面向方面的系统动态行为监控与实现

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1、万方数据北京交通大学硕士专业学位论文目录5．2．1人控优先司机行为描述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．445．2．2人控优先司机行为监控需求分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一465．2．3人控优先司机行为监控需求验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一465．3本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯486结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．49参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51作者简历及攻读硕士／博士学位期间取得的研

2、究成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．54独创性声明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．55学位论文数据集⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯56万方数据北京交通大学硕士专业学位论文引言1．1研究背景1引言轨道交通具有运能大、能耗小、污染少等优点，是环境友好和可持续发展的交通方式，同时也是我国交通体系中不可代替的重要组成部分。作为一种大容量的公共交通工具，轨道交通的安全与广大人民群众的生命财产息息相关，因此确保轨道交通的安全性能成为了轨道交通发展的核心内容。随着轨道交通功能的不断更新与

3、完善，系统日益复杂，系统的安全问题也日益突出。由于传统的测试方法【1~3】以及基于数学逻辑的形式化方法【耷叫对系统性质的验证都只停留在系统的开发阶段，缺乏对系统真实执行情况的监控能力，因而容易忽视系统在实际执行过程中出现的、开发阶段尚未发现的系统漏洞，这样的系统漏洞的不断积累而得不到有效解决，将导致系统的最终失效。对于复杂的安全苛求系统，受到系统设备应用环境的限制以及系统设计过程中尚未发现的错误的影响，功能失效可能会经过层层检验进入到系统最终的应用层面，对安全苛求系统的正常运行造成致命的打击。因此，构造监视器监控

4、轨道交通运行时的执行状态是十分必要的。通过构造监视器可以实现监控系统的执行轨迹，判定系统的实时运行情况是否满足系统的设计需求，进而对危及行车安全的运行状态进行干预。铁路领域现行的监控功能大多是通过OOP开发集成的，这种开发方法将系统的核心功能与监控功能耦合在一起，在系统执行核心功能代码时会顺序的执行嵌套在核心模块中的监控部分，实现对系统功能的监控。但这种耦合的设计方式破坏了核心功能的封装性，实现相同监控功能的代码重复出现在调用相同监控功能的不同核心模块中，这样的设计增加了系统各模块之间的耦合程度，一旦监控需求发生

5、改变，各个模块都要进行修改；同时这种核心功能和监控功能的耦合开发，也在不断复制重复代码的过程中，为系统的各个核心功能模块引入了众多潜在的故障点，大大增加了系统出现功能失效的风险，不符合安全苛求系统的开发要求。因此，除了在系统开发周期对系统性质进行验证外，为了确保系统的运行安全，还需要设计监控器对系统的运行时行为进行监控，判定列控系统运行的实时状态是否满足系统设计的需求规范。而监视器的搭建工作需要采用不同于OOP的开发思想进行开发，实现系统监控功能与核心功能物理层面的分离。降低系统不同功能之间的耦合程度，从而提升系

6、统运行时的安全性能。万方数据北京交通大学硕士专业学位论文引言1．2国内外研究现状1．2．1监控领域的研究现状早期的监控【7J主要通过离线监控方式对系统进行监听，维护人员通过系统日志获取系统状态，调用系统中植入的监控代码实现监控逻辑。这种在编码阶段实现监控注入的监控方式，通常会使具有相同监控功能的代码重复的分散在系统实现的各个模块之中，打破了各个模块的封装特性。随着监控开发技术的不断完善，人们尝试对监控功能进行模块化封装【8叫01，通过统一的监控调用接口实现对系统运行的监控功能。这种实现方式在一定程度上避免了相同功

7、能监控代码的重复出现，但监控调用接口依旧分散在系统的不同模块中，没有从根本上实现系统不同模块的独立封装。中间件等软件技术的发展推动了越来越多支持监控的运行平台的出现，利用运行平台的反射机制，监控注入方式发生了很大改变，通过具体的开发工具可以实现在编译前、后、运行时等多个环节注入监控能力。如Wily公司的代码探针技术(JavaByteCodeInstrumentation)【ll】可将监控代码片段在Java虚拟机层植入应用程序的字节码，不仅可以达到监控目的，同时也减少代码修改的工作量。mMRationalPurif

8、yPlus使用对象代码插入技术OCI(ObjectCodeInsertion)u引。通过向代码中插入特定指令来检测软件错误，提升软件监控和调试的效率。面向方面编程AOP(AspectOrientedProgramming)及其开发工具的出现为监控实现提供了直接支持，基于AOP技术的监控框架也陆续提出。如WebLogic诊断框架WLDF(WebLogieDiagnostic