一种移动分布式系统的可视化建模构造器VMT的设计与实现

【摘要】随着互联网的出现，计算机软件所面临的环境发生了变化，由静态、封闭转为动态、开放。其中，“动态”指变化频繁，“开放”指环境及其变化可能超出开发阶段的预期。由于硬件速度的提高、容量变大、成本降低、移动自组网和便携式计算设备的出现等等，使得软件系统的规模和复杂性不断地增加。软件系统从传统的桌面环境开始转移到具有高分布性和移动环境。本文首先介绍移动分布式系统概念的背景、特征和移动中间件的重要性。无线网络与固定网路相比，更容易受到干扰而出现网络故障，发生断连操作，使系统可用性降低。介绍支持断连操作的方法：缓存技术、数据收集、RPC、部署与重部署、副本一致性和代码一致性。其中，部署过程是将组件部署到硬件设备上。在构建支持断连操作的分布式移动开发平台时，引入了中间件技术。中间件能检测运行系统的信息，本文设计中间件适配器组件来移动分布式网络下对中间件的要求。其次，构建移动分布式可视化构造器MTV，采用MVC设计模式。VMT具备如下功能：可裁剪性、可扩展性和有效性。VMT的可裁剪性能够对增加新视图或者修改原有视图。VMT支持可扩展性表现在模型大小、视图和控制器算法的可扩展性。VMT有效性为确保不以性能为代价来换取系统可扩展性。MVC模式将一个应用分成模型、视图和控制器。VMT模型子系统包括系统数据组件、算法结果数据组件和图形视图数据组件；VMT视图子系统包括表格视图组件和图形视图组件；VMT控制器子系统包括产生器组件、修改器组件、算法容器组件和中间件适配器组件。采用J2EE的架构设计模型、视图和控制器。再次，给出了可用性的定义、模型假设、可用性的计算方法和提高可用性的部署算法。模型的假设包括：尽管有很多原因可导致可用性降低，本文关注系统的可用性和断连操作，断连操作是系统可用性降低的主要原因、在给定时间T内提高系统可用性，假设在时间T内，检测到系统参数是不变的和假设通过访问一些中间位置可得到系统部署结构，也就是通过一些中间件位置可得到系统相关参数。可用性模型构建的约束条件：每个主机上可用的内存、每个软件组件需要的内存和组件位置的可能约束（例如，UI组件可能固定部署到特定主机上）。根据这些约束条件，得到系统整体可用性A。最后，由于移动分布式环境的内在动态性和不可预测性的特点，硬件主机和组件可能会不可预见地出现故障，如果硬件主机失效，那么部署在此节点上组件不能提供相应的服务，或者向其它硬件主机请求服务，从而降低系统可用性。如果系统由n个组件和m个硬件主机组成，那么找到具有最大可用性部署架构是个指数复杂性问题，需要设计近似算法来部署系统。根据组件间依赖的程度给出随机部署算法和贪心部署算法的伪代码。给出3个实例，运行两种算法，并分析系统可用性和运行时间。尽管贪心部署算法运行时间稍高比于随机部署算法，但系统可用性却明显提高。
【作者】刘洋；
【导师】郭德贵；
【作者基本信息】吉林大学，软件工程，2014，硕士
【关键词】移动性；MVC；可用性；部署算法；

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