[發(fā)明專利]一種基于本體的反射式體系結(jié)構(gòu)自演化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710025375.3
• 申請(qǐng)日: 2007-07-26
• 公開（公告）號(hào): CN101114222A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂建;馬曉星;黃春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F9/44
• 分類號(hào): G06F9/44
• 代理公司: 南京蘇高專利事務(wù)所
• 代理人: 柏尚春

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在開放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中基于構(gòu)件開發(fā)應(yīng)用服務(wù)的集成、監(jiān)控與演化方法，特別涉及有關(guān)網(wǎng)絡(luò)情境感知，面向運(yùn)行時(shí)刻軟件體系結(jié)構(gòu)的服務(wù)自適應(yīng)方法。

二、背景技術(shù)

開放復(fù)雜的Internet環(huán)境下，軟件開發(fā)所面臨的挑戰(zhàn)之一就是其所處情境的不斷變化，給軟件系統(tǒng)增添自適應(yīng)特性是應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)的可行方法。早期的研究者一般是將自適應(yīng)邏輯同系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯綁定在一起，盡管這種做法具備較好的實(shí)時(shí)性和較強(qiáng)的針對(duì)性，但有其潛在的缺點(diǎn)，比如在復(fù)用度和程序可維護(hù)性方面表現(xiàn)較差。

情境信息的獲得是應(yīng)用系統(tǒng)所要進(jìn)行自適應(yīng)的前提和基礎(chǔ)，有關(guān)情境的原始數(shù)據(jù)形式多樣化，作為一個(gè)開發(fā)平臺(tái)需要將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，提供一個(gè)統(tǒng)一的框架，將之轉(zhuǎn)化成有用的信息，便于后續(xù)的語(yǔ)義處理。情境建模本身有很多種工具，比如基于本體建模，此外還有鍵-值對(duì)，XML，對(duì)象，圖等多種方法，但采用基于本體建模這種方式，有利于高層的推理，便于共享，而且有規(guī)范的查詢接口支持。在演化決策方面，根據(jù)已經(jīng)建立的情境信息模型，分析當(dāng)前狀態(tài)，結(jié)合用戶所寫的規(guī)則策略和自適應(yīng)配置文件，推導(dǎo)出相應(yīng)的自適應(yīng)動(dòng)作。

由于軟件體系結(jié)構(gòu)從粗粒度的計(jì)算實(shí)體(構(gòu)件)和這些實(shí)體之間的交互關(guān)系角度定義系統(tǒng)，因此可以提供良好的全局視圖和系統(tǒng)級(jí)別的配置約定。自適應(yīng)軟件開發(fā)需要高獨(dú)立性的組件，這是因?yàn)楠?dú)立性與可重配置性呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。目前廣泛應(yīng)用的構(gòu)件模型有OMG組織提出的CORBA模型，SUN公司提出的EJB模型等。

三、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出了一種基于本體的反射式體系結(jié)構(gòu)自演化方法，該方法利用本體規(guī)則語(yǔ)言將體系結(jié)構(gòu)顯示化，將不同的體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格分別給與規(guī)約，并利用一個(gè)內(nèi)置的運(yùn)行時(shí)體系結(jié)構(gòu)對(duì)象使得上層的需求與底層的實(shí)現(xiàn)保持一定的因果聯(lián)系，度量-探測(cè)部件自動(dòng)收集情境相關(guān)信息，并由邏輯模塊加以推理分析最終產(chǎn)生體系結(jié)構(gòu)自演化行為，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在線自動(dòng)更新。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于本體的反射式體系結(jié)構(gòu)自演化方法，其主要包括以下步驟：

1)擴(kuò)展的構(gòu)件模型服務(wù)的開發(fā)和組裝；

2)體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格本體描述以及自適應(yīng)規(guī)則策略和配置等元信息文件的編寫載入；

3)系統(tǒng)的探測(cè)-度量部件的載入運(yùn)行；

4)體系結(jié)構(gòu)對(duì)象的圖形化生成與派發(fā)到各服務(wù)節(jié)點(diǎn)；

5)系統(tǒng)投入運(yùn)行；

6)情境信息超出閾值觸發(fā)自適應(yīng)行為，生成新的體系結(jié)構(gòu)對(duì)象并派發(fā)出去。在上述步驟1)中，基于本方法所擴(kuò)展的構(gòu)件模型服務(wù)的組裝中包含以下步驟：

11)以EJB模型為基礎(chǔ)對(duì)各服務(wù)組件進(jìn)行開發(fā)；

12)以本方法所描述各組件接口，識(shí)別名等元信息，并打包部署構(gòu)件容器；

13)以WSDL對(duì)各服務(wù)組件描述，聲明位置，接口等公用信息；

14)集成方依據(jù)服務(wù)注冊(cè)信息進(jìn)行搜索；

15)將綁定至特定體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格之圖形組件。

上述步驟2)中，體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格本體描述以及自適應(yīng)規(guī)則策略和配置等元信息文件的編寫載入包含以下步驟：

21)基于本體描述語(yǔ)言O(shè)WL從體系結(jié)構(gòu)的視角對(duì)應(yīng)用進(jìn)行描述，包括系統(tǒng)模型，演化約束等信息；

22)編寫邏輯推理規(guī)則；

23)編寫體系結(jié)構(gòu)演化時(shí)候的構(gòu)件級(jí)別的參數(shù)配置等。

上述步驟3)中，系統(tǒng)的探測(cè)-度量部件的載入與運(yùn)行包含以下步驟：

31)按照本方法約定的接口，編寫系統(tǒng)的探測(cè)類，根據(jù)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言提供的相應(yīng)反射功能，動(dòng)態(tài)載入相應(yīng)的類；

32)依照本發(fā)明提供的圖形化接口，設(shè)置觀測(cè)參數(shù)，包括最大值，監(jiān)測(cè)器名稱等用戶自定義信息，監(jiān)測(cè)部件運(yùn)行。

上述步驟4)中，體系結(jié)構(gòu)對(duì)象的圖形化生成與派發(fā)到各服務(wù)器結(jié)點(diǎn)包含以下步驟：

41)將構(gòu)件的位置，端口數(shù)，連接件的位置，角色數(shù)等集合信息具體化到靜態(tài)體系結(jié)構(gòu)對(duì)象中，而綁定的服務(wù)名稱等信息具體化到動(dòng)態(tài)體系結(jié)構(gòu)對(duì)象中，在具體實(shí)施中，靜態(tài)體系結(jié)構(gòu)類從屬于動(dòng)態(tài)體系結(jié)構(gòu)類(運(yùn)行時(shí)體系結(jié)構(gòu)類)；

42)為保持事務(wù)的原子性，采用二階段提交協(xié)議。

上述步驟5)中，系統(tǒng)運(yùn)行包括服務(wù)系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)兩個(gè)部分。

上述步驟6)中，情境信息超出閾值觸發(fā)自適應(yīng)行為，生成新的體系結(jié)構(gòu)對(duì)象并派發(fā)包含以下步驟：

61)監(jiān)測(cè)部件運(yùn)行，分析情境數(shù)據(jù)信息，自適應(yīng)引擎解析配置文件及規(guī)則；

62)若發(fā)現(xiàn)規(guī)則被違反，則觸發(fā)相應(yīng)的動(dòng)作，生成一個(gè)新的體系結(jié)構(gòu)對(duì)象；