邹显春[1]2003年在《基于活动图模型的工作流形式化语义研究》文中进行了进一步梳理工作流是一个运行的业务流程,工作流管理与工作流的控制及协同有关。工作流管理是一个被业界广泛应用并迅速发展的技术,它的主要特点是使处理过程自动化,使人和各种应用工具协同完成业务活动。工作流管理已在办公环境、工商业和制造业等领域得到广泛应用。工作流管理的目的是为了让合适的人或软件在恰当的时间执行正确的工作。工作流所关注的问题是处理过程的自动化,它根据一系列定义的规则,把文档、信息或任务在参与者之间传递,以达到提高生产组织水平和提高效率的目的。 工作流模型的核心是业务过程的定义,包括组成过程的基本活动以及活动之间的时序关系。但工作流技术自身存在有较多的不成熟性:在工作流的模型描述方面,缺乏支持过程定义、过程分析的形式化的数学模型,从而缺乏对工作流的完整性、有效性、可靠性进行分析的手段。虽然有的模型具有形式化的数学描述,但从模型能力上距离对工作流的本质描述仍有差距。 针对以上问题,作者将UML引入工作流模型描述,并针对工作流的特点对其进行扩展,提出了基于UML活动图的活动超图的工作流建模思想,这种思想不仅具有UML活动图的特征和优点,还着重考虑了外部事件、时序以及运算控制对工作流运行路径的影响,提高了复杂控制条件的描述能力,使其更适合工作流建模。同时对活动超图的语法结构、约束条件及活动超图的语义进行了讨论,并为活动超图定义了适用于工作流模型的形式化语义,从而完成工作流数学模型的建立,提出了工作流活动图形式化语义中活动图的执行算法。为使用模型检查方法来验证与形式化语义对应的工作流功能需求奠定了基础。
胡良文[2]2015年在《基于SPIN的UML模型一致性验证的研究及应用》文中进行了进一步梳理随着计算机技术的高速发展,软件系统的复杂性和规模也越来越高,为了解决大型软件系统的设计和开发问题,UML提供了多种面向对象分析和设计的建模视图,支持对各种复杂系统进行可视化分析、设计和软件部署。然而,由于UML缺乏精确的形式化描述和语义定义,使得各种视图之间很难保证模型的一致性和正确性。近年来,模型的一致性和正确性检测成为一个非常突出和重要的研究课题,但目前的大多数研究方法是通过人工审查或形式化推理等半自动的方式进行检测,不适合工业化应用。模型检测技术是一种快速、全自动的形式化验证方法,本文针对UML模型之间存在语义重迭和信息冗余等问题,结合SPIN检测工具对UML模型进行正确性和一致性验证,本文所做的工作如下:首先,综合分析了UML类图、活动图和时序图的元素,采用严格的形式化对其语法和语义进行描述;由于对UML模型执行一致性检测须保证模型本身的正确性,同时对带有嵌套结构的多层次活动图难以解析其模型元素和不易实现自动化验证,因此提出以树形结构对多层次活动图进行分解,并对分解完成的简单子图进行标准化和完整性检测;继而提出UML活动图到Promela模型的转换规则和Promela模型的重组算法,从而实现了多层次活动图活性及可靠性的验证。接着,针对类图、时序图与活动图之间的一致性问题,定义了时序图消息的顺序关系以及UML模型之间的一致性语义,基于消息的顺序关系对时序图消息进行约简,从而实现了时序图对象的交互行为到活动图控制轨迹的转换;继而通过详细分析SPIN的验证机制,提出基于同步的一致性映射规则和检测算法,并结合检测工具SPIN实现了UML模型的类型一致性和行为一致性的自动化验证。最后,根据活动图的正确性验证算法和UML模型之间的一致性检测算法,以Eclipse Plug-in为开发框架,开发了UML模型一致性验证工具;继而将该验证工具应用于“攻防对抗系统”实例中,经实验表明,验证工具能准确识别和解析UML模型,并且成功检测出模型存在的一致性问题。
