在计算机软件网络化和服务化的趋势下，面向网格服务的分布式软件系统得到了迅速的发展，同时也面临着与传统软件开发初期同样的问题，缺乏技术手段指导软件的需求、设计导致软件产品开发和维护困难。本文着重讨论了面向网格服务的软件体系结构的建模和演化中的关键问题和技术，对提高网格服务环境下软件体系结构的灵活性和可靠性、降低服务变更和体系结构演化带来的风险具有重要的理论意义和应用价值。本文以面向网格服务应用领域的软件体系结构为研究对象，基于Wright体系结构描述语言和通信顺序进程，定义了资源、服务、连接件等基本的网格服务建模元素的语义，并给出了基于连接件语义的服务组合形式化描述以及一致性检查方法。在形式语义的基础上，建立了面向网格服务的领域本体元模型，把专业领域知识模型和网格服务的语义模型联系起来，使得传统业务模型和面向服务的应用模型更紧密结合，为建立基于领域知识、面向网格服务的软件体系结构模型奠定基础，并给出了建立面向网格服务软件体系结构的开发方法。本文还对网格服务环境下软件体系结构的动态演化场景模型进行了描述，并给出了基于连接件语义的动态演化实现框架。全文以面向网格服务的交互式学习软件为例，从体系结构建模到演化的不同侧面对所阐述的思想、理论和方法进行了实例说明。