軟件體系結(jié)構(gòu)的形式化描述與分析

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)西安交通大學(xué)軟件形式化方法論文題目 軟件體系結(jié)構(gòu)的形式化描述與分析 學(xué) 院 軟件學(xué)院 班 級(jí) 碩4098班 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 馮伯陽 指導(dǎo)老師 侯迪 完成時(shí)間 2015.9.8 一 軟件體系結(jié)構(gòu)定義在這個(gè)計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代，人們對(duì)計(jì)算機(jī)的需求也愈發(fā)迫切，需要更多的軟件來實(shí)現(xiàn)種種功能，對(duì)軟件的集合與加工也更加重要。因此，作為從軟件設(shè)計(jì)抽象出來的一門新興學(xué)科，軟件體系結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為軟件工程一個(gè)重要研究領(lǐng)域。所謂的軟件體系結(jié)構(gòu)，是指一種數(shù)據(jù)與構(gòu)件的集合。事實(shí)上，隨著軟件系

2、統(tǒng)規(guī)模與復(fù)雜性的不斷提升，軟件系統(tǒng)對(duì)于全局結(jié)構(gòu)的攝于與規(guī)范開始受到重視，甚至慢慢比算法的選擇乃至數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更加重要。這種全局結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與規(guī)劃，就是軟件體系結(jié)構(gòu)所要討論的問題。抽象而言，軟件體系結(jié)構(gòu)包括對(duì)構(gòu)成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)元素的描述，交互，組合等等。一般而言，一個(gè)具體的軟件，就是由其各個(gè)構(gòu)件以及各個(gè)構(gòu)件之間的關(guān)系組成的，這樣的系統(tǒng)，又有可能成為一個(gè)更大系統(tǒng)的組成元素。時(shí)至今日，人們已經(jīng)普遍意識(shí)到一點(diǎn)：為軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)合適的體系結(jié)構(gòu)，是一件極其重要的事情，直接關(guān)系到這個(gè)項(xiàng)目是否能取得長(zhǎng)遠(yuǎn)的成功。但是，當(dāng)前的大多數(shù)體系結(jié)構(gòu)描述，都是非形式化的，這對(duì)于我們系統(tǒng)項(xiàng)目的成功，造成了非常大的阻礙。二軟件發(fā)

3、展所面臨的問題目前，在計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)與維護(hù)過程中，遇到了一系列嚴(yán)重的問題。實(shí)際上，自從計(jì)算機(jī)誕生開始，就出現(xiàn)了“軟件危機(jī)”。具體表現(xiàn)如下:1.軟件的開發(fā)成本日益增加。2.軟件的開發(fā)進(jìn)度難以掌控。3.開發(fā)完成的軟件質(zhì)量差。4.軟件的日后維護(hù)十分困難。而這些問題的造成是有許多方面的原因的，比如不明確的用戶需求，沒有正確的指導(dǎo)理論，軟件規(guī)模越來越大，軟件的復(fù)雜度越來越高等。因此，為了克服這些軟件危機(jī)，人們采取了優(yōu)化軟件體系結(jié)構(gòu)的方法，也為此開始了軟件體系結(jié)構(gòu)的研究。三軟件體系結(jié)構(gòu)的研究領(lǐng)域事實(shí)上，一個(gè)軟件無論如何設(shè)計(jì)，哪怕制作的再有問題，也總是有體系結(jié)構(gòu)的，世界上不存在沒有體系結(jié)構(gòu)的軟件。從整體上

4、講，任何一款軟件，都是由基礎(chǔ)、主體和裝飾這些組成的，即，在操作系統(tǒng)上存在的基礎(chǔ)設(shè)施軟件。而從細(xì)節(jié)上來看，任意一個(gè)子程序也是有其各自的結(jié)構(gòu)。因此，以前很少有人特別研究軟件體系結(jié)構(gòu)。但現(xiàn)在，隨著系統(tǒng)的愈發(fā)復(fù)雜，軟件體系結(jié)構(gòu)的研究已經(jīng)迫在眉睫。于一個(gè)體系系統(tǒng)而言，擁有一個(gè)優(yōu)秀的體系結(jié)構(gòu)，是其取得成功的重要因素。目前，人們將其劃分為4個(gè)領(lǐng)域：1.通過提供一種全新的體系結(jié)構(gòu)描述語言來解決體系結(jié)構(gòu)的描述問題。2.對(duì)體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域進(jìn)行總結(jié)性的研究。3.研究針對(duì)特定的領(lǐng)域框架。4.研究軟件體系結(jié)構(gòu)形式化所支持的方面。四軟件體系結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀時(shí)至今日，關(guān)于軟件體系結(jié)構(gòu)的研究工作，依舊主要在國外展開，到目前為止，我們國家對(duì)于軟件體系結(jié)構(gòu)的研究，依舊尚處在起步階段。由于與國外相比，我們國內(nèi)對(duì)大型和超大型復(fù)雜軟件系統(tǒng)的開發(fā)次數(shù)要少得多。在目前通用的軟件開發(fā)方法中，一般的描述，通常是用非形式化的圖和文本。但這些圖和文本，并不能描述系統(tǒng)期望的存在于構(gòu)件之間的接口，也不能描述組成系統(tǒng)不同部分間組合關(guān)系的意義，因此很難被開發(fā)人員理解?，F(xiàn)在，當(dāng)一個(gè)軟件系統(tǒng)中的各個(gè)構(gòu)件之間，幾乎沒有一種形式化的方法來描述