面向软件产品线的特征追溯和演化方法的研究

论文摘要

随着软件规模和复杂度不断提升,传统的软件开发模式已经无法满足在业务多变的环境下进行软件开发的需求。作为一种实现大规模定制生产的软件开发方法,软件产品线工程试图在一定程度上解决这个问题。然而,现在对于特征驱动的软件产品线工程的研究仍有一些不足之处：由于缺乏特征模型与核心资产的追溯关系,在产品线演化过程中无法保证对特征模型的定制能够一致地映射到相关构件及其实现过程中；另一方面,特征模型自身的一致性也缺乏相应的规则进行约束。为了解决这些问题,本文在已有的研究成果基础上提出了一种支持特征追溯和演化的软件产品线特征模型,并开发相应的支持工具进行实现。首先,在传统特征模型基础上,将特征与构件的关联信息、体现特征演化状态的特征绑定信息以及核心资产的标记信息引入特征模型中,并通过对特征之间约束关系的分析定义了一致性约束的相关规则,同时给出了特征模型整体结构的形式化描述。然后,基于上述特征模型提出了一种特征到核心资产构件的追溯方法；同时从特征之间的精化关系和约束关系出发,结合特征横切和控制反转技术提出一种软件产品线演化方法,并对演化过程进行一致性约束校验。再次,基于上述追溯和演化方法,设计并开发了特征追溯和演化工具FSET。FSET为软件产品线特征模型的构建和演化提供了可视化编辑视图,并实现了特征模型到核心资产的追溯功能,同时提供了软件产品线演化过程中的一致性校验机制。最后,在特征模型的基础上,引入分离关注点的思想,提出软件产品线体系结构设计原则,并基于这些原则对软件产品线体系结构进行分层设计。接着根据特征模型中不同类型的特征划分软件产品线的构件类型,并在此基础上采用封装策略和组装机制对不同类型的构件进行实现,从而使软件产品线体系结构符合特征追溯和演化的需求。综上所述,本文研究了面向软件产品线的特征模型,提出了一种基于特征模型的特征追溯和演化方法,并设计和实现了相关的支持工具,最后通过劳动力市场信息系统软件产品线案例说明了本文追溯和演化方法的可行性和有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 主要研究内容和创新点
• 1.4 本文工作和内容安排
• 1.5 本章小结
• 第2章 软件产品线特征模型及其一致性约束
• 2.1 软件产品线研究概述
• 2.1.1 软件产品线开发
• 2.1.2 特征和特征模型
• 2.2 软件产品线的可变性管理
• 2.2.1 特征的可变性
• 2.2.2 特征可变性的分类
• 2.2.3 特征可变性的绑定时间
• 2.2.4 特征可变性管理的实现
• 2.3 软件产品线特征模型及其形式化描述
• 2.4 软件产品线的特征依赖关系
• 2.4.1 精化关系
• 2.4.2 约束关系
• 2.5 特征模型实例
• 2.6 本章小结
• 第3章 基于软件产品线特征模型的追溯和演化方法
• 3.1 基于软件产品线特征模型的追溯方法
• 3.1.1 Java抽象语法树
• 3.1.2 Java抽象语法树的构建
• 3.1.3 Java抽象语法树的遍历
• 3.1.4 基于抽象语法树的特征追溯方法
• 3.1.5 基于抽象语法树的特征追溯实现过程
• 3.2 基于软件产品线特征模型的演化方法
• 3.2.1 结合特征横切技术的演化方法
• 3.2.2 结合控制反转技术的演化方法
• 3.3 基于产品线特征模型的特征追溯和演化工具
• 3.3.1 特征追溯和演化工具介绍
• 3.3.2 特征追溯和演化工具的主要功能
• 3.3.3 FSET特征模型描述
• 3.3.4 基于FSET的开发流程
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于特征模型的软件产品线体系结构设计
• 4.1 基于特征模型的软件产品线体系结构设计原则
• 4.2 软件产品线体系结构分层设计
• 4.2.1 用户界面层设计
• 4.2.2 应用层设计
• 4.2.3 基于特征分类的领域层设计
• 4.2.4 基础服务层设计
• 4.2.5 领域层与其余层之间的交互过程
• 4.3 本章小结
• 第5章 劳动力市场信息系统软件产品线应用
• 5.1 基于劳动力市场信息系统软件产品线的开发过程
• 5.1.1 特征模型设计
• 5.1.2 构件设计
• 5.2 劳动力市场信息系统软件产品线的具体实现
• 5.2.1 用户界面层实现
• 5.2.2 应用层实现
• 5.2.3 领域层实现
• 5.2.4 特征模型与构件的追溯关联
• 5.3 劳动力市场信息系统软件产品线特征演化与应用
• 5.3.1 特征依赖关系分析
• 5.3.2 特征演化决策
• 5.3.3 特征演化应用效果
• 5.4 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 论文工作总结及主要贡献
• 6.2 未来工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1
• 附录2：特征模型XML Schema文件
• 详细摘要