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软件体系结构形式描述研究

朱雪阳  
【摘要】:体系结构设计在软件开发整个过程中扮演着重要角色。工程中常用直观、半形式化的图形建模的方法对软件体系结构进行描述,但这些建模语言的缺点是语义不够精确,难以对它们所表示的模型进行分析,这一点上形式化方法可与之互补。如何结合二者之长以提高软件的可靠性,是工业界和学术界共同关心的问题。 为此,我们提出了双重软件体系结构描述框架XYZ/ADL:支持工程中关于软件体系结构的基本概念,前端用一般的体系结构框图作为结构描述,抽象行为用UML活动图、状态图表示,以便于软件工程师的使用和交流;后端用时序逻辑语言XYZ/E作为一致的语义基础,以支持进一步的形式化分析验证。 本文主要贡献在于: ◆ 结合体系结构框图、UML活动图、状态图等图形语言和时序逻辑语言XYZ/E作为双重软件体系结构描述框架。该框架包括一套完整的图形语言,并以一套完整的形式化文本语言(XYZ/E的扩充)作为语义支持。 ◆ 用XYZ/E作为软件体系结构各部分的语义基础;对XYZ/E进行扩充,在语言上提供对软件体系结构基本概念的显式支持,并对扩充部分给予严格的形式定义,使XYZ/ADL具备广泛认可的软件体系结构描述语言的特征。 ◆ 定义UML活动图、状态图的时序逻辑语义。使得它们不仅在我们的描述框架下,具有严格的语义,而且由于UML活动图、状态图可用于软件开发的其它阶段,这一语义定义也有益于对其它阶段模型进行形式化分析验证。


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