【正文】 （或服務(wù)）給客戶。靜態(tài)使用模型包(StaticUsageModel)僅顯示客戶與資源間的靜態(tài)鏈接，而沒有說明客戶如何和何時(shí)使用資源，其模型如圖36：圖36 靜態(tài)使用模型[27] 與客戶相連的是需求QoS集合，可以與資源提供的QoS比較來確定是否需求被滿足。 資源使用模型包(ResourceUsageModel)代表了客戶端，而核心資源包模型代表了服務(wù)端。激勵(lì)(Stimulus)相當(dāng)于主調(diào)對(duì)象和被調(diào)對(duì)象間的通信實(shí)例。描述符是設(shè)計(jì)時(shí)概念，如類和類型，而實(shí)例是運(yùn)行時(shí)元素，它由相應(yīng)的描述符創(chuàng)建。這個(gè)框架構(gòu)成了定量分析模型的基礎(chǔ)。RSAProfile用來分析實(shí)時(shí)CORBA的可調(diào)度性。它一般用于硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)，用來分析系統(tǒng)能否在指定時(shí)間內(nèi)對(duì)時(shí)間做出反應(yīng)。 由于并發(fā)和時(shí)間是這個(gè)說明書的基礎(chǔ)，所以將它們的定義放在單獨(dú)的子概況集里。 UML有兩個(gè)概況集(profile)與實(shí)時(shí)系統(tǒng)建模有關(guān)，一個(gè)是“可調(diào)度性，性能和時(shí)間說明規(guī)范的UMLTM概況集”[27]，另一個(gè)是“建模服務(wù)質(zhì)量和容錯(cuò)的特征及機(jī)制的UMLTM概況集”[29]。(6) 有限時(shí)間等待匯集：調(diào)用者在指定時(shí)間內(nèi)等待接收者接受消息，超時(shí)后，調(diào)用者停止發(fā)送消息。(2) 函數(shù)調(diào)用：同步調(diào)用的一種，被調(diào)用的動(dòng)作在調(diào)用者的棧幀上執(zhí)行。periodicstring ::= “ ‘periodic’ ,” timevalue [ “,” timevalue]描述周期間隔到達(dá)模式，第一個(gè)時(shí)間值指明周期，第二個(gè)時(shí)間值指明最大偏差。UML實(shí)時(shí)擴(kuò)展規(guī)范[27]中表示到達(dá)模式為：“boundedstring | burstystring | irregularstring | periodicstring |unboundedstring”。周期性消息每隔一定時(shí)間就出現(xiàn)一次，周期性消息可能出現(xiàn)抖動(dòng)(jitter)，即周期性消息到達(dá)偏離定義的模式。 實(shí)時(shí)需求 實(shí)時(shí)系統(tǒng)一般應(yīng)用于特殊的環(huán)境中，系統(tǒng)要在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)環(huán)境的變化產(chǎn)生某些動(dòng)作，環(huán)境千差萬別，這些環(huán)境中的時(shí)間也各不相同。如通信系統(tǒng)VOIP。 實(shí)時(shí)系統(tǒng)有三類時(shí)間限制[26]：(1) 硬(hard)時(shí)間限制:滯后的響應(yīng)是不正確的且說明系統(tǒng)出錯(cuò)。第三章 實(shí)時(shí)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)本章介紹了在設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)系統(tǒng)軟件時(shí)，需要說明的一些需求和如何表達(dá)這些需求；并介紹了支持實(shí)時(shí)系統(tǒng)建模的實(shí)時(shí)UML擴(kuò)展和建模工具。這樣在before方法遍歷o的成員。它定義了traverse方法的執(zhí)行環(huán)境。} }。 v = new (){ private double sum。 DJ是一個(gè)Java包，它支持AP，這樣允許程序在滿足Demeter法則的情況下不會(huì)出現(xiàn)過多的僅有很少代碼的方法。這需要將對(duì)象間關(guān)系局部化。 Hyperspace用不同方式分割系統(tǒng)，形成不同的維，維中關(guān)注點(diǎn)單獨(dú)開發(fā)，不同維中的關(guān)注點(diǎn)可以建立映射， 這樣不同角色的開發(fā)人員只關(guān)心特定的部分，開發(fā)出可組合的關(guān)注點(diǎn)，最后按不同的組合規(guī)則組合關(guān)注點(diǎn)形成不同的系統(tǒng)。如：hypermodule SEE_With_Display_And_Checkhyperslices: , ,relationships: mergeByName由于在這個(gè)例子里不同hyperslices里有同樣名字的類表示同一個(gè)概念，所以按照mergeByName把它們組合在一起形成一個(gè)新的、有同樣名字的、更加詳細(xì)的類。