基于域分析的CAPP软件体系结构

【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。