基于排队理论的软件体系结构性能研究

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1、太原理工大学硕士学位论文基于排队理论的软件体系结构性能研究姓名：郝永春申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：彭新光2003.5.1太原理工大学硕士学位论文基于排队理论的软件体系结构性能研究y518432摘要软件质量一直是软件领域中的研究热点，大多数软件失败都和软件的质量有关。随着软件系统越来越复杂，基于体系结构的开发模式成为当前开发软件的主要模式，因此对体系结构的分析和评价势在必行。长期以来体系结构的设计和分析缺乏理论支持，主要依赖于体系结构师的经验。体系结构的分析主要考虑以下问题：体系结构质

2、量如何度量，如何建立质量模型，使用什么方法分析体系结构质量。本文从一般软件度量出发，分析了体系结构质量属性和目前现有的一些性能质量模型，以及现有性能质量分析存在的问题，同时分析体系结构的设计和分析方法，提出了新的性能分析方法和模型。性能是体系结构的一个质量属性，考虑系统对特定时间的响应时间和在给定时间段内响应事件的数目。软件体系结构都是为了解决一定的问题，从同一份需求会映射出多个体系结构，也就说这些软件体系结构有一些组成太原理工大学硕士学位论文单元会相同，就有可能通过比较的方法选出其中最合适的一个。本文

3、提出先提取体系结构的进程视图，然后利用排队理论分析进程视图建立体系结构性能模型的方法。进程视图是体系结构的一个通用视图，描述体系结构的动态行为，进程视图是由进程和数据流组成。从进程并发的角度看，进程与网络节点相似。本文分析计算机网络节点和软件体系结构的组件进程角度的相似性、网络的拓扑结构与体系结构的拓扑结构的相似性、网络处理报文和软件处理数据单元的相似性。这些相似性构成了使用网络排队理论分析体系结构的基础，网络排队理论有许多结论，这些结论能够满足体系结构性能分析的要求，文中主要分析了体系结构的平均最大吞

4、吐量和平均响应时间。软件体系结构由构件和连接件组成，本文分析了构成体系结构的六种组成元素，通过这些组成元素的转化提取体系结构的进程视图，然后应用排队理论建立性能建模。最后文中使用语境中的关键词系统中的两个体系结构设计实例来说明本文提出方法如何使用，而后就这两个体系结构性能作了比较分析。关键词：软件体系结构，软件质量，软件度量，排队理论，体系结构性能，性能模型，进程视图，体系结构分析方法II查曼堡三查堂堡主兰垡堡兰——RESEARCHONSOFTⅥ硷REARCHITECTUREPERFORMANCEBAS

5、EDONQUEUEINGTHEORYAbstractSoftwarequalityisalwaysanimportantissueinthedomainofsoftwareandmostsoftwarefailwithqualityproblem．Forthesoftwaredevelopedismoreandmorecomplex，thearchitecture—basedsoftwaredevelopmentmodeisthemainone；thereforetheanalysisandevalua

6、tionofarchitecturearenecessaryatpresentArchitecturedesignandanalysisdependmainlyonexperienceofarchitectbutnotonthetheoryforalongtime．Whenthesoftwarearchitectureisanalyzed，thefollowingquestionscarlbeconsidered：howtomeasurearchitecturequality,howtobuildqua

7、litymodelandwhatmethodusedtoanalysisarchitecturequality．Basedonthecommonsoftwaremetrictheory,thequalityattributesareanalyzedandtheperformancemodelofarchitectureisputforwardinthethesis．CombinedwiththeproblemofIII太原理工大学硕士学位论文performancemodelandtheresultofa

8、nalysisofdesignandanalysismethod，anewmethodandmodelofperformanceanalysisaregiven．Performanceisoneofarchitecturequalityattributesandconsiderstwoaspectsofsystemresponsivenesseitherthetimerequiredtorespondtospecificevents，ort