软件体系结构质量分析与评估方法研究---开题报告

厦门大学软件学院毕业设计（论文）开题报告 学生姓 名 班级 学号 校内指 导教师 姓名 职称 教授、 博士 所在单位 厦门大学软件学院 毕业设计（论 文）题 目 软件体系结构评估 整体研究的目标 1.理论部分对于软件体系结构的发展现状、所使用技术、方 法等有一个较为全面的了解，深入浅出地对现有方法进行概括比较， 并且提出自己的理解和看法。 2.实际部分以解决实际问题为前提，将理论与实际项目研 究相结合，提出可以在实际项目中可以灵活运用的有价值的体系结构 评估的方法和途径，具有自己独特的视角和特点。 实现方法 随着软件规模和复杂度的不断增大和对软件质量成本、进度的要求越 来越严格，目前，人们已经普遍认识到软件质量控制在软件特别是大型软 件开发过程中对开发效率以及成本有重要的影响，甚至关系到开发最终是 否成功。高质量的软件在维护和测试阶段的开销较低，复用的潜力大，因 此，预测和控制软件质量的成熟技术成为迫切的需要。经过长期的研究， 人们已经认识到在软件生命周期的越早阶段对软件质量进行评价越能降 低整个开发的成本，在越早阶段对质量进行控制的效果也越好。有报告显 示，在早期阶段对软件质量进行评价可提高软件的开发效率。软件体系结 构设计是从问题域空间到软件解空间的第一项活动,在体系结构设计阶段 的决策对软件质量有至关重要的影响，正是因为人们已经普遍认识到好的 体系结构设计是高质量软件的必要条件，我们迫切需要对软件体系结构质 量评价的一系列问题进行深入研究，以回答什么是合乎系统需求的软件体 系结构，哪种侯选体系结构更加适合系统需求，如何在体系结构设计中做 出权衡，采用某种体系结构，系统未来的质量将会怎样等等诸如此类问题。 软件体系结构质量评价已经成为软件体系结构领域和软件质量度量领域 里一个重要的研究方向。然而，建立用于度且和评价软件体系结构的模型 及方法通过分析来预见软件的质量、创建、选择、评估与比较不同的体系 结构这个方面的研究还处于刚刚起步阶段，还没有形成一个很好的度量标 准，在这篇论文中，我将按照软件体系结构评估技术的评价框架,分别从 评估方法的目标、质量属性、关键技术等方面对这3类方法的特点进行介 绍和对比.最后分析现有研究中存在的不足并进一步着重探讨软件体系结 构评估技术的研究趋势和展望，并且提出自己的独特观点。 1. 软件质量与软件体系结构 1. 1质量属性 正如前面所说，软件质量是指软件对预期的一系列质量属性组合的 满足程度，它也是面向用户的三大产品特性（质量、成本和进度）之一。 质量属性可分成两类（第一类质量属性可在运行软件并观察其结果的时候 进行度量，例如性能、安全性、可靠性和功能性等都属于这一类。第二类 质量属性不能够在运行软件并观察其结果的时候进行度量,但可通过对开 发或维护过程的观察进行度量。这一类质量属性包括可移植性、适应性、 可复用性等。随着软件系统复杂度的不断提高，人们不再单纯地关心系统 能完成哪些功能，可移植性、可修改性、可扩展性等非功能性质量属性成 为软件体系结构质量评价需要分析的主要目标。 1. 2软件体系结构 尽管软件体系结构自1993年以来直到现在都是一个热点研究问题, 关于软件体系结构一直都没有唯一确定的定义。现有的各种定义从不同的 角度对软件体系结构进行了诠释，自然形式各异，但都从一定程度上反映 出软件体系结构的本质特征。简单地说，软件体系结构问题包括软件系统 总体组织和全局控制、通信协议、同步、数据存取，给设计元素分配特定 功能，设计元素的组织、规模和性能，在各个设计方案间进行选择，这些 都是软件体系结构层次上的设计。 2. 软件体系结构质量评价的主要方式 从目前已有的软件体系结构评价技术来看某些技术通过与经验丰富 的设计人员交流获取他们对待评估软件体系结构的意见;某些技术对针对 代码的质量度量进行扩展以自底向上地推测软件体系结构的质量;某些技 术分析把对系统的质量的需求转换为一系列与系统的交互活动。分析软件 体系结构对这一系列活动支持程度等-尽管看起来他们采用的评价方式都 各不相同，但基本可以归纳为采用了三类主要的评价方式（基于调查问卷 或检查表的方式）基于场景的方式，基于度量的方式。 3. 主要技术 3. 1 SAAM 和 ATAM 软件体系结构一直是CMU/SEI的研究重点在这一过程中研究人员 逐渐发现了体系结构分析的意义和重要性并进行了进一步研究他们希望 寻求一种方法来描述和分析软件体系结构从而证明这种体系结构能够满 足某些非功能性的质量属性要求.1993年,SEI和TEXAS大学的研究人员提 出了名为SAAM的软件体系结构分析方法。 3. 2 0/V面向对象软件体系结构度量技术 由于面向对象开发范型被人们普遍认为能很好地保证系统的可复 用性以及降低维护时的开销越来越多的系统特别是大型系统都采用面 向对象的体系结构以获得更大的灵活性从而降低升级和维护的开销。赫 尔辛基大学采用了基于度量的方式进行了这方面的研究。该技术从系统的 设计文档,UML图中获取信息结合度量模型和识别出来的设计模式来评价 和预测系统的性能复杂度和易理解性等质量属性该技术所采用的度量模 型考虑进了较为全面的类信息和类之间关系。同时设计模式对软件质量 的影响也被考虑在内研究者希望通过识别设计模式对质量进行预测. 4. 综合分析以及展望 时间进度安排 2008年12月10日-2009年1月10日查阅相关的资料文献，从总体上了 解软件体系结构评估的整体发展现状，和未来的发展方向。 2009年1月11 0- 2009年2月25日整理与分析收集到大量的论文，深入 体会其中的内容与思路，其中包括软件体系的结构分析，风格与模式的研究，形 式化方法与开发环境等等，尤其是要总结出软件体系结构评估的不同方法与应 用，与此同时，学习论文的写作技巧与规范，为今后自己的论文写作打下良好的 基础。 2009年2月25日- 2009年3月20日基本上写出论文的大体框架与思路， 并给老师进行中期的审查，进行近一步的修改与提高。 2009年3月21日- 2009年4月20日在原有的框架上进行内容的扩充与提 高，完善论文的实用性和可读性。 2009年4月20日-2009年5月20日将论文的可展示性进行完善，整理出 论文在准备过程中的各种资料，分类规范化，为毕业设计的答辩进行准备。 2009年5月21 0- 2009年6月1日对论文进行最后的完善，提交给导师。 指导教师审核意见 2009 年 2009 年 日日 校外指导教师签名 校内指导教师签名