陆公正[3]2006年在《基于UML状态图的工作流建模与验证》文中研究指明工作流是近年来计算机集成制造领域发展最为迅速的技术之一。目前已有多种产品应用于实际中,例如Metero、WIDE等。但由于大多数产品在产品建模过程中缺乏正确性验证或仅进行局部的语法检验,造成工作流模型存在死锁、活锁等缺陷,这直接引发了工作流动态执行过程中的诸多问题,如任务不能完成、超期完成等。因而,在工作流过程定义阶段验证模型的正确性就显得尤为重要。而且在工作流执行前及时发现定义过程中存在的错误可大大降低改正错误的成本。由于工作流模型验证的重要性和必要性,本文基于UML状态图分别建立单个工作流的控制结构、时序约束和数据流模型,并应用形式化方法验证模型正确性。除此之外,还进行了并发工作流的建模与验证。使用UML状态图建立工作流模型,对工作流的控制结构进行验证,包括完全性和语义相关性质两方面。把验证UML状态图的完全性转化为验证全局可达迁移图的完全性,给出了验证控制结构完全性和语义相关性质的算法。在验证工作流时序约束一致性方面,在UML状态图中加入了时间事件,给出了将扩展后的UML状态图转化为时间自动机的规则,用时间计算树逻辑定义了两个任务间的最大、最小时间间隔(上、下界约束)和工作流的最终期限约束,并给出了这叁类约束分别在创建阶段、实例化阶段和运行阶段的一致性定义,通过Alur的算法对时序约束一致性进行验证。验证数据流正确性的过程中,在UML状态图中加入了数据流对象,定义了UML状态图的数据流语义,根据该语义给出了从UML状态图到全局状态可达图的转化算法,提出了验证数据流正确性的算法。除了对单个工作流进行建模和验证之外,本文还做了并发工作流方面的建模和验证工作。对UML状态图进行了扩展,描述了从扩展的UML状态图到Büchi自动机的转化过程,并通过Büchi自动机的积建立并发模型,给出了判定在并发模型中是否存在并发冲突的定理,最后给出了验证并发工作流正确性的算法。
胡巍威[4]2013年在《测试用例的生成与管理》文中研究说明计算机已成为人类的重要工具。作为计算机的灵魂,软件技术的发展在计算机的应用中起着举足轻重的作用,已渗透到社会的各行各业中,呈现出系统规模越来越大、复杂程度越来越高、开发周期越来越短、产品质量越来越高的特点。受各种因素制约,软件技术在生产力水平、产品质量、成本及性能等众多方面呈现出了落后于硬件技术发展的趋势,成为制约计算机应用的关键因素之一。作为第叁方的软件测评机构,解决这些问题,对搞好软件测评工作,提高软件及计算机使用效能显得尤为重要。本文在参考了大量文献的基础上,围绕数据库连接池、用户认证接口、功能树遍历的递归、文档生成、系统实现结果等方面问题,对测试用例的生成和管理进行了讨论。论文在分析UML活动图模型可测试性基础上,对基于活动图的测试用例生成方法进行了分析,设计了测试用例的生成方案,提出一种基于UML活动图模型生成测试用例的方法,实现了测试用例的高效管理;论文还分析了市场测试管理工具在文档生成方面存在的局限,介绍了软件测试管理工具Quality Center系统;通过对现有的测试管理系统(Quality Center)的二次开发,实现了快速生成符合要求的可定制测试文档的功能。本文重点围绕组织与机构、数据库的E-R图和数据库的物理结构,探讨了快速生成测试用例的方法;围绕对象流识别模块、循环识别模块、并发识别模块的实现,介绍了活动图并发识别模块的实现;围绕测试文档生成系统的技术特点、设计目标、主要技术、软件组成,介绍了系统开发情况;围绕数据库连接池、用户认证接口、功能树遍历的递归、文档生成、系统实现结果,介绍了软件实现情况。本文结合第叁方测评机构的实际业务需求,探讨一种快速生成测试用例,有效管理测试用例的方法。降低了软件测试用例的设计工作量,提高软件缺陷的发现率,改善平台测试服务的效率,保证软件测试的质量。经过一年来在各测试项目的实践中不断改进,目前该软件已经发布了2.6版,项目数据整理阶段90%的工作都可以由计算机在几分钟内完成,生产效率提高了3倍、降低了成本,同时避免了人工核对数据的不准确性,有效地增强了测试成果的交付能力和质量。
