[发明专利]一种基于本体的架构模式建模方法

说明书

本发明公开了一种基于本体的架构模式建模方法，使用描述逻辑进行架构模式的概念建模，并进一步引入领域知识模型，最终建立高层抽象概念到系统实现的映射关系，从而将模型应用于架构模式的识别。考虑到领域知识的扩展及复用问题，建模时将领域知识组织为网状的分层结构。在该结构中，高层为概念模型，下级各层逐步结合了更多的领域知识对高层概念进行阐释。任何层次的中的任何节点都可以增量的加入新的知识，也可以选择性的复用以建立新的概念。基于本体的架构模式建模，既拥有概念建模的抽象能力，又能够利用领域知识服务于架构模式识别，提升了架构模式识别的自动化程度及精度。

技术领域

本发明涉及软件的逆向工程领域，尤其涉及一种基于本体的架构模式建模方法。

背景技术

软件架构是早期开发阶段的主要技术成果，描述了系统的功能要素及其相互关系。在系统架构中，有关所使用模式的信息是当今架构知识的重要组成部分。许多架构设计方法考虑将架构模式作为基本设计概念，因为架构模式为系统环境中重复出现的设计问题提供了经过验证的解决方案。关于产品中使用的模式的信息还可以为软件产品评估系统的质量属性，即性能和可靠性等提供有价值的洞见。因此，在软件系统的开发、维护和演进过程中，对系统架构模式的深入了解至关重要。

系统的早期决策和专家知识，包括软件体系结构和架构模式，通常会作为指导开发过程的纲领被记录在文档中，以防止误解或丢失。设计文档描述了当前可用的信息，例如现有的成品和专家知识。设计文档是在更高的抽象层面获得对系统的整体理解的主要方法之一，特别是在代码中没有明确信息的情况下。不幸的是，架构文档经常是过时的，更新有很大的延迟，并且在细节和形式上不一致。此外，系统的架构通常在其开发时被记录，进化过程导致初始设计的衰减，并导致设计和已构建的架构之间的分离。在其他情况下，开发团队可能会在长期维护及交接过程中丢失文档，或者它们并不总是可用的，例如某些开源软件。

在计算机领域，本体定义为共享概念模型的明确的形式化规范说明。网络本体语言(OWL) 是一种用于创建本体的知识表示语言，它的基础是描述逻辑(DescriptionLogic)。基于本体进行架构模式建模并用于架构模式识别具有诸多优势：

(1)概念模型独立于具体实现，建模时可专注于描述架构模式组件及其它们之间的关系，使概念模型具有较强的抽象能力；

(2)将领域知识组织为网状的层次结构，使得领域建模可以从少量的领域知识入手，早期工作易于展开，且该结构易于增量的扩展，使得从概念到领域知识的各个层次可以方便的复用；

(3)将领域知识与高层概念相关联，用领域知识阐释高层概念，使得在传统模式识别方法中只能手动或半自动化进行工作可以自动化进行，同时提高了识别的精确度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种基于本体的架构模式建模方法，目的是通过本体将概念模型和领域知识统一建模，并使用领域知识阐述高层概念，最终用于架构模式的识别，使得架构模式识别的自动化程度及精度得以提升。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于本体的架构模式建模方法，包括以下步骤：

步骤1)，模式库搜索：根据欲使用的概念模型，从预设的模式库中搜索并确定能够被复用的概念模型及领域模型；

步骤2)，概念建模：在能够被复用的概念模型的基础上，依据架构模式的设计方案，对架构模式的构成组件以及构成组件之间的关系进行概括和表示；

步骤3)，领域建模：基于概括和表示的组件以及组件之间的关系，在模式库中能够被复用的领域模型的基础上，对软件系统实现中对应的领域知识进行描述，得到扩充的领域模型；