面向服务的构件动态演化方法及其实现

论文摘要

瞬息万变的市场要求作为企业灵魂的核心软件系统能够迅速适应市场需求的变化,进行业务变更,客观上要求企业软件具有动态演化的特性。然而现在流行的一些主要软件开发技术却不支持动态演化,如Spring、Struts、EJB等。因此有必要提出一套动态演化的模型与方法,为动态演化实现提供指导性方案。在动态演化的模型和方法问题上,从构件模型和传统的代理模式入手,引出了服务中介模式,继而提出了面向服务的构件动态演化模型SCDEM（Service-Oriented Dynamic Evolution Model of Component）,该模型包含构件库、服务池、演化池和管理监控中心四个组成部分。并给出了该模型运作的核心方法,最后设计了一个应用案例以验证模型运作的有效性。SCDEM模型面向服务体现在两个方面,一是其本质服务中介模式来源于SOA的架构思想,二是其服务池的服务对象可以发布和访问远程的Web Service。SCDEM模型可以很好地解决构件的动态演化问题,为实现构件动态演化提供了理论基础。在模型的实现可行性问题上,将SCDEM模型应用在Spring中解决其构件化和动态演化问题。在控制Spring容器、Hibernate实体工厂的基础上,借鉴SCDEM中的构件库思路,实现了基于Spring的构件平台C-Spring,给出了平台的核心原理和关键实现类。该平台支持热插拔等特性,为构件化软件的开发提供了基础平台,进而基于该平台实现了SCDEM模型,使其提供了对动态演化的支持。在模型实现的应用验证与测试问题上,将C-Spring平台应用在山东省寿光市供热监测系统项目中,验证了平台的可操作性和可用性。同时将平台与纯Spring的运行效率进行对比,采用了一个计算∏值的小实验,验证了其动态演化对系统效率基本无影响。通过以上理论和实现的努力,主要取得了两个成果:一是基本解决了动态演化的理论模型问题,二是为Spring对构件化软件的开发提供了支持热插拔、动态演化的基础平台。这些成果为动态演化和开源Spring的研究拓展了内容。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的来源
• 1.2 课题研究的目的和意义
• 1.3 国内外研究现状分析
• 1.4 当前存在的主要问题
• 1.5 本论文的主要工作内容
• 第2章 动态演化模型的建立与结构分析
• 2.1 构件模型及构件关系研究
• 2.1.1 构件模型
• 2.1.2 构件连接方式
• 2.1.3 代理解耦构件连接
• 2.1.4 服务中介模式
• 2.2 面向服务的构件动态演化模型SCDEM
• 2.2.1 模型的核心思想
• 2.2.2 SCDEM 的整体结构
• 2.2.3 SCDEM 构件库及结构
• 2.2.4 SCDEM 服务池及结构
• 2.2.5 SCDEM 演化中心及结构
• 2.2.6 SCDEM 管理监控中心及结构
• 2.3 本章小结
• 第3章 动态演化模型的关键过程与运作验证
• 3.1 SCDEM 模型的关键过程
• 3.1.1 演化安全校验过程
• 3.1.2 构件增加过程
• 3.1.3 构件删除过程
• 3.1.4 构件动态更新过程
• 3.1.5 服务对象选择过程
• 3.1.6 服务对象增加过程
• 3.1.7 服务对象删除过程
• 3.1.8 服务对象动态更新过程
• 3.2 SCDEM 模型运作验证
• 3.2.1 基本构件关系结构
• 3.2.2 验证示例概述
• 3.2.3 验证示例的SCDEM 动态演化
• 3.3 本章小结
• 第4章 基于Spring 的动态演化模型实现C-Spring
• 4.1 基于Spring 的构件平台C-Spring 的设计与实现
• 4.1.1 Spring 容器的动态控制
• 4.1.2 Hibernate 工厂的动态控制
• 4.1.3 基于Flex 的前后台交互方案
• 4.1.4 构件平台内核的实现
• 4.2 基于构件平台C-Spring 的SCDEM 模型的实现
• 4.2.1 服务对象注册、引用和调用的实现方案
• 4.2.2 基于CXF 的远程Web Service 的发布与引用
• 4.2.3 SCDEM 模型的实现原理与关键实现类
• 4.3 本章小结
• 第5章 动态演化模型实现C-Spring 的应用验证
• 5.1 供热监测系统的分析与设计
• 5.1.1 供热监测系统的需求分析
• 5.1.2 供热监测系统的功能构件设计
• 5.2 供热监测系统的运行结果
• 5.2.1 动态演化模块的运行结果
• 5.2.2 业务执行模块的运行结果
• 5.3 动态演化效率测试
• 5.4 应用验证与测试结论
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