樊鑫[5]2008年在《基于UML活动图生成测试用例方法的研究》文中进行了进一步梳理软件测试是保证软件质量、提高软件可靠性的关键工作,测试用例是软件测试的核心。随着面向对象技术的成熟和广泛使用,基于统一建模语言UML的测试用例生成方法已成为研究的热点。UML活动图是一种特殊形式的状态机,适合计算流程、工作流程的建模,活动图强调从活动到活动的控制流,能表示并发活动,因此,基于UML活动图生成测试用例的方法适用于具有并发活动、交互性强的软件系统的测试。针对具有并发活动、交互性强的应用软件,本文提出一种基于UML活动图生成其测试用例的方法。该方法采用McCabe的基路径方法生成测试场景,对活动图中的并发模块进行压缩,采用基路径寻找算法找出其中的基本路径,运用改进的随机生成过滤法对并发活动进行实例化,替换找出的基本路径,形成完整的路径,据此生成相应的测试场景;采用扩展的弱健壮性等价类测试方法对输入变量的数据进行组合生成测试用例,在此基础上,通过构造活动图的组合树,引入集成测试的思想,按照自底向上的顺序将单一活动图的测试用例集成到组合活动图中,生成高层次活动图的测试用例。本文介绍了软件测试的基本概念和基本方法,分析了UML动态模型的可测试性,对UML活动图的语法和语义进行了形式化定义和描述,详细介绍了本文所提出的基于UML活动图生成测试用例方法的设计过程,并将该方法应用于实际项目—“某省级数字电视管理系统”测试用例的生成,本文以业务受理功能为例,阐述了采用该方法生成测试用例的详细过程。结果表明,本文所提出的方法适用于具有并发和交互活动的应用软件的测试用例生成,所生成的测试用例数量较少,减少了测试工作量,提高了测试效率。
粘新育[6]2007年在《基于UML活动图模型的测试用例生成方法的研究》文中进行了进一步梳理测试用例的设计与生成是软件测试的重点和难点之所在,其本质是如何依据一种以适当方式描述的软件规格说明来设计和生成有效的测试用例。近年来,随着面向对象技术的成熟和广泛应用,基于统一建模语言UML的软件测试方法成为研究的热点,并取得了不少重要的研究成果。本课题旨在针对一般大型、复杂软件所共有的交互性特征,重点研究基于UML活动图模型的测试用例设计与生成方法,并实现了一个与UML建模工具Rational Rose相集成的软件测试用例设计与辅助生成工具。本文首先对UML以及基于模型的测试方法做了简单介绍,指出UML模型用于指导测试的优势所在,并分析了UML各种模型及其可测试性和测试策略。进而指出活动图模型不仅是进行业务需求分析和系统设计的有力工具,同时也是系统测试的重要依据。基于上述分析,本文重点研究了基于UML活动图模型的测试用例设计与生成方法。对测试用例、测试场景等相关概念和技术进行了介绍,给出了基于UML活动图模型生成测试用例的总体策略,包括基于活动图模型控制流结构的测试场景生成和针对活动的输入量的测试数据生成。在测试场景生成部分,本文针对活动图模型的结构化问题提出了对象流处理方法及并发模块的实例化方法;在测试数据生成中,则针对测试数据的描述与生成组合问题,为活动图模型定义了测试剖面,用于描述活动图模型中活动结点的输入输出等测试相关信息,并提出了改进的轮转法以实现测试数据的组合。最后,本课题实现了基于UML活动图模型的测试用例自动生成工具,为测试人员提供了测试剖面定义、测试大纲及测试用例生成功能,并提供了一个管理和使用测试大纲与测试用例的平台。
林跃东[7]2013年在《语义Web服务组合关键技术研究及其在物联网中的应用》文中认为语义Web服务将语义Web与Web服务相结合,利用语义Web丰富的语义描述能力和逻辑推理能力,从而使得计算机及系统平台能够“智能”的理解Web服务与用户请求,实现服务的自动化发现、组合、监控与调用。但由于单个语义Web服务的功能有限,当已存在的单个服务无法满足用户请求时,如何智能分析用户请求,自动化发现多个服务并组合成为满足用户请求的复合服务,已成为工业界与学术界共同关注的焦点问题与研究重点。