模型驱动的反应式系统软件开发方法与应用
谭琪璘,毛 宁
(航空工业西安航空计算技术研究所,陕西西安710068)
摘 要:传统的软件开发方法已无法应对由复杂反应式系统的并发二混合与实时性特点所带来的挑战三以实际项目出发,从分析二设计及验证3方面介绍了模型驱动的反应式系统软件开发过程及建模方法三通过多目标平台的集成与应用,验证了模型驱动软件开发方法能够有效提高反应式系统软件的开发效率及准确性三关键词:模型驱动;反应式系统软件;虚拟验证
中图分类号:TP311.52 文献标识码:A 文章编号:1671-654X (2018)05-0076-04
Development and Application of Reactive System Software Based on MBD
TAN Qi-lin ,MAO Ning
(Xi?an Aeronautics Computing Technique Research Institute,AVIC,Xi?an 710068,China)
Abstract :The traditional software development methods have been unable to deal with the serious chal-lenges ,which is taken by the features of complex Reactive Systems ,such as intercurrent ,mixed and real-timed.Based on the real application ,MBD (Model-Based Development )method is introduced from soft-ware analysis ,design and verify.Through integrations and applications with different platforms ,the effi-ciency and accuracy of the development can be effectively improved by using this method.Key words :MBD ;reactive system software application ;virtual validation
引言
随着计算技术的飞速发展和多领域的广泛应用,人们对计算机的使用需求已不再是局限于完成某种特定环境下的数学计算,而是要应对外界环境的复杂变化,完成系统控制,维持系统与环境间的动态平衡三这种用于与环境不断交互的系统称为反应式系统[1]三反应式系统常用于恶劣环境和一些对正确性及可靠性要求较高的安全攸关领域,如:飞机的控制系统二核反应堆的控制系统等三这些系统中存在的任何一点疏漏都将带来巨大的危险和灾难[2]三往往,这些系统中的安全关键功能,是依靠软件实现并完成监控的三那么,如何确保这些系统安全二可靠二有效地执行预定功能,成为了计算机软件科学亟待解决的重要问题三模型驱动的开发方法,是解决上述问题的一个重要途径三
1 模型驱动的软件开发方法
模型驱动的软件开发方法,是采用统一建模标准
(UML二SysML 等),通过面向对象及模型转换技术,完
成实体的抽象与数字模型的建立[3],源模型到目标模型及源模型到目标码的自动生成(文献[4-9]对模型转换方法进行了详细的描述和研究)三模型驱动的开发方法较之传统方法有3方面优势:1)避免了自然语言描述过程中产生的理解歧义,省略了人工编码带来的资源损耗,屏蔽了人为失误造成的软件失效;2)将软件验证准入时机提前,允许开发者在分析及设计过程对模型进行同步检查,及早发现错误;3)在系统需求发生变化及派生时,能够通过继承二多态二复用及重构等手段,快速建立系统响应原型,使用户提前介入技术状态确认,减小了开发的时间及质量成本三
图1所示的模型驱动的软件开发过程,是通过将传统的软件开发过程综合为软件分析二软件设计及软件验证三个主要阶段,加以绑定阶段任务,并约束以模型的形式,从而确保产品及过程质量三其中,软件需求分析阶段的主要任务是完成系统的功能及逻辑模型的建立;软件设计阶段的主要任务是完成系统的架构及物理模型的建立;软件验证阶段主要任务是环境模型(虚拟验证平台)的建立,并通过该模型,验证各阶段
收稿日期:2018-07-28 修订日期:2018-09-06
基金项目:工信部民用飞机专项科研项目资助(MJ -2017-D -28)
作者简介:谭琪璘(1987-),男,陕西西安人,工程师,硕士,主要研究方向为计算机应用三
第48卷 第5期航空计算技术Vol.48No.52018年9月
Aeronautical Computing Technique
Sep.2018
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