網(wǎng)絡(luò)分布計(jì)算與軟件工程

內(nèi)容概要

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及，軟件系統(tǒng)的規(guī)模越來越大，復(fù)雜性越來越高。軟件的體系結(jié)構(gòu)和運(yùn)行環(huán)境也發(fā)生了根本變化，軟件工程方法和技術(shù)正面臨著前所未有的新問題和新挑戰(zhàn)。本書是在傳統(tǒng)軟件工程問題的基礎(chǔ)上，集中闡述網(wǎng)絡(luò)化軟件的基本原理和技術(shù)，主要包括：軟件系統(tǒng)建模、軟件體系結(jié)構(gòu)、分布計(jì)算原理、分布事務(wù)處理、分布式算法、分布式系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)軟件基礎(chǔ)架構(gòu)平臺、組件化軟件工程開發(fā)及面向服務(wù)的計(jì)算等。
本書將網(wǎng)絡(luò)分布計(jì)算與軟件工程這兩個(gè)主題相結(jié)合進(jìn)行闡述，既有原理、技術(shù)和方法，又有典型系統(tǒng)介紹和分析。本書適用于計(jì)算機(jī)學(xué)科的大學(xué)高年級本科生和研究生，可作為現(xiàn)代軟件工程課的高級教程，而對于從事軟件研究和開發(fā)的廣大工程技術(shù)人員，也是一本基礎(chǔ)性的專業(yè)參考書。

作者簡介

黃濤，1965年生。1994年在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲工學(xué)博士學(xué)位?，F(xiàn)任中國科學(xué)院軟件研究所研究員。博士生導(dǎo)師。2002～2010年任科學(xué)院軟件研究所副所長。長期致力于分布計(jì)算、軟件工程等領(lǐng)域研究，曾獲中國科學(xué)院科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（2001）、高?？茖W(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)（2001）、國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)（2002）、中創(chuàng)軟件人才獎(jiǎng)（2002）、北京市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（2009）。金蓓弘，1999年在中國科學(xué)院軟件研究所獲工學(xué)博士學(xué)位?，F(xiàn)任中國科學(xué)院軟件研究所研究員，博士生導(dǎo)師。主要研究領(lǐng)域?yàn)榉植际接?jì)算、移動(dòng)和普適計(jì)算、軟件工程。馮玉琳，1942年生。1982年在中國科學(xué)院獲工學(xué)博士學(xué)位。1983～1985年任美國斯坦福大學(xué)和卡內(nèi)基梅隆大學(xué)訪問學(xué)者。1988年任中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授。1994～2002年任中國科學(xué)院軟件研究所所長。我國著名的計(jì)算機(jī)軟件理論和工程技術(shù)專家，曾獲中國科學(xué)院科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（2001）、中石化科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（2001）、國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)（2002）、北京市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（2009）以及優(yōu)秀論文獎(jiǎng)、優(yōu)秀教學(xué)獎(jiǎng)、先進(jìn)個(gè)人獎(jiǎng)等。出版學(xué)術(shù)著作5部。

