随着互联网技术不断发展,软件系统的复杂度不断提高,人们对系统的质量要求也越来越严格。如何保障复杂软件的质量,对当今软件行业研究及开发人员提出了巨大挑战。为了应对这个挑战,研究人员对软件体系结构进行了大量的研究,并提出了大量基于软件体系结构的质量属性分析和系统建模的技术,本文的研究内容围绕软件体系结构展开。软件的质量属性包括:可靠性、正确性、安全性等,它们都需要更加精准的分析技术。其中可靠性作为软件质量属性中的重要一环,为了保证大型软件系统的高可靠性,容错机制得到了广泛的使用,但是很多的可靠性分析方法都较少关注容错对系统可靠性评估的影响进而导致对系统可靠性的过低评估,从而会造成资源浪费。同时进行质量属性分析,需要一套相应的系统描述技术对其支持,来对大规模复杂软件系统的行为和逻辑进行刻画,同时能结合体系结构分析方法,保障软件系统的质量。考虑到场景从需求获取一直到实现阶段在系统描述中都扮演了重要角色,并且基于场景的质量属性分析方法也是层出不穷。因此系统的场景应该在设计阶段特别是体系结构设计阶段就应该由设计人员给出,然而现有的体系结构建模方法中都较少关注场景这一元素。针对以上背景和问题,本文做了相应的研究,本文主要研究内容包括以下两点:·基于软件体系结构的可靠性预测。论文提出了一个可靠性分析方法并考虑了容错机制对系统影响的可靠性评估方法。该方法分为两个步骤,首先从构件输入输出的正确错误情况入手建立新型的可靠性评估模型,对各种输入输出情况进行组合可相应得到构件的可靠性,失效率及容错能力。接着利用离散时间马尔科夫链(Discrete-Time Markov Chain)对建立的模型进行可靠性计算得到系统整体可靠性。·软件系统的场景建模。本文通过对体系结构描述语言Breeze/ADL进行扩展使其能够支持场景建模。首先,抽取出场景中的元素,如消息、生命线等,并将其扩展入Breeze/ADL元模型中,同时,本文定义了一套模型转换机制,可将扩展后的Breeze/ADL建模结果映射为UML中的顺序图(Sequence Diagram)。该方法的优势为可以充分结合ADL与UML的优势,同时保证了遗留系统和现有的工具技术相兼容。