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基于组件的开发已逐渐成为软件开发的趋势,它不仅可以提高组件的重用率,避免了重复开发,还提高了整个软件开发的效率并降低了开发的成本。但是,基于组件的系统对于组件间的互操作性也有了更高的要求。为了选择合适的组件组成一个集成系统,组件选择过程中出现的误匹配和语义问题是需要考虑的主要问题。国际标准ISO 16100制定了软件能力描述的规范,提出了加强软件互操作的方法。基于该国际标准,本文对软件互操作的实现机制进行了较为深入的研究。主要研究内容如下:
(1)国际标准ISO 16100对软件组件能力完整、准确的描述方法。介绍了能力模型的基本元素:能力类结构(CCS),能力类和能力描述。在ISO 16100提出的能力模型的基础上,提出了较为完整的组件能力描述方法。
(2)ISO 16100提出了能力建模方法学。本文研究了用户能力需求与组件能力描述的匹配机制,首先分析了简单匹配(用户需求和组件能力描述源自同一CCS),提出了简单能力匹配算法。在此基础上,分析和讨论了当用户需求和组件能力描述建模于不同CCS时的高级匹配,提出了CCS映射算法FCN(Find corresponding Node),以解决不同CCS间存在的描述差异,进而提出了完整的能力匹配机制。
(3)分析了FCN算法,同原有的CCS映射算法SMP1,SMP2进行了比较并指出了FCN自身的不足。
(4)组件选择过程中的组件搜索效率问题,提出了遍历搜索,快速搜索,多能力类直接搜索和多能力类复杂搜索等搜索方法。深入探讨了当用户需求包含多个能力类描述的情况下,如何保证搜索的效率和准确性。
(5)实现了能够反映ISO 16100加强软件互操作基本方法的原型系统。原型系统提供了能力模型中基本元素的图形生成界面,实现了能力建模(能力类结构、能力类和能力描述)系统;原型系统实现了基于多能力类建模时映射CCS的FCN算法,通过实例验证了FCN算法的可行性和正确性。原型系统实现了文章中提出的组件选择方法,并通过实例验证了组件选择方法的合理性和可行性。