虽然已经有研究者提出多种服务组合方法,但仍存在以下问题:①无法在数量庞大的服务中获取小规模可用的服务链,存在服务执行行为导致服务组合失效的情况;②难以处理子服务间复杂关联关系及执行顺序的动态组织;③缺少根据服务组合结果结构与关联关系度量其与用户请求的匹配程度的方法;④在系统框架上难以集成多种服务组合发现与组合方法并为其提供支撑。本文关注上述问题,以服务组合模型与方法、系统框架及组合结果的复合相似度度量方法为研究对象,以实现服务组合的执行顺序的动态组织为目标,探讨服务组合关键技术及应用,主要工作如下:(1)借鉴超图思想,提出基于超边图模型的面向组合的候选语义Web服务链集获取方法为了提供小规模可用服务集并避免服务的执行行为导致组合结果失效的情况,本文提出服务的单次执行过程获取方法以及基于超边图的候选语义Web服务链集的获取方法。主要成果包含:①以基于服务行为特征的服务单次执行过程作为本文方法的基础服务集,避免已有方法中存在的服务执行行为导致服务组合失效的情况;②借鉴超图思想,提出采用显示、全面而准确的形式化描述表示潜在候选服务链的超边图模型,其结构清晰又直观;该模型以服务单次执行过程为节点,控制超边图节点粒度,克服超图等模型中节点粒度过大或者过小的问题;③提出通用的超边图构图算法以及服务链获取算法,获取行为特征满足用户请求的候选服务链集。通过复杂性分析与实验,验证其有效性,结果表明其具有更低复杂性与良好性能。(2)对Petri网模型进行扩展并提出基于该模型的服务组合方法针对子服务间复杂的关联关系,为了实现子服务执行顺序的动态组织,本文对Petri网模型进行扩展并提出基于该模型的服务组合方法:①对Petri网的库所进行扩展,提出输入/输出库所的多种子类型并进行分类,表示并处理多来源的输入库所与多用途的输出库所的情况;②引入ε库所与ε变迁,通过其合并-选择与复制-分裂机制,表示并处理服务间一对多与多对一的复杂关联关系情况。通过①和②的扩展,克服原始Petri网无法处理复杂关联关系的问题。③提出基于扩展后的Petri网模型的服务组合方法,实现子服务执行顺序的动态组织。最后,通过实验验证其有效性并分析其复杂性。(3)提出基于子服务权重与关联相似度的复合相似度度量方法针对当前缺少在结构与关联关系上度量组合结果与用户请求的匹配程度的方法,对此,本文提出基于子服务权重与关联相似度的复合相似度度量方法:①分析并提出库所重要系数度量算法,计算不同用途输出库所的重要性系数;②根据子服务的不同用途的输出库所的分布情况,联合库所重要性系数,计算子服务权重,度量子服务在组合结果中的重要程度;③设计子服务关联相似度度量方法,充分考虑子服务权重以及I/O关联关系的模糊概念相似度;④提出基于目标输出的关联相似度与子服务个数的复合服务相似度度量方法,计算服务组合结果与用户请求的匹配程度,实验论证本文度量方法的有效性。(4)提出基于语义Web服务路由的系统框架本文提出基于语义Web服务路由的四角色系统框架,为了为服务组合方法提供系统框架的支撑,该框架引入语义Web服务路由,包含领域本体树融合、路由定位、服务发现与组合统一接口等核心算法与机制:①通过语义Web服务路由中的领域本体树融合算法、路由定位算法实现注册中心或服务路由的定位并进行消息的分发,适应多领域多注册中心的分布式应用环境;②通过服务发现与组合方法的统一接口,实现多种服务发现与组合算法的集成。通过对框架的实现及实验验证了其核心算法与机制的有效性,结果表明该框架适应多领域多注册中心的应用环境并实现多种算法的集成。(5)在物联网中的应用服务组合关键技术关键技术的应用,体现其实际价值。本文描述语义Web服务关键技术与物流供应链物联网结合的应用场景,选取物流供应链物联网环境下的车辆调度场景,采用支持用户自定义数据类型的模糊描述逻辑进行本体与服务的描述,并添加到所实现的系统框架中,应用服务组合关键技术,体现其应用价值。上述研究最终形成包含服务链获取、服务组合模型与方法、复合相似度度量、系统框架等语义Web服务组合关键技术以及应用。
