[發明專利]一種基于本體的架構模式建模方法

有效

• 申請號: 201711143493.4
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN107885528B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 熊壬浩;李必信
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F8/74
• 分類號: G06F8/74
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 劉傳玉

本發明公開了一種基于本體的架構模式建模方法，使用描述邏輯進行架構模式的概念建模，并進一步引入領域知識模型，最終建立高層抽象概念到系統實現的映射關系，從而將模型應用于架構模式的識別。考慮到領域知識的擴展及復用問題，建模時將領域知識組織為網狀的分層結構。在該結構中，高層為概念模型，下級各層逐步結合了更多的領域知識對高層概念進行闡釋。任何層次的中的任何節點都可以增量的加入新的知識，也可以選擇性的復用以建立新的概念。基于本體的架構模式建模，既擁有概念建模的抽象能力，又能夠利用領域知識服務于架構模式識別，提升了架構模式識別的自動化程度及精度。

技術領域

本發明涉及軟件的逆向工程領域，尤其涉及一種基于本體的架構模式建模方法。

背景技術

軟件架構是早期開發階段的主要技術成果，描述了系統的功能要素及其相互關系。在系統架構中，有關所使用模式的信息是當今架構知識的重要組成部分。許多架構設計方法考慮將架構模式作為基本設計概念，因為架構模式為系統環境中重復出現的設計問題提供了經過驗證的解決方案。關于產品中使用的模式的信息還可以為軟件產品評估系統的質量屬性，即性能和可靠性等提供有價值的洞見。因此，在軟件系統的開發、維護和演進過程中，對系統架構模式的深入了解至關重要。

系統的早期決策和專家知識，包括軟件體系結構和架構模式，通常會作為指導開發過程的綱領被記錄在文檔中，以防止誤解或丟失。設計文檔描述了當前可用的信息，例如現有的成品和專家知識。設計文檔是在更高的抽象層面獲得對系統的整體理解的主要方法之一，特別是在代碼中沒有明確信息的情況下。不幸的是，架構文檔經常是過時的，更新有很大的延遲，并且在細節和形式上不一致。此外，系統的架構通常在其開發時被記錄，進化過程導致初始設計的衰減，并導致設計和已構建的架構之間的分離。在其他情況下，開發團隊可能會在長期維護及交接過程中丟失文檔，或者它們并不總是可用的，例如某些開源軟件。

在計算機領域，本體定義為共享概念模型的明確的形式化規范說明。網絡本體語言(OWL) 是一種用于創建本體的知識表示語言，它的基礎是描述邏輯(DescriptionLogic)。基于本體進行架構模式建模并用于架構模式識別具有諸多優勢：

(1)概念模型獨立于具體實現，建模時可專注于描述架構模式組件及其它們之間的關系，使概念模型具有較強的抽象能力；

(2)將領域知識組織為網狀的層次結構，使得領域建模可以從少量的領域知識入手，早期工作易于展開，且該結構易于增量的擴展，使得從概念到領域知識的各個層次可以方便的復用；

(3)將領域知識與高層概念相關聯，用領域知識闡釋高層概念，使得在傳統模式識別方法中只能手動或半自動化進行工作可以自動化進行，同時提高了識別的精確度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對背景技術中所涉及到的缺陷，提供一種基于本體的架構模式建模方法，目的是通過本體將概念模型和領域知識統一建模，并使用領域知識闡述高層概念，最終用于架構模式的識別，使得架構模式識別的自動化程度及精度得以提升。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種基于本體的架構模式建模方法，包括以下步驟：

步驟1)，模式庫搜索：根據欲使用的概念模型，從預設的模式庫中搜索并確定能夠被復用的概念模型及領域模型；

步驟2)，概念建模：在能夠被復用的概念模型的基礎上，依據架構模式的設計方案，對架構模式的構成組件以及構成組件之間的關系進行概括和表示；

步驟3)，領域建模：基于概括和表示的組件以及組件之間的關系，在模式庫中能夠被復用的領域模型的基礎上，對軟件系統實現中對應的領域知識進行描述，得到擴充的領域模型；