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集成问题框架与面向方面的需求建模方法研究

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摘要

第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要工作与创新点

1.4 本文的组织结构

1.5 本章小结

第二章 问题框架及面向方面概述

2.1 需求工程概述

2.1.1 需求工程的产生

2.1.2 需求定义

2.1.3 需求工程的定义

2.1.4 需求工程的重要性

2.2 面向方面需求工程

2.2.1 面向方面需求概述

2.2.2 关注点

2.2.3 关注点分离

2.2.4 横切关注点

2.2.5 方面

2.2.6 面向方面需求建模的一般过程

2.2.7 现有的面向方面需求建模方法介绍

2.3 问题框架方法

2.3.1 上下文图

2.3.2 问题图

2.3.3 基本问题框架

2.3.4 问题分解与合成

2.4 本章小结

第三章 集成问题框架与面向方面的需求建模过程

3.1 问题框架方法在处理横切关注点的不足

3.2 NFR Framework简单介绍

3.3 集成问题框架与面向方面的需求建模过程

3.4 本章小结

第四章 案例研究

4.1 实例建模过程

4.2 对比分析

4.2.1 与基本问题框架方法对比

4.2.2 与其它面向方面的建模方法对比

4.3 本章小结

第五章 横切问题图合成支持工具

5.1 OpenPF简介

5.2 横切问题图合成插件

5.3 集成问题框架与面向方面建模的元模型

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 未来工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间科研成果和其他获奖情况

致谢

声明

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摘要

近年来,随着软件系统的规模不断增大,软件内部各个部分的联系错综复杂,软件开发与维护的难度越来越大。为了降低与维护的难度,在软件工程界提出了关注点分离的原则。随后在软件的实现阶段逐渐采用了该原则。虽然关注点分离为处理复杂问题提供了办法,但是不能处理一些横切多个功能组件的关注点,例如安全关注点。通常这些关注点会带来两种不好的现象:分散与混乱,这样使得软件难以理解、维护以及重用,于是在软件工程界提出了面向方面编程。面向方面编程将一个横切的关注点的代码封装在一个方面的类中,然后动态的编织到它所横切的模块中。面向方面编程主要在软件的实现阶段由开发人员来识别与处理横切关注点。然而,在最近几年来,面向方面软件开发研究团队发现在软件开发的早期阶段也存在横切关注点的问题,于是人们提出了面向方面的需求工程。面向方面的需求工程为在需求阶段识别与处理横切关注点提供了方法。一般现有的需求建模方法并没有提供处理横切关注点的方法。通常面向方面的需求工程方法都是建立在现有的需求建模方法之上增加了识别、表示、合成与分析横切关注点的功能。
  问题框架方法是一种被广泛接受的软件开发方法,它关注于软件开发的问题而不是过早地设计解决方案。问题框架方法认为解决一个复杂软件问题最好的方法就是分解它,同时问题框架方法通过匹配子问题到已知的问题框架类中来促进需求的重用。虽然问题框架通过问题分解来结构化软件开发的问题实现了关注点的分离,有助于更好的理解软件开发的问题,但是问题框架方法并没有提供方法来处理一些横切的属性。通常这些属性影响多个子问题,阻碍了软件开发问题的重用与扩展。因此研究如何处理软件开发问题中的横切属性对问题框架需求建模方法具有重要的作用。
  本文首先对国内外面向方面方法与问题框架方法的相关工作进行分析与总结,然后介绍了需求工程、问题框架方法以及面向方面方法的基本概念与理论知识,为下一步介绍提供理论铺垫。然后对问题框架方法在处理横切属性的不足进行分析,然后针对问题框架在处理横切属性的不足,提出了一种集成问题框架与面向方面的需求建模方法,然后具体介绍了该方法的建模过程,并将该方法应用到一个具体的案例中,以验证该方法的有效性,然后我们对比分析了本文提出的方法与问题框架方法在处理需求变更的差异,以突出本文提出方法在处理需求变更的优点。同时我们对比分析了本文提出的方法与其它的面向方面方法,以便发现本文提出的方法存在的不足。最后,为了更好的将本文提出的方法应用到具体的实际工作中,我们为本文提出的方法提供了工具支持。

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