论文部分内容阅读
摘 要：随着信息化进程的不断推进，在各个领域计算机信息处理技术都有广泛的应用，促进了金融业、航天业、交通业、通信业等行业的大力发展。对于计算机而言，软件是核心，随着科学技术的提升，人们对于软件的复杂性和可靠性具有更高的要求，因此，基于Java动态编程技术，实现软件自愈合构架的构建，有助于信息处理技术的发展。
关键词：Java；动态编程技术；自愈合系统
90年代以后，软件的发展进入了崭新时期，出现了软件可靠性工程，实现了软件理论和应用的结合，在研究方面，促进了软件可靠性的发展。对于软件可靠性的实现而言，自愈合系统是一种较好的实现方式，充分的结合了除错与容错，当软件出现变化后，在相应的程序下，根据各种信息，修改和调整系统，确保软件的正确态度。对于软件而言，自愈合系统具有较强的自适应性，对于软件的复杂程序具有较大的意义。
一、自愈合构架的发展现状
对于软件而言，自愈合系统可以实现其高可靠性，充分结合了系统除错方法和容错方法，借助于两者的有效结合，进而增加系统的可靠性。在自愈合系统中，系统容错是前提，系统除错是核心内容，错误的出现，不会使系统出现崩溃和失效现象。除错系统与容错系统具有较大区别，不只是简单的对错误进行屏蔽，而是对错误进行主动处理。经过改正、诊断及验证等方法，对系统错误实施修复，从系统中，将错误修复和排除。在自愈合系统的研究方面，国内经历的时间比较短，各方面的技术比较稚嫩，对愈合程度具有较大限制，为了促进自愈合系统的形成，研究方案主要有：（1）修复数据结构：在程序运行过程中，数据结构一旦出现错误，该程序可以实现对数据结构的修复，促进程序的正常运行；（2）软精度需求：在系统可靠性的基础上，系统进行精确的规范。在实际系统中，一个精确规范的获得是非常不容易的。在整个运行过程中，系统始终处于动态，随着时间和用户的不断变化，系统可以接受的行为也在改变，因而实现统一的规范是很难的。而此系统的开发，建立的基础是对精确规范的假设，致使系统具有较强的脆弱性。在软精度的需求上，自愈合系统的建立，具有较大的弹性，有助于自愈合系统特性的实现，次方案具有较强的可行性；（3）反射技术：为了支持自愈合的顺利进行，对于系统结构的各个方面，系统都能实现有效的访问，在运行时，对于各个方面也能进行重新配置。经过对反射技术的进一步扩展，对其继承属性的进一步研究，对于自愈合系统的运行，反射技术能够起到自然的支持作用；（4）仿生技术：随着环境的改变，生物系统表现出较强的健壮性和适应性，随着对其研究特性的不断深入，最具有代表性的仿生技术就是细胞编程方式；（5）动态重配置技术：现阶段，自愈合系统比较常用的方式就是动态重配置技术。此种方式构建的框架，具有较强的开放性，同时组件也比较多，一旦出现错误，框架可以利用组件的选择和可配置性，实现自愈合。
二、Java动态编程技术实现框架下的软件自愈合构架构建
1、Java动态编程技术
Java技术具有较多的动态特性，有利于动态构架的构建。以下对Java虚拟机的相关特性进行分析：（1）在使用过程中，与硬件具有无关性：针对于不同的软硬件环境，虚拟机所表现的版本也不一样，随着软件特性的实现，所提供的借口也具有统一性，根据相应的规范标准，对软硬件之间的差异进行封装。对Java经过一次开发后，便可实现不同场景下的部署。只要Java代码具有合法性，在任意Java虚拟机下都可运行，无需考虑软硬件的区别，降低了寄存器产生的依赖性；（2）对代码的执行实现完全掌控：在一个虚拟的运行环境下，虚拟机对所有运行的代码实施确切的调整和监控。在环境内部，存储空间可以不断扩展，对生成对象和加载的类进行维护，在堆栈上，对线程进行调整。在运行时，对属性、加载类型、空间分布，应该进行清楚地了解。对当前对象的指针引用、相互关系及储存位置进行完全控制。对所有内存空间也实现完全管理。