【摘要】：軟件產(chǎn)品線工程是一種在公共核心資源的基礎(chǔ)上,按照規(guī)定方式開發(fā)軟件產(chǎn)品家族的方法。該方法具有提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低開發(fā)成本以及縮短上市時(shí)間等優(yōu)勢(shì)。在軟件產(chǎn)品線工程中,特征模型是描述產(chǎn)品家族中共性和可變性特征以及特征之間關(guān)系的需求模型,它代表了特定領(lǐng)域中所有可能的產(chǎn)品配置空間,是實(shí)現(xiàn)基于領(lǐng)域目標(biāo)和利益相關(guān)者的需求進(jìn)行軟件產(chǎn)品定制開發(fā)的基礎(chǔ)。基于特征模型的配置過程面臨以下挑戰(zhàn):1)如何實(shí)現(xiàn)對(duì)大型軟件產(chǎn)品線的特征模型配置進(jìn)行有效分析驗(yàn)證,給出系統(tǒng)行為屬性的滿足程度,如系統(tǒng)響應(yīng)等功能需求;2)如何對(duì)特征模型的配置過程進(jìn)行優(yōu)化,使其滿足特定的目標(biāo)函數(shù),如最小化成本等。針對(duì)特征模型配置分析驗(yàn)證問題,本文以軟件產(chǎn)品線模型檢測(cè)理論為基礎(chǔ),提出了一種基于特征切片的軟件產(chǎn)品線多值模型檢測(cè)方法。該方法首先根據(jù)用戶需求定義切片準(zhǔn)則,利用特征模型的語義抽取出與切片準(zhǔn)則相關(guān)的特征依賴集和特征排斥集;然后,將切片結(jié)果映射到表示軟件產(chǎn)品線行為模型的特征遷移系統(tǒng)上,引入三值邏輯對(duì)其遷移關(guān)系進(jìn)行抽象;最后,使用多值模型檢測(cè)工具對(duì)抽象的特征遷移系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證,給出系統(tǒng)行為屬性的滿足程度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法的有效性。針對(duì)特征模型配置過程優(yōu)化問題,本文在現(xiàn)有優(yōu)化方法以及原子集概念的基礎(chǔ)上,提出一種遺傳算法優(yōu)化特征模型配置過程的方法。該方法首先使用原子集算法優(yōu)化特征模型,并對(duì)模型的整體約束信息進(jìn)行建模,作為遺傳算法中劃分有效配置和無效配置的評(píng)估函數(shù)。然后,通過將有效配置和無效配置進(jìn)行交叉,自適應(yīng)選擇以及變異等遺傳操作,選出最優(yōu)的有效配置進(jìn)行輸出。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在特征模型的整體約束函數(shù)以及交叉和變異等遺傳算子的相互配合下,種群能夠加速向最優(yōu)解收斂。最后,基于本文提出的特征切片方法和配置過程優(yōu)化方法,設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化配置工具。該工具具有基于基數(shù)的特征建模、特征模型的圖形化展示、特征切片以及基于特征的配置優(yōu)化等功能,建立了面向用戶需求的軟件產(chǎn)品線特征模型配置驗(yàn)證與優(yōu)化過程。
[Abstract]:Software product line engineering is a method of developing software product family based on common core resources. The method has the advantages of improving the product quality, reducing the development cost and shortening the time to market. In the software product line engineering, feature model is the requirement model to describe the commonness and variability of product family and the relationship between features. It represents all possible product configuration spaces in a particular domain. It is the foundation of customized software development based on domain goals and stakeholder requirements. The configuration process based on the feature model faces the following challenge: 1) how to effectively analyze and verify the feature model configuration of the large-scale software product line, and give the degree of satisfaction of the behavior attributes of the system. How to optimize the configuration process of the feature model to satisfy the specific objective function, such as minimizing the cost, etc. Aiming at the problem of feature model configuration analysis and verification, this paper presents a method of software product line multi-valued model detection based on feature slicing based on the theory of software product line model detection. Firstly, the feature dependency set and feature exclusion set related to the slice criterion are extracted by using the semantics of the feature model according to the slice criterion defined by the user, and then, The slice results are mapped to the feature migration system which represents the behavior model of the software product line, and the ternary logic is introduced to abstract the migration relationship. Finally, the abstract feature migration system is verified by the multi-valued model detection tool. The degree of satisfaction of the behavior attributes of the system is given. The experimental results show that the method is effective. Based on the existing optimization methods and the concept of atomic set, a genetic algorithm (GA) method is proposed to optimize the process of feature model configuration. Firstly, the atomic set algorithm is used to optimize the feature model, and the global constraint information of the model is modeled as an evaluation function in genetic algorithm to divide the effective and invalid configurations. Then, the optimal efficient configuration is selected for output by crossover, adaptive selection, mutation and other genetic operations. The experimental results show that the population converges to the optimal solution with the cooperation of the global constraint function of the characteristic model and the genetic operators such as crossover and mutation. Finally, an automatic configuration tool is designed and implemented based on the feature slicing method and the configuration process optimization method proposed in this paper. The tool has the functions of cardinal-based feature modeling, graphical display of feature model, feature slicing and feature-based configuration optimization. The process of software product line feature model configuration verification and optimization is established.
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP311.5

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本文編號(hào)：2159183