Hyper/J自動(dòng)創(chuàng)建Class File維，并在這維為每個(gè)class文件創(chuàng)建一個(gè)關(guān)注點(diǎn)，關(guān)注點(diǎn)的內(nèi)容是接口、類、方法、成員變量等單元。如果系統(tǒng)要加入風(fēng)格檢查功能，可以在功能特征上新加這個(gè)關(guān)注點(diǎn)，然后單獨(dú)開發(fā)這個(gè)關(guān)注點(diǎn)，最后把它與別的功能特征組合即可。Hyperspace把系統(tǒng)多維分解為不同種類的關(guān)注點(diǎn)（每一種中又有很多關(guān)注點(diǎn)），單獨(dú)開發(fā)這些關(guān)注點(diǎn)，然后按照組合規(guī)則（可以有多種組合規(guī)則）把這些關(guān)注點(diǎn)組合在一起形成一個(gè)組件或系統(tǒng)。一個(gè)單元與多個(gè)關(guān)注點(diǎn)相關(guān)，它可以映射到維中關(guān)注點(diǎn)，一個(gè)關(guān)注點(diǎn)也可能與多個(gè)單元相關(guān)，即用多個(gè)單元來實(shí)現(xiàn)某個(gè)關(guān)注點(diǎn)。 關(guān)注點(diǎn)空間（concern space）組織領(lǐng)域內(nèi)的單元以分離所有重要的關(guān)注點(diǎn)。 Hyperspace Hyperspace[21]是一個(gè)支持多維關(guān)注點(diǎn)分離的模型。顯然它需要侵入已有的設(shè)計(jì)和代碼中進(jìn)行修改，支持緩存的代碼與其它代碼交織在了一起，降低了了可理解性和功能的演進(jìn)。包括計(jì)算表達(dá)式的值并顯示結(jié)果的計(jì)算（evaluation）工具,顯示工具和檢查語法和語義的檢查工具。多維關(guān)注點(diǎn)分離(multidimensional separation of concerns，MDSOC)要求支持任意多的關(guān)注點(diǎn)維數(shù)，能同時(shí)沿著這些方向分解關(guān)注點(diǎn)，能動(dòng)態(tài)處理新的關(guān)注點(diǎn)新的分解方向，能處理重疊交互的關(guān)注點(diǎn)[20]。雖然在這些領(lǐng)域進(jìn)行了很好的研究與應(yīng)用，但這些問題仍然存在，這主要是由于當(dāng)前軟件開發(fā)方法一次僅支持一種關(guān)注點(diǎn)的分離。由于過濾器的語義也是正交的，它們的組合可以解決這個(gè)問題。這樣滿足了新的時(shí)間約束，并且重用了父類代碼，消除了時(shí)間需求與應(yīng)用代碼混雜在一起時(shí)帶來的繼承反常。(5) filters(6) fastTimeSpec: RealTime = { True = self.* | (tconsumerNew) | }(7) invoke: Dispatch = {True = myNode.* }。如果消息與DistributionNode提供的方法匹配，則接受該消息，如果新的時(shí)間屬性小于消息的當(dāng)前截至?xí)r間，則過濾器為消息設(shè)置新的截至?xí)r間。消息的時(shí)間屬性用time對(duì)象表示，time有start（消息的最早開始時(shí)間）和end（消息的截至?xí)r間）屬性。(12) invoke: Dispatch = { True = mySwitch.*, True = inner.* }。(5) methods(6) productionLineDisconnected returns nil。但是由于實(shí)時(shí)需求與應(yīng)用代碼混和在一起，子類需要重新定義消費(fèi)線的斷開方法，以使用新的時(shí)間約束，這樣父類的斷開方法無法重用，出現(xiàn)了第一種反常。結(jié)點(diǎn)控制電流從生產(chǎn)線流向消費(fèi)線。在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，繼承以前經(jīng)過驗(yàn)證的模塊很重要，但是實(shí)時(shí)需求的改變往往會(huì)導(dǎo)致過多的重新設(shè)計(jì)，這種情況稱為實(shí)時(shí)需求繼承反常，即子類時(shí)間需求改變導(dǎo)致在子類里出現(xiàn)過多的重新設(shè)計(jì)而不是繼承父類的已有實(shí)現(xiàn)。 Error過濾器：如果拒絕消息，產(chǎn)生異常；否則傳遞到下一個(gè)過濾器。圖24 檢查接受的消息算法[17]消息要被所有的過濾器檢查，過濾器用它的接受集合檢查消息，如果滿足接受集合里的一個(gè)元素，那么通過當(dāng)前過濾器的檢查，然后轉(zhuǎn)到下一個(gè)過濾器。12) if accept13) then handler(f).acceptMessage(m)14) else handler(f).rejectMessage(m)。