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《西北工业大学》 2001年
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基于域分析的CAPP软件体系结构

王锦  
【摘要】: 计算机辅助工艺设计是先进制造技术的核心技术之一,是实现CIMS、并行工 程乃至敏捷制造、智能制造的重要基础性技术。本文以解决影响CAPP发展的根本 性问题,即:缺乏完整的理论与技术体系以保证CAPP系统能够适应分布异构的动 态应用环境为目的,从软件实现的角度,全面而深入地开展了基于域分析的CAPP 软件体系结构的基础理论与相关应用技术研究,通过这些研究和实践可以充分提高 CAPP软件系统的可重构性、可重用性和可扩展性(即RRS特性),从而使CAPP 软件成为一个适应性很强、柔性很高的敏捷系统。 本文主要的研究内容以及成果包括: 1.CAPP发展问题研究及基于域分析的软件体系结构方法论通过对不同阶段 CAPP研究特点以及影响CAPP发展本质问题的分析,首次提出通过开展基于域分 析的CAPP软件体系结构研究以解决影响CAPP研究与发展根本问题的新思路,并 在此基础上提出了基于域分析的软件体系结构方法论。基于域分析的软件体系结构 方法论是进行不同领域中的域分析和软件体系结构研究的理论基础,是研究域分 析、软件体系结构以及它们之间相互关系的一整套理论与方法的集合,其中内容主 要包括:(1)在对以往相关概念分析的基础上,提出本文关于域分析与软件体系结 构的定义,定义中强调模型的地位;(2)提出建立域分析模型和软件体系结构模型 的理论和方法,并详细讨论了各自模型的组成以及演变过程;(3)分析了软件体系 结构风格以及软件体系结构描述语言;(4)研究了域模型与软件体系结构模型之间 的相互关系,强调两者之间的连续性和依赖性。 2.CAPP域分析CAPP域分析是基于域分析的软件体系结构方法论在CAPP 领域中的应用实例,CAPP域分析研究的主要内容包括:(1)CAPP动态应用环境 分析及建模。其中给出CAPP动态应用环境分析定义,建立了CAPP动态应用环境 的多视图模型,并对模型的构成要素以及它们之间的关系进行详尽的分析,揭示了 CAPP动态应用环境的本质内容,为解决影响CAPP研究与发展根本问题奠定了坚 实的理论基础;(2)一系列相关或相似CAPP系统分析及建模。建立了CAPP域系 统的多视图模型,并对模型的构成要素及其关系进行分析,是识别、提取和组织可 重用构件,产生CAPP域内通用的软件体系结构提供的前提条件;(3)CAPP领域 需求分析及建模;(4)各模型对CAPP系统RRS特性影响以及模型相互之间关系 研究等,指出CAPP域需求模型是连接域应用环境模型和域系统模型的纽带。 3.CAPP软件体系结构研究了CAPP软件体系结构的多视图模型定义以及组 Nf 一 成、各视图之间的关系以及风格、C^PP软件体系结构多视目模型与CAPP $分析 多视图模型之间的对应和衔接关系等,并指出基于域分析的软件体系结构设计和实 现是面向对象分析、设计和编程在抽象层次上的进一步提高. 4.多视图模型之间的一致性 重点研究了多视图模型不一致现象的来源,一致 性问题的重要性以及不一致现象产生的根本原因,并对模型不一致性问题进行了分 类,并提出了新的伯决模型不一致性问题的方法. 5.基于域分析的CAPP软件体系结构实贱 以口家863lCIMS 目标产品_ ”””’一『”’”—”—”——一’-”——’”””-@ CAPPFramework系列软件为研究对象,在本文理论研究的基础上,开展了具体的 基于域分析的软件体系结构的实践研究,建立了 CAPPFramework的域模型和软件- ””--—-——”—”’””一’”””@ 体系结构模型,为进一步提高CAPPFr。h。W。tk系统的RRS特性创造了相应的环境 和条件。最后,面向 CApp敏捷化的需求提出了基于 CORBA的分布式 CApp软件 体系结构的构想。 文中几乎所有模型均采用面向对象建模语言——UML描述。 本文的研究成果不仅适用于CAPP领域,而且对其它应用软件领域也同样具有 较高的理论参考和指导价值。
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