基于側(cè)面的可信保障機制的研究.pdf

1、面向側(cè)面軟件開發(fā)(AOSD)作為一種新的軟件開發(fā)方法，旨在通過封裝系統(tǒng)中的橫切關(guān)注點，提升系統(tǒng)的模塊化設(shè)計程度。系統(tǒng)的可信性作為系統(tǒng)的非功能需求，是評估系統(tǒng)的重要指標(biāo)，其設(shè)計與實現(xiàn)貫穿軟件系統(tǒng)的整個生命周期。可信屬性作為系統(tǒng)可信性的具體體現(xiàn)，是系統(tǒng)中典型的橫切關(guān)注點，它們在軟件系統(tǒng)中的各個模塊中隨處可見，與系統(tǒng)主功能交織在一起，嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的模塊化程度，從而為系統(tǒng)的分析、驗證、擴展以及維護帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，這種挑戰(zhàn)隨著系統(tǒng)的日益龐大和

2、復(fù)雜而愈發(fā)明顯。
　　本課題從可信屬性屬于系統(tǒng)橫切關(guān)注點的事實出發(fā)，將面向側(cè)面機制引入系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)描述當(dāng)中，旨在運用側(cè)面機制在體系架構(gòu)層描述系統(tǒng)可信屬性，從而實現(xiàn)對可信保證機制的全局設(shè)計和驗證，即在系統(tǒng)生命周期的最開始階段給系統(tǒng)提供可靠的可信性保障設(shè)計。為了在系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)描述中引入側(cè)面機制，本課題設(shè)計了ARM元模型。ARM是在體系架構(gòu)層表示側(cè)面機制的通用元模型，它獨立于體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)描述語言，同時支持側(cè)面元素的自動編織，即將側(cè)面元

3、素織入到基礎(chǔ)體系架構(gòu)當(dāng)中，從而保持對基礎(chǔ)體系結(jié)構(gòu)描述語言的兼容性；其次為了支持體系結(jié)構(gòu)的動態(tài)演化，本課題提出EBGG圖文法，該圖文法旨在用圖的形式描述系統(tǒng)側(cè)面結(jié)構(gòu)，從而支持側(cè)面元素的動態(tài)演化，保持系統(tǒng)側(cè)面結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)體系結(jié)構(gòu)的一致性。最后，將ARM元模型和EBGG圖文法用于Breeze/ADL的擴展，得到AspectBreeze面向側(cè)面的體系結(jié)構(gòu)描述語言。該語言使用Breeze/ADL描述基礎(chǔ)體系結(jié)構(gòu)，即系統(tǒng)主功能邏輯，運用ARM元模型描

4、述系統(tǒng)側(cè)面機制，同時運用EBGG圖文法支持整個系統(tǒng)的動態(tài)演化，保持側(cè)面結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)演化的同步性。此外AspectBreeze還支持側(cè)面機制的自動編織，保持AspectBreeze對于Breeze/ADL語言的兼容性，并根據(jù)可信屬性的分類定義了一組可信屬性的側(cè)面組件模板，集成到相應(yīng)的設(shè)計工具中，方便用戶在系統(tǒng)設(shè)計時，進行可信屬性的描述。
　　本論文的主要貢獻有以下幾個方面：
　　1.將面向側(cè)面機制引入系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)描述

5、當(dāng)中，提出將系統(tǒng)的可信屬性作為側(cè)面組件融于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，旨在將系統(tǒng)的可信保障機制的設(shè)計和驗證提升到系統(tǒng)的架構(gòu)層次。
　　2.提出ARM元模型，該模型是側(cè)面機制在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述中的通用表達形式。
　　3.為支持側(cè)面機制在體系架構(gòu)層的動態(tài)演化，基于BGG圖文法我們提出EBGG圖文法。通過圖的形式描述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，從而運用圖文法的推演算法實現(xiàn)系統(tǒng)的動態(tài)演化。
　　4.將EBGG圖文法和ARM元模型運用在Breeze/ADL中，定