[发明专利]利用支持体系结构动态变化的图文法验证体系结构的方法

摘要

本发明提供了一种利用支持体系结构动态变化的图文法验证体系结构的方法，通过对通用图文法中图的形式化定义进行扩展，引入了接口、接口标签集、状态及附加属性，能够从高层抽象软件系统的组成结构、连接方式以及系统结构配置及属性等要素，更完整地支持软件体系结构的建模、分析和动态演化。软件体系结构的基本元素，如构件和连接，映射成为图中的节点和边，利用Breeze图文法图重写规则可以描述系统的动态重配置，并利用Breeze图文法的形式化基础，推导验证体系结构重配置前后的一致性和完整性。采用本发明，可以有效应对软件系统在功能日益复杂、规模日益庞大、运行于开放的网络环境和变化的用户需求这四方面的挑战。

主权项

一种利用支持体系结构动态变化的图文法验证体系结构的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，定义Breeze图文法将Breeze图文法定义为六元组(G,P,TL,NL,TA,NA)，其中：‑G表示Breeze图；‑P表示可应用于G的产生式规则集；‑TL表示终端标签集；‑NL表示非终端标签集；‑TA表示终端属性集；‑NA表示非终端属性集；Breeze图G定义为一个七元组(N,E,lN,lE,s,t，aN)，其中：‑Breeze图G七元组中的N记为N(G)，N(G)是一个有限的节点集；‑Breeze图G七元组中的E记为E(G)，E(G)是一个有限的边集；E(G)定义为{(n.CNi,m.CNj)∈N.CN×N.CN},n,m∈N并且i,j∈I；其中，n表示复合节点n，m表示复合节点m，CNi表示子节点i，CNj表示子节点j，n.CNi表示复合节点n上的接口子节点CNi，m.CNj表示复合节点m上的接口子节点CNj，N表示通用节点集，CN表示接口子节点集，N.CN表示节点集中的接口集，下标i表示节点索引号，即第i个节点，下标j表示表示节点索引号，即第j个节点；I表示索引集；‑Breeze图G七元组中的lN记为lN(G)，lN(G)是给定的节点标签函数，表示在Breeze图G中，将通用节点集N与节点标签集LN相关联；其中，Breeze图G中的LN记为LN(G)，LN(G)定义为{(Ti,Sj)∈T×S}，i,j∈I；其中，Ti表示节点类型集T中的第i种节点类型，Sj表示节点状态集S中的第j个状态类型；T定义为{component,connector,X}，component表示构件，connector表示连接子，X表示节点初始化时的类型；S定义为{Waiting,Active,Temporary Failure,Fatal Failure}，Waiting表示构件或连接子创建后的初始状态，Active表示构件或连接子正常工作状态，Temporary Failure表示构件或连接子临时失效状态，Fatal Failure表示构件或连接子致命失效状态；‑Breeze图G七元组中的lE记为lE(G)，lE(G)是给定的边标签函数，表示在Breeze图G中，将通用边集E与边标签集LE相关联；‑Breeze图G七元组中的aN记为aN(G)，aN(G)是节点属性标记函数，表示在Breeze图G中，将通用边集E与构件或连接子属性集AN相关联；‑Breeze图G七元组中的s,t记为s(G),t(G)，其中，s(G),t(G)是函数，表示在Breeze图G中，将每条边与该边对应的源节点和目标节点的接口相关联；产生式规则集P由左手边规则图LHS、右手边规则图RHS构成；LHS与RHS拥有一个公共子图CG，其中，公共子图CG需满足如下条件：‑任何一个属于CG的节点也一定属于LHS和RHS；‑任何一个属于CG的边也一定属于LHS和RHS；‑CG的标签集是LHS的标签集和RHS的标签集的公共部分；‑CG的属性集是LHS的属性集和RHS的属性集的公共部分；对于产生式规则集P中的任意一个产生式规则实例p，定义为一个二元组(L，R)，其中：‑L表示左手边规则；‑R表示右手边规则；R是一个非空的连通图，L和R都是基于相同的标签集LG和属性集AG，LG由TL和NL构成，AG由TL和NL构成；Breeze图文法中的节点为复合节点，即将接口作为子节点引入到构件节点中；复合节点定义为一个四元组(pn,CN,lCN,aCN)，其中：‑复合节点四元组中的pn是一个父节点，即构件或连接子的主体部分；‑复合节点四元组中的CN是一个子节点集，即构件或连接子的接口；‑复合节点四元组中的lCN是作用在子节点上的标记函数，表示将复合节点上的子节点集CN与标签集LCN相关联，其中，LCN定义为{Ti'∈T'},i∈I；Ti'表示第i个复合节点的接口类型，接口类型集T'定义为{I,O,I/O,X}，其中，I、O、I/O分别代表接口是服务请求者、服务提供者、服务请求/提供者，X表示处于初始化期间的接口还未指派接口类型；‑复合节点四元组中的aCN是作用在子节点上的接口属性标签函数,表示将复合节点上的子节点集CN与接口属性集ACN相关联；其中，ACN是构件或连接子的接口属性集；步骤2，定义Breeze图文法重配置操作；步骤3，利用Breeze图文法推导验软件证体系结构的一致性或完整性。