对线程的状态、位置进行完全的了解。总之，在代码的运行过程中，在间隙运行的辅助处理下，虚拟机对代码的实际情况具有较好的掌控情况，促进代码的正常运行；（3）操作能力比较强大：随着内部信息的不断暴露，在相关接口处，虚拟机可以对一些外部控制方法进行有效提供。这样在执行控制应用和层面分析时，可以通过虚拟机来完成。这种操作能力比较强大，可以对虚拟机内所有生成对象和加载类型实现遍历，对其属性进行修改，或对代码执行进行控制等；（4）执行方式具有灵活性：在代码执行过程中，可以实现编译执行和解释执行，或者实现两种的混合方式，这主要建立在代码的优化情况之上。具有较高性能是编译执行的主要优点，只是在编译过程中，将会消耗大量时间；在运行过程中，解释执行可以对代码实现动态修改，是其最大的优点。在调试过程中，可以实现代码的任意修改，无需任何启动操作。
2、Java技术的采用及自愈合框架的实现
由于Java编程语言具有动态性，在字节码工程的基础上，此自愈合框架能够实现字节码的动态修改。整个软件框架由环境监控器、字节码修改器、监视程序、代码演化器、程序分析器五个部分组成。在虚拟机的基础上，与类文件形成了软件框架，对环境管理器实现运行。在实际运行过程中，主要在此部分完成执行。虚拟机可以实现对类文件的动态加载，链接完成后，程序便可进行正常进行。自愈合框架的实现，具有较强的监控能力，在Java虚拟机的基础上，对软件组件进行观察，使程序进行正常状态。对于程序分析器而言，可以通过监视数据，对观察数据进行解释，促进对约束规则的分析，一旦程序出错，对于错误定位信息，诊断器能够正确给出，有助于自愈合框架的实现。
结束语
综上所述，为了实现软件自愈合框架，Java技术的采用，构建了愈合环路，促进了自愈合功能的实现，构建了一个基于Java动态编程技术的自愈合框架，促进了软件信息处理技术的发展。
参考文献
[1] 傅博. 基于模拟退火遗传算法的软件测试数据自动生成[J]. 计算机工程与应用，2014（8）.
[2] 黄锡滋. 软件高可靠性、安全性与质量保证. 电子工业出版社，2014（1）.
关键词：Java；动态编程技术；自愈合系统
90年代以后，软件的发展进入了崭新时期，出现了软件可靠性工程，实现了软件理论和应用的结合，在研究方面，促进了软件可靠性的发展。对于软件可靠性的实现而言，自愈合系统是一种较好的实现方式，充分的结合了除错与容错，当软件出现变化后，在相应的程序下，根据各种信息，修改和调整系统，确保软件的正确态度。对于软件而言，自愈合系统具有较强的自适应性，对于软件的复杂程序具有较大的意义。
一、自愈合构架的发展现状
对于软件而言，自愈合系统可以实现其高可靠性，充分结合了系统除错方法和容错方法，借助于两者的有效结合，进而增加系统的可靠性。在自愈合系统中，系统容错是前提，系统除错是核心内容，错误的出现，不会使系统出现崩溃和失效现象。除错系统与容错系统具有较大区别，不只是简单的对错误进行屏蔽，而是对错误进行主动处理。经过改正、诊断及验证等方法，对系统错误实施修复，从系统中，将错误修复和排除。在自愈合系统的研究方面，国内经历的时间比较短，各方面的技术比较稚嫩，对愈合程度具有较大限制，为了促进自愈合系统的形成，研究方案主要有：（1）修复数据结构：在程序运行过程中，数据结构一旦出现错误，该程序可以实现对数据结构的修复，促进程序的正常运行；（2）软精度需求：在系统可靠性的基础上，系统进行精确的规范。在实际系统中，一个精确规范的获得是非常不容易的。在整个运行过程中，系统始终处于动态，随着时间和用户的不断变化，系统可以接受的行为也在改变，因而实现统一的规范是很难的。而此系统的开发，建立的基础是对精确规范的假设，致使系统具有较强的脆弱性。