王继超[8]2015年在《基于UML动态模型的测试用例生成方法研究与实现》文中进行了进一步梳理测试用例作为软件测试的核心内容,是软件测试质量稳定的根本保障。基于UML模型的软件测试旨在通过将UML模型用于指导测试、验证模型与代码的一致性、检查软件产品是否符合需求和设计,提高软件测试质量。该方法的优点是可以重用开发、设计阶段的成果,加快测试用例生成。目前基于UML模型的测试用例生成方法主要有四种方式:基于形式规约的测试、基于图理论的测试、启发式测试和直接根据UML规格生成测试用例。每种方法对单一UML模型的讨论相对充分,而对多种UML图形的结合却鲜有涉及。另外,同开发设计过程相比,测试用例生成与具体实现、开发过程等多种因素相关,因此普遍存在着理性较强而实用性、自动化化程度差的现状。在分析UML动态模型的可测性基础上,本文将UML与统一软件开发过程相结合,针对系统级测试用例,提出了一种两级测试场景生成算法。算法以用例图为指导,首先对活动图进行语义扩充和形式化定义,在明确测试充分性准则的前提下将活动图转换为有向图,采用分支回溯深度优先遍历算法生成初级测试场景;其次,分别对图中的循环、并发模块进行迭代限定和内部活动进行排序生成二级测试场景;针对活动图内部活动排序提出并对比了叁种可选方案:深度优先搜索、随机过滤生成和反蚁群算法;然后,根据乘法原理将两级测试场景组合,并对生成的测试场景按权值进行倒叙优化;最后,结合测试数据生成策略生成最终的测试用例。本文重点解决了活动图向有向图自动转换和并发模块引起的组合状态爆炸两个关键问题。本文提出的测试用例生成算法侧重于UML的实际工程实践,在铁路综合视频实时监控系统的应用中,生成的测试用例易用、准确,有效加快了系统测试的进程,验证了本方案的可行性和用于软件测试过程中的指导意义。
时培芳[9]2006年在《基于UML的工作流建模研究》文中认为工作流技术是当前计算机应用领域的一个研究热点,利用工作流技术对企业进行业务过程的建模和分析不仅可以规范化企业的业务流程,发现业务流程中不合理和低效的环节,进而对企业的业务过程进行优化重组,达到全面提高企业运作效率的目的,而且所建立的业务过程模型本身就是企业非常重要的知识库和规则库,可以成为指导企业实施计算机信息化管理的模型。因此,深入研究和大力发展工作流技术对于促进企业管理规范化、信息化,从而对提高经济效益有重要的现实意义。UML是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言,它溶入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术,采用一套成熟的建模技术,除了最常用在建立软件系统模型之外,还可以用于描述机械系统、企业结构、商业系统等等,可以对任何具有静态结构和动态行为的系统进行建模。工作流建模技术一直是工作流技术研究的重要课题之一,国内外研究人员已经在这方面提出了许多有价值的方法,本文分析了传统的工作流建模方法,指出了传统工作流建模方法存在的不足,并对UML的建模能力进行了分析,结合工作流管理系统的系统结构和UML的特点以及在分析其它工作流建模理论的基础上,对利用UML进行工作流建模进行了分析研究,并提出了一种基于扩展的UML活动图的工作流建模方法。本文的主要研究工作及创新如下:1.研究了当前的工作流建模方法,分析了传统的工作流建模方法存在的问题,对UML活动图的建模能力进行了研究;2.对利用UML进行工作流建模进行了研究,给出了工作流建模的流程,从用例视图、活动视图、状态机视图和交互视图四个方面给出了基于UML的工作流建模方法,并作了具体的分析;3.提出了一种基于扩展UML活动图的工作流建模方法,把在过程模型中涉及的主要内容分成叁类,分别是控制信息、活动、触发信息,并对业务过程中的控制信息、活动、触发信息进行了扩充,并进一步讨论了该方法存在的优势;4.用非形式化的语义定义了基于扩展UML活动图的建模方法的建模元素、路由结构、建模规则及执行规则,并用形式化的语义加以定义。本文的最后总结了本文的研究成果,指出了不足和下一步的研究工作。本文提出的基于扩展UML活动图的工作流建模方法通过对UML活动图的扩展,丰富