8) dest := target(mj)。A(f)被稱為接受集合（accept set function),是一個(gè)有序的集合A。接口對(duì)象的申明方式是為objectName:ClassName。因?yàn)閷?duì)象之間的通信的機(jī)制是消息，這個(gè)模型通過過濾器來操控進(jìn)入或出去的消息來改變對(duì)象的行為，圖23 描述了這個(gè)模型的組成部分。int TraceShape::m_created=0。} ~Helper(){TraceShape::m_destroyed++。圖22顯示了TraceShape 方面來記錄Shape類型的對(duì)象的構(gòu)造和析構(gòu)。在AspectC++中也有兩類連接點(diǎn)，名字連接點(diǎn)用來形成名字切入點(diǎn),如程序中的類名；代碼連接點(diǎn)用來形成代碼切入點(diǎn)，如程序中的函數(shù)調(diào)用和執(zhí)行。在AspectC++中，有兩種切入點(diǎn):名字切入點(diǎn)（name pointcut）和代碼切入點(diǎn)（code pointcut）。 AspectC++ AspectC++[13,14]對(duì)C++進(jìn)行擴(kuò)展以支持面向方面編程，它參考AspectJ所使用的方法來對(duì)另一種編程語言進(jìn)行擴(kuò)展，所以它們的模型基本相同，語法上有些不同。}}圖21 Timing方面[12]它給每個(gè)連接引入一個(gè)計(jì)時(shí)器，給每個(gè)用戶引入一個(gè)保存全部連接時(shí)間的變量。call(void ())。amp。public long getTotalConnectTime(Customer cust) {return 。同一個(gè)連接點(diǎn)可以被多個(gè)方面或一個(gè)方面里的多個(gè)通知影響，AspectJ定義了這些方面和通知的優(yōu)先關(guān)系。通知有多種類型,before通知在指定連接點(diǎn)抵達(dá)但與該連接點(diǎn)相連的程序運(yùn)行前執(zhí)行；after returning通知在指定連接點(diǎn)處的程序成功返回后執(zhí)行；after throwing通知在指定連接點(diǎn)處程序拋出Throwable對(duì)象后執(zhí)行；after通知在指定連接點(diǎn)程序執(zhí)行后執(zhí)行，不論成功返回還是拋出異常；around通知在指定連接點(diǎn)處執(zhí)行，只有在around通知體里顯式調(diào)用proceed，該連接點(diǎn)處的程序才能執(zhí)行。amp。方面可以在這些點(diǎn)改變系統(tǒng)的行為。如AspectJ、組合過濾器、多維關(guān)注點(diǎn)分離和自適應(yīng)編程等。 第四章分析介紹了面向方面社區(qū)對(duì)面向方面建模的研究。 研究?jī)?nèi)容 本文比較完整地分析介紹了分離和模塊化關(guān)注點(diǎn)的方法，以及面向方面社區(qū)對(duì)面向方面建模的研究；闡述了實(shí)時(shí)系統(tǒng)中實(shí)時(shí)需求的主要概念和建模方法；提出了一個(gè)新的通過擴(kuò)展UML進(jìn)行面向方面建模的方法，并將這個(gè)方法應(yīng)用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)開發(fā)。因?yàn)樵趯?shí)時(shí)操作系統(tǒng)里有許多橫切的特征，為了滿足日益增長(zhǎng)的對(duì)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)快速定制的要求，需要面向方面編程技術(shù)，這里把函數(shù)看成一系列的基本塊，基本塊的功能代碼可由不同的方面提供，這樣橫切了函數(shù)，且這些基本塊可視，提供了圖形表示的開發(fā)框架；支持類的組裝，不同方面里的相同的類可以組成一個(gè)大類。(3)組合方面。(2)運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)依賴部分。在實(shí)時(shí)系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)中建立了一些模型[5,6]。分別編寫功能部件和非功能方面，然后把它們組合在一起。實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)也有安全上的需求，以防止非授權(quán)用戶的進(jìn)入，同樣這些非功能性代碼也會(huì)彌漫在整個(gè)系統(tǒng)中。在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中關(guān)鍵的就是時(shí)間要求了，如果系統(tǒng)沒有在給定的時(shí)間里完成任務(wù)，任務(wù)是失敗的，這些時(shí)間要求散布在整個(gè)系統(tǒng)的功能部件里，帶來了前述的代碼混亂和代碼分散問題，導(dǎo)致系統(tǒng)代碼不易讀，不易修改，易產(chǎn)生不一致，重用性差，不易修改和升級(jí)等一系列問題?