征进行了抽象、分析和归类，并在此基础上导出了满足软件产品线要求的数控系统领域构架。由此，为实现在数控领域的大粒度的软件复用、降低开发成本、缩短开发周期、支持数控系统用户对产品的定制性要求奠定基础。 本文首先简要对领域工程作了一些介绍，分析了在一个领域中实现组件复用的可能性和方式，并对软件产品线的关键技术做了简要的概述，分析了开放式数控系统是搭建数控领域的软件产品线构架的前提，继而介绍了数控系统的开放等级及特性。 接着对三种典型机床的数控系统：车床数控系统、铣床数控系统和冲压数控系统进行了基于特征的分析，给出了一个在数控领域内描述其基本特征的方法和对数控特征进行分类的方式，在此方法下总结了数控领域一定范围内的所有特征点并对这些特征点进行了分类、分析和总结，进而导出了数控系统的整个构架及其各个子模块的构架，详细地描述了这些结构的变化点。简述了在产品线开发模式下系统集成商在开发一个特定产品时的开发流程，为了方便系统集成商和最终用户之间的交流和沟通采取需求引导方法。另外根据数控领域的特点，分析了在开发和维护软件产品线的核心资产库时需要采用的方式和需要注意的特点。 最后介绍了以本课题的产品线构架方案为蓝图实现的一套典型的数控系统产品：数控铣床软件产品。并对比分析了数控车床软件系统，以验证构架对其适应性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题背景及发展概况

1.1.1领域工程及领域复用

1.1.2开放式数控软件系统

1.1.3嵌入式实时系统概况

1.2 UML介绍

1.3 COM介绍

1.3.1 COM接口

1.3.2 COM组件及其特性

1.3.3组件化应用程序的升级方式

1.4 WinCE概述

1.4.1 WinCE的特点

1.4.2 Windows CE.net的系统结构

1.5本文主要研究内容

1.6本章小结

第2章软件产品线

2.1软件产品线概念

2.2软件产品线基本活动

2.3产品线在软件工程领域的实践

2.4本章小结

第3章在数控领域的软件产品线及其研究基础

3.1数控领域产品线可行性分析

3.1.1受益和成本

3.1.2管理策略

3.2本文研究基础

3.2.1组件库及组件描述

3.2.2构架及文档管理

3.2.3开发过程描述

3.2.4核心资产库

3.3 SOA构架

3.4本章小结

第4章数控系统领域分析

4.1基于领域特征的分析方法

4.2数控领域特征

4.2.1特征分类依据

4.2.2特征列表及特征树

4.3领域特征分析结果对构架的影响

4.4本章小结

第5章产品线构架设计

5.1数据中心

5.2消息中心

5.3数控虚拟机

5.4运动模块构架

5.5逻辑模块构架

5.6构架中的主要可变点

5.7需求引导和配置方式

5.8本章小结

第6章实现及结果的分析

6.1确定领域范围

6.2系统部分模块的实现

6.2.1数据中心的实现

6.2.2消息中心的实现

6.2.3数控虚拟机的实现

6.2.4通道和轴容器及其他模块的实现

6.3适应性分析

6.3.1工艺特点的对比

6.3.2刀具及加工范围的对比

6.3.3用户用例的对比

6.3.4以运动模块为例描述其构架变化点

6.3.5对比分析及验证的结果

6.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致谢