[发明专利]一种基于扩展UML的软件模糊自适应建模工具构造方法

说明书

技术领域

本发明属于属于软件新方法和软件建模技术领域，特别是一种基于扩展UML的软件模糊自适应建模工具构造方法。

背景技术

软件自适应问题已成为软件工程领域所关注的一个焦点问题。从IBM的自治计算(autonomic computing)、美国军方的DASADA计划、每年国际软件工程大会ICSE的SEAMS研讨会等中都可看出软件自适应问题研究的重要程度。为了增强软件系统自身的容错、异常处理和应对变化能力，人们开始追求并研究具备自适应能力的软件系统。这种软件系统可以在运行环境或者用户需求变化产生扰动，导致软件服务质量无法满足用户需求时，主动调整软件自身状态、行为和结构，以确保其服务质量符合用户需求。这种能够根据用户制定的策略进行自我调整的软件系统称为自适应软件系统。

软件模糊自适应(Software Fuzzy Self-Adaptation，SFSA)(1.YANG Q L,LV J,TAO XP,et al.Fuzzy Self-Adaptation of Mission-Critical Software Under Uncertainty[J].Journal of Computer Science and Technology,2013,28(1):165-187.)是在软件自适应技术的基础上提出的，它是把模糊控制逻辑应用到自适应软件领域的一种新的自适应软件范型。它的提出试图解决软件自适应环中日益凸显的不确定性和模糊性，消除模糊不确定性对自适应过程的影响，实现在不确定条件下软件基于不完备信息的感知、决策和自适应。随着软件模糊自适应技术的提出与应用，迫切需要一套能够贯穿从需求分析到设计、实现等全过程的软件模糊自适应开发方法，目前针对SFSA的开发阶段做了大量工作。但针对软件模糊自适应需求分析建模的研究还比较少，而需求分析建模是开发优秀软件的重要环节，因此，需要一套专用辅助工具进行需求分析和设计阶段的建模。

统一建模语言(Unified Modeling Language,UML)作为面向对象建模的核心技术，通过类、对象、关系等设施描述系统的静态结构信息，通过序列图、状态图等描述系统的动态行为。UML对软件系统的抽象化描述方便了开发人员之间的思想交流，也为文档处理提供了方便，为软件过程的标准化、软件开发效率的提高做出了巨大贡献。但由于UML是一种抽象的语言，不包含具体领域的语义和语法描述，其在建模软件模糊自适应系统时会出现语法结构表示不清晰、语义表述不准确的问题，且模糊自适应逻辑与应用逻辑交织在一起，不便于模糊自适应逻辑的封装与重用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种兼容性好、构造方便的基于扩展UML的软件模糊自适应建模工具构造方法，以提高模糊自适应软件的开发效率。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于扩展UML的软件模糊自适应建模工具构造方法，该方法符合UML2.0规范，利用统一建模语言扩展机制定义软件模糊自适应元设施，然后利用新添加的元设施定义领域模型，最后用XML定义领域模型的存储结构并构造领域插件，结合统一建模语言工具构成完整的建模环境，具体步骤如下：

步骤1，通过扩展统一建模语言定义软件模糊自适应元设施，该元设施包括构造型以及与该构造型对应的标记值和约束条件，生成领域语言；

步骤2，利用新添加的元设施定义领域模型，该领域模型包含多个视图：分析视图即软件模糊自适应用例图、结构视图即软件模糊自适应类图、行为视图即软件模糊自适应顺序图；

步骤3，利用XML定义元设施和领域模型的存储结构，并构造软件模糊自适应领域插件，结合统一建模语言工具构成完整的建模环境。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)直接面向软件模糊自适应领域建模，在表达模糊自适应的概念时针对性强，更能突出其领域特征；(2)基于统一建模语言扩展机制构造建模工具，可视化程度高、通用性强、兼容性好；(3)从多角度建模软件的结构和行为，信息全面，便于用户理解；(4)与传统自然语言相比，对象约束语言更能清晰、准确地描述软件内部语义；(5)专为SFSA需求分析与设计阶段定制的工具，可大大提高软件模糊自适应系统开发效率。

附图说明

图1是本发明基于扩展UML的软件模糊自适应建模工具构造方法的流程框图。

图2是软件模糊自适应概念的系统框架图。

图3是本发明方法中所需添加的元设施示意图。

图4是本发明方法中模糊用例Fuzzy Case包含子类的示意图。