肖郑进[10]2006年在《面向企业应用的工作流精简建模研究》文中提出工作流技术在实现企业过程重组、面向过程的应用等方面显示了强大的功能和广阔的应用前景。目前相对工作流产品的实现技术和发展速度而言,工作流建模理论的研究相对滞后,在建模方法上还没形成比较系统化的理论体系。许多建模方法还停留在实验室阶段,商品化的工作流产品只提供有限的建模支持,企业用户作为工作流管理系统真正的终端操作者,往往不具备特殊的建模技能,迫切需要一套合适的工作流建模与分析方法。针对工作流技术研究现状,结合企业应用需求,本文建立了一个包含工作流元模型、图形化工作流过程建模语言、工作流模型分析的形式化方法、组织建模、活动参与者分配等用来指导企业用户进行工作流建模的理论体系。 针对工作流模型形式化表示和分析方法的缺乏,本文首先提出了一个具有良好可扩展性的工作流元模型核心集及相应的模型变换方法,以解决工作流模型的共享和不同工作流管理系统间的互操作。其次,给出工作流建模和模型定性分析的一整套方法,包括具有良好用户交互能力的图形化建模方法,图形化模型到形式化模型的映射算法,模型模块化方法,基于行为覆盖图和基于化简的工作流过程模型合理性验证和功能证实的形式化方法等。本文随后提出了基于蚁群寻食机制的工作流模型性能仿真分析方法,为企业流程重组提供科学的依据。 组织模型的频繁变化会导致过程模型不可使用,针对这个模型集成问题,本文归纳了企业组织各层次的模型变化后,提出了一个基于知识的组织元模型和参与者定义方法,讨论了基于知识的参与者匹配策略和组织模型实体间关系的正则表达式描述方法,从而保证当各个层次的企业组织发生变化时,过程模型不需要修改就可重用。本文给出了资源需求定义的XML模式,对工作流过程模型中的复杂资源需求定义提供全面支持。 用户型任务的自动优化分配是提高工作流管理系统运行效率的关键,也是工作流管理系统的重要功能。本文在详细分析了影响用户型任务分配的各种因素及其语意模糊性后,提出了一个可组合的任务分配多级模型以及相应的任务分配方法,详细讨论了具有自适应能力的影响因素权重设计方法。实验对比证实了多级模型在各种资源配置环境下都具有非常好的综合性能。 工作流管理系统面对的用户需求差异比较大,在一个WfMS中实现所有的需求是不现实的。基于此,本文给出了一个基于CORBA的分布式工作流中间件FlexFlow的设计,并详细分析了FlexFlow中基于Petri网的引擎调度机制的实现。
参考文献:
[1]. 基于活动图模型的工作流形式化语义研究[D]. 邹显春. 西南师范大学. 2003
[2]. 基于SPIN的UML模型一致性验证的研究及应用[D]. 胡良文. 南京航空航天大学. 2015
[3]. 基于UML状态图的工作流建模与验证[D]. 陆公正. 苏州大学. 2006
[4]. 测试用例的生成与管理[D]. 胡巍威. 电子科技大学. 2013
[5]. 基于UML活动图生成测试用例方法的研究[D]. 樊鑫. 南昌航空大学. 2008
[6]. 基于UML活动图模型的测试用例生成方法的研究[D]. 粘新育. 山东大学. 2007
[7]. 语义Web服务组合关键技术研究及其在物联网中的应用[D]. 林跃东. 华南理工大学. 2013
[8]. 基于UML动态模型的测试用例生成方法研究与实现[D]. 王继超. 电子科技大学. 2015
[9]. 基于UML的工作流建模研究[D]. 时培芳. 山东师范大学. 2006
[10]. 面向企业应用的工作流精简建模研究[D]. 肖郑进. 浙江大学. 2006
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