，F(xiàn)在面向方面編程還在研究過程中，面向方面的軟件開發(fā)方法的研究也剛剛起步，但是它們代表了未了軟件開發(fā)的方向，Grady Booch預(yù)言AOP將崛起[4]。已經(jīng)有很多分離關(guān)注點(diǎn)的方法，這些方法可以統(tǒng)稱為面向方面編程(AOP, Aspect Oriented Programming)[2]，雖然在這個(gè)概念提出之前，已經(jīng)有很多這方面的研究。系統(tǒng)有信息描述如何將這些模塊可控地組合起來形成結(jié)構(gòu)和行為明確的系統(tǒng)。OOP中用混入類來處理橫切，但是基本類需要顯式調(diào)用混入對(duì)象的方法，即操作的邏輯由基本類控制，且好的系統(tǒng)設(shè)計(jì)師要考慮當(dāng)前和將來可能的需求以避免打補(bǔ)丁，但是預(yù)知將來的需求是困難的，這樣系統(tǒng)設(shè)計(jì)師陷入了“應(yīng)該寧可設(shè)計(jì)不足還是寧可過分設(shè)計(jì)”的兩難境地。系統(tǒng)變成一系列相互協(xié)作的對(duì)象，類的封裝性隱藏了實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)；類的繼承性實(shí)現(xiàn)了重用；多態(tài)性使得不同對(duì)象接收到相同消息時(shí)產(chǎn)生不同的動(dòng)作。 pointcut and advice are derived from feature, thus pointcut and advice are parts of aspect。并分析了如何將這個(gè)方法應(yīng)用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)開發(fā)。闡述了實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的主要實(shí)時(shí)需求，以及與實(shí)時(shí)系統(tǒng)有關(guān)的UML框架集。實(shí)時(shí)系統(tǒng)是面向方面技術(shù)很好的應(yīng)用場(chǎng)所，因?yàn)樵趯?shí)時(shí)系統(tǒng)中，有很多非功能需求，且這些非功能需求往往橫切整個(gè)系統(tǒng)。碩士學(xué)位論文面向方面的實(shí)時(shí)系統(tǒng)開發(fā)方法摘要現(xiàn)代軟件開發(fā)都要把整個(gè)系統(tǒng)按功能分解為小的單元，然后開發(fā)這些小單元，這些小的單元隱藏內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，對(duì)外提供接口，最后組合這些單元為整個(gè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的功能。面向方面編程在實(shí)現(xiàn)上分離和模塊化橫切關(guān)注點(diǎn)，面向方面建模在軟件開發(fā)的其它階段用一致的方法來詳述、可視化、構(gòu)造和文檔化方面相關(guān)制品，這樣在整個(gè)軟件開發(fā)過程可以使用面向方面技術(shù)。比較完整的介紹了面向方面建模領(lǐng)域的研究。切入點(diǎn)的圖符可以表達(dá)多個(gè)方面在相同連接點(diǎn)的橫切行為，通知以一致的方式建模結(jié)構(gòu)橫切和行為橫切，通過在順序圖上新加一個(gè)通知發(fā)出焦點(diǎn)，并將通知表示為消息，這樣可以清晰建模通知在何時(shí)何處怎樣影響系統(tǒng)的行為。 analyses realtime systems timing requirements and UML profiles for realtime systems. This article proposes a new technique to modeling aspectoriented constructs and mechanisms by extending UML, which can represent constructs and weaving mechanism of AspectJ and AspectC++ with appropriate semantics. In this method, aspect is subclass of class。當(dāng)前，面向?qū)ο缶幊蹋∣OP）[1]和基于組件的軟件開發(fā)得到了廣泛的使用，面向?qū)ο蠹夹g(shù)能夠很好地將現(xiàn)實(shí)世界領(lǐng)域中的實(shí)體和它的行為建模為抽象的對(duì)象。這樣降低了程序的可理解性、適應(yīng)性、可維護(hù)性和可復(fù)用性。這樣開發(fā)功能模塊時(shí)無需要考慮非功能需求，在功能模塊里不出現(xiàn)非功能代碼；各個(gè)非功能模塊也單獨(dú)實(shí)現(xiàn)。并且當(dāng)需求改變后，只需修改受影