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基于面向对象软件的动态更新研究

作　者: 张仕
导　师: 黄林鹏
学　校: 上海交通大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 动态软件更新 面向对象 Java语言 FJ演算 类型理论 更新事务 服务演化 OSGi
分类号: TP311.52
类　型: 博士论文
年　份: 2008年
下　载: 461次
引　用: 5次
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内容摘要


随着计算机在日常生活中的广泛应用,如何实现软件的不间断运行而能够实现升级、更新也就成为软件维护和软件设计中的重要问题。能否提供不间断的服务正在成为人们衡量软件系统的一项重要指标。本文从理论和实现两个方面出发,对面向对象软件动态更新的不同侧面进行研究,提出了一些解决面向对象软件动态更新的方法。本文还对网构软件的动态更新进行研究,基于OSGi平台提出服务实例的动态演化方法。本文的创新主要体现在如下四个方面。1、针对基于面向对象的软件在动态更新时可能产生的类型安全问题,以FJ(FeatherWeight Java)演算为基础,提出保证类型安全的限制条件T-UPDATABLE,以保证更新操作的类型安全性,并通过形式化方法加以证明。2、为了解决动态更新过程中对象和方法执行转换等问题,提出了一个能够保证类型安全的多版本类动态更新演算-- MCUFJ演算。多版本扩展拓宽了软件动态更新的范围和深度,并总结出动态更新规则以保证多版本情况下动态更新的类型安全性。3、引入动态更新事务的方法,克服了面向对象程序更新只能对类实行一些简单更新的限制,同时保证了更新的类型安全性。对Java程序设计,提出Java可动态更新程序的设计方法,并验证了其可行性。4、针对OSGi平台上服务动态演化需求,通过利用重定向方法,解决了服务类定义的动态演化,较好地满足了演化中服务的透明性问题;提出了实现和数据相分离的方法,解决了演化中服务实例数据的一致性问题。

全文目录


摘要  3-5
ABSTRACT  5-11
第一章 引言  11-21
  1.1 研究背景  11-15
    1.1.1 动态软件更新  11-13
    1.1.2 结构化与面向对象软件开发  13-14
    1.1.3 Java 语言  14-15
  1.2 需求与目标  15-16
  1.3 关键问题  16-18
    1.3.1 面向对象软件  16-17
    1.3.2 构件  17-18
  1.4 本文的研究内容及主要贡献  18-19
  1.5 本文结构  19-20
  1.6 小结  20-21
第二章 软件的动态更新技术  21-37
  2.1 面向对象动态软件更新  21-28
    2.1.1 在理论方面  21-22
    2.1.2 持久对象数据更新上  22-23
    2.1.3 Java 程序动态更新  23-24
    2.1.4 方法以及实例的转换  24-27
    2.1.5 其它面向对象程序语言  27-28
  2.2 非面向对象软件的动态更新  28
  2.3 分布式动态软件更新  28-31
  2.4 基于构件的动态软件更新  31-34
  2.5 操作系统的动态更新研究  34
  2.6 体系结构上的研究  34-36
  2.7 小结  36-37
第三章 类型安全的动态软件更新  37-62
  3.1 引言  37
  3.2 类型安全的类动态更新  37-42
    3.2.1 FJ 演算  38
    3.2.2 类型安全的类动态更新演算  38-40
    3.2.3 属性  40-41
    3.2.4 实例  41-42
  3.3 多版本类的动态更新  42-59
    3.3.1 语法  43-45
    3.3.2 语义  45-48
    3.3.3 类型系统  48-52
    3.3.4 性质  52-58
    3.3.5 实例  58-59
  3.4 相关工作  59-60
  3.5 小结  60-62
第四章 动态软件更新事务研究  62-84
  4.1 引言  62-63
  4.2 更新事务  63-68
    4.2.1 基本定义  64-67
    4.2.2 相关性质  67-68
  4.3 类动态更新实现方法  68-69
  4.4 类动态更新实现  69-76
    4.4.1 Java 类装载机制  69-70
    4.4.2 被动态更新类设计  70-72
    4.4.3 动态更新类设计  72-74
    4.4.4 动态更新程序主类的设计  74-75
    4.4.5 线程的动态更新  75-76
  4.5 实验与分析  76-80
    4.5.1 实验描述  76-78
    4.5.2 结果分析  78-80
  4.6 讨论  80-82
    4.6.1 一致性的讨论  80-81
    4.6.2 更新时机的选择  81-82
    4.6.3 其它相关问题讨论  82
  4.7 小结  82-84
第五章 基于OSGI 的服务动态演化  84-104
  5.1 引言  84-85
  5.2 OSGI 及基本概念  85-87
    5.2.1 OSGi  85-87
    5.2.2 基本概念  87
  5.3 相关研究  87-89
  5.4 服务实例的动态演化  89-95
    5.4.1 服务演化需求  89-90
    5.4.2 OSGi 服务动态演化总体模型  90-91
    5.4.3 OSGi 服务动态更新  91-92
    5.4.4 实现  92-95
  5.5 公共数据的处理  95-99
    5.5.1 问题的提出  95-96
    5.5.2 解决公共数据问题  96-97
    5.5.3 公共数据演化  97-98
    5.5.4 两阶段演化方法  98-99
  5.6 实验  99-100
  5.7 讨论  100-101
  5.8 小结  101-104
第六章 全文总结  104-108
  6.1 主要结论  104-106
  6.2 研究展望  106-108
参考文献  108-116
附录  116-124
致谢  124-125
攻读博士学位期间已发表或录用的论文  125-127

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件开发
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