在软精度的需求上，自愈合系统的建立，具有较大的弹性，有助于自愈合系统特性的实现，次方案具有较强的可行性；（3）反射技术：为了支持自愈合的顺利进行，对于系统结构的各个方面，系统都能实现有效的访问，在运行时，对于各个方面也能进行重新配置。经过对反射技术的进一步扩展，对其继承属性的进一步研究，对于自愈合系统的运行，反射技术能够起到自然的支持作用；（4）仿生技术：随着环境的改变，生物系统表现出较强的健壮性和适应性，随着对其研究特性的不断深入，最具有代表性的仿生技术就是细胞编程方式；（5）动态重配置技术：现阶段，自愈合系统比较常用的方式就是动态重配置技术。此种方式构建的框架，具有较强的开放性，同时组件也比较多，一旦出现错误，框架可以利用组件的选择和可配置性，实现自愈合。
二、Java动态编程技术实现框架下的软件自愈合构架构建
1、Java动态编程技术
Java技术具有较多的动态特性，有利于动态构架的构建。以下对Java虚拟机的相关特性进行分析：（1）在使用过程中，与硬件具有无关性：针对于不同的软硬件环境，虚拟机所表现的版本也不一样，随着软件特性的实现，所提供的借口也具有统一性，根据相应的规范标准，对软硬件之间的差异进行封装。对Java经过一次开发后，便可实现不同场景下的部署。只要Java代码具有合法性，在任意Java虚拟机下都可运行，无需考虑软硬件的区别，降低了寄存器产生的依赖性；（2）对代码的执行实现完全掌控：在一个虚拟的运行环境下，虚拟机对所有运行的代码实施确切的调整和监控。在环境内部，存储空间可以不断扩展，对生成对象和加载的类进行维护，在堆栈上，对线程进行调整。在运行时，对属性、加载类型、空间分布，应该进行清楚地了解。对当前对象的指针引用、相互关系及储存位置进行完全控制。对所有内存空间也实现完全管理。对线程的状态、位置进行完全的了解。总之，在代码的运行过程中，在间隙运行的辅助处理下，虚拟机对代码的实际情况具有较好的掌控情况，促进代码的正常运行；（3）操作能力比较强大：随着内部信息的不断暴露，在相关接口处，虚拟机可以对一些外部控制方法进行有效提供。这样在执行控制应用和层面分析时，可以通过虚拟机来完成。这种操作能力比较强大，可以对虚拟机内所有生成对象和加载类型实现遍历，对其属性进行修改，或对代码执行进行控制等；（4）执行方式具有灵活性：在代码执行过程中，可以实现编译执行和解释执行，或者实现两种的混合方式，这主要建立在代码的优化情况之上。具有较高性能是编译执行的主要优点，只是在编译过程中，将会消耗大量时间；在运行过程中，解释执行可以对代码实现动态修改，是其最大的优点。在调试过程中，可以实现代码的任意修改，无需任何启动操作。
2、Java技术的采用及自愈合框架的实现
由于Java编程语言具有动态性，在字节码工程的基础上，此自愈合框架能够实现字节码的动态修改。整个软件框架由环境监控器、字节码修改器、监视程序、代码演化器、程序分析器五个部分组成。在虚拟机的基础上，与类文件形成了软件框架，对环境管理器实现运行。在实际运行过程中，主要在此部分完成执行。虚拟机可以实现对类文件的动态加载，链接完成后，程序便可进行正常进行。自愈合框架的实现，具有较强的监控能力，在Java虚拟机的基础上，对软件组件进行观察，使程序进行正常状态。对于程序分析器而言，可以通过监视数据，对观察数据进行解释，促进对约束规则的分析，一旦程序出错，对于错误定位信息，诊断器能够正确给出，有助于自愈合框架的实现。
结束语
综上所述，为了实现软件自愈合框架，Java技术的采用，构建了愈合环路，促进了自愈合功能的实现，构建了一个基于Java动态编程技术的自愈合框架，促进了软件信息处理技术的发展。
参考文献
[1] 傅博. 基于模拟退火遗传算法的软件测试数据自动生成[J]. 计算机工程与应用，2014（8）.
[2] 黄锡滋. 软件高可靠性、安全性与质量保证. 电子工业出版社，2014（1）.