基于Agent的动态软件体系结构研究

论文摘要

软件体系结构是对软件系统高层次的抽象。当前软件体系结构的研究主要集中在静态体系结构上,而软件系统的需求或运行环境是不断变化的,因此软件系统需要不断更新。对于静态体系结构的软件系统而言,软件的更新或维护,需要停止系统运行,这将导致高额的代价,因此动态软件体系结构的研究应运而生。本文介绍了软件体系结构和动态软件体系结构的基本概念、特点以及研究中所涉及的基本问题,阐述了软件Agent的相关理论和技术,在此基础上,针对运行系统的动态更新问题,提出了基于Agent的动态软件体系结构ABDA(Agent_Based Dynamic Architecture,简称ABDA)。本文分析了基于ABDA模型的局部更新和全局更新这两类典型的动态更新实例。结合Wright和CSP,给出了运行系统动态更新的形式化描述和分析方法。以一个实际系统为例,按照ABDA模型对其进行动态更新,并对其更新进行形式化描述和语义分析,根据其分析结果对动态更新时系统的一致性进行检测。结果表明该结构能很好地支持运行系统的动态更新,形式化描述和分析方法也能很好地支持ABDA模型提出的动态更新方法。最后从软件体系结构的角度探讨了ABDA模型的动态演化特点和支持动态演化的基础,研究了基于该软件体系结构的动态演化策略。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.2 课题的主要研究工作
• 1.3 论文的组织结构
• 第二章 软件体系结构及动态软件体系结构
• 2.1 软件体系结构的概念
• 2.2 软件体系结构研究的主要内容
• 2.3 体系结构的形式化描述
• 2.3.1 Wright 简介
• 2.3.2 CSP 简介
• 2.4 动态软件体系结构
• 2.4.1 动态体系结构的提出
• 2.4.2 动态更新时期
• 2.4.3 动态更新操作
• 2.3.4 体系结构修改语言
• 2.4.5 一致性和正确性
• 2.5 小结
• 第三章 软件Agent技术
• 3.1 软件Agent技术起源
• 3.2 软件Agent定义及属性
• 3.3 Agent的模型与结构
• 3.3.1 Agent的理论模型
• 3.3.2 Agent的结构
• 3.4 多Agent系统
• 3.4.1 MAS的定义及特点
• 3.4.2 MAS的分类
• 3.4.3 MAS中Agent间的通信
• 3.5 小结
• 第四章 基于Agent的动态软件体系结构
• 4.1 ABDA模型基础
• 4.2 ABDA模型介绍
• 4.3 ABDA的动态结构
• 4.4 ABDA中Agent通信方式
• 4.5 ADBA的动态更新
• 4.5.1 ABDA中MAS结构
• 4.5.2 更新执行步骤
• 4.5.3 Agent局部更新
• 4.5.4 全局更新
• 4.5.5 更新分析
• 4.6 ABDA性能评价
• 4.7 更新实例
• 4.7.1 系统结构描述
• 4.7.2 系统行为描述
• 4.8 传统更新方法
• 4.9 基于ABDA的更新方法
• 4.9.1 方法介绍
• 4.9.2 形式化描述
• 4.9.3 一致性检测
• 4.10 小结
• 第五章 ABDA的动态演化
• 5.1 软件演化概述
• 5.2 体系结构对系统演化的支持
• 5.2.1 构件对系统演化的支持
• 5.2.2 连接件对系统演化的支持
• 5.2.3 消息对系统演化的支持
• 5.3 ABDA系统的动态演化策略
• 5.3.1 运行时Agent的增加和删除
• 5.3.2 运行时Agent的替换
• 5.3.3 Agent的移动
• 5.3.4 运行时系统结构的重配置
• 5.3.5 动态演化步骤
• 5.4 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文