書籍目錄

序
前言
第1章軟件工程發(fā)展概論
1．1 軟件工程的目標(biāo)
1．1．1 軟件工程要素
1．1．2 軟件工程面臨的問題
1．1．3 軟件生命期模型
1．2 軟件開發(fā)方法
1．2．1 軟件開發(fā)過程
1．2．2 結(jié)構(gòu)化軟件開發(fā)方法
1．2．3 面向?qū)ο筌浖_發(fā)方法
1．2．4 敏捷軟件開發(fā)方法
1．2．5 軟件復(fù)用
1．3 軟件質(zhì)量評價(jià)
1．3．1 軟件質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
1．3．2 軟件質(zhì)量度量
1．3．3 軟件質(zhì)量保證
第2章軟件系統(tǒng)建模
2．1 面向?qū)ο笙到y(tǒng)建模
2．1．1 面向?qū)ο蠼７椒?br />2．1．2 統(tǒng)一面向?qū)ο蠼?br />2．2 UML：統(tǒng)一建模的基礎(chǔ)
2．2．1 UML的組成
2．2．2 標(biāo)記方法
2．3 RUP：統(tǒng)一建模的過程
2．3．1 RUP基本概念
2．3．2 核心工作流程
2．3．3 UML對開發(fā)過程的支持
第3章軟件體系結(jié)構(gòu)
3．1 軟件體系結(jié)構(gòu)模型
3．1．1 軟件體系結(jié)構(gòu)定義
3．1．2 軟件體系結(jié)構(gòu)模型
3．2 軟件體系結(jié)構(gòu)描述語言
3．2．1 體系結(jié)構(gòu)描述語言設(shè)計(jì)考慮
3．2．2 體系結(jié)構(gòu)描述語言實(shí)例研究
3．2．3 實(shí)用軟件體系結(jié)構(gòu)描述方法
3．3 軟件體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格
3．3．1 定義和作用
3．3．2 分層系統(tǒng)及其應(yīng)用
3．3．3 容器系統(tǒng)及其應(yīng)用
第4章分布計(jì)算原理
4．1 概述
4．1．1 網(wǎng)絡(luò)分布計(jì)算
4．1．2 分布式系統(tǒng)
4．1．3 中問件
4．2 基礎(chǔ)模型
4．2．1 進(jìn)程模型
4．2．2 時(shí)間模型
4．2．3 狀態(tài)模型
4．2．4 失敗模型
4．3 通信
4．3．1 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議
4．3．2 遠(yuǎn)程過程調(diào)用
4．3．3 遠(yuǎn)程方法調(diào)用
4．3．4 面向消息的通信
4．3．5 組播通信
4．4 進(jìn)程
4．4．1 進(jìn)程和線程
4．4．2 進(jìn)程組織
4．4．3 進(jìn)程遷移
4．5 并發(fā)控制
4．5．1 概述
4．5．2 互斥
4．5．3 選舉
4．5．4 分布式死鎖
4．6 尋址定位
4．6．1 名字解析
4．6．2 移動(dòng)尋址
4．6．3 分布式散列表
4．6．4 分布式垃圾回收
4．7 容錯(cuò)
4．7．1 進(jìn)程復(fù)制
4．7．2 數(shù)據(jù)復(fù)制
4．7．3 一致性協(xié)議
第5章分布事務(wù)處理
5．1 分布事務(wù)
5．1．1 概述
5．1．2 事務(wù)模型
5．1．3 原子提交協(xié)議
5．2 事務(wù)并發(fā)控制
5．2．1 鎖方法
5．2．2 時(shí)間戳排序方法
5．2．3 樂觀并發(fā)控制方法
5．2．4 事務(wù)恢復(fù)
5．3 工作流事務(wù)
5．3．1 松弛事務(wù)模型
5．3．2 事務(wù)工作流調(diào)度
第6章分布式算法
6．1 分布式路徑路由算法
6．1．1 寬度優(yōu)先搜索算法
6．1．2 最短路徑路由算法
6．1．3 互聯(lián)網(wǎng)動(dòng)態(tài)路由策略
6．2 可靠性算法
6．2．1 可靠通信算法
6．2．2 節(jié)點(diǎn)故障處理算法
6．2．3 拜占庭故障處理算法
6．3 負(fù)載分配算法
6．3．1 靜態(tài)負(fù)載分配算法
6．3．2 動(dòng)態(tài)負(fù)載分配算法
第7章分布式系統(tǒng)
7．1 基于文件的分布式系統(tǒng)
7．1．1 NFS
7．1．2 xFS
7．1．3 分布式文件系統(tǒng)比較
7．2 基于對象的分布式系統(tǒng)
7．2．1 CORBA
7．2．2 Java EE
7．2．3 DCOM
7．2．4 NET
7．2．5 分布式對象系統(tǒng)比較
7．3 基于web的分布式系統(tǒng)
7．4 基于消息和協(xié)同的分布式系統(tǒng)
7．4．1 TIB
7．4．2 JINI
7．4．3 OnceDI
7．4．4 基于消息和協(xié)同的分布式系統(tǒng)比較
7．5 對等系統(tǒng)
第8章網(wǎng)絡(luò)軟件基礎(chǔ)架構(gòu)平臺
8．1 概述
8．2 消息通信中間件
8．3 事務(wù)處理中間件
8．4 應(yīng)用服務(wù)器
8．4．1 微內(nèi)核
8．4．2 組件容器
8．4．3 自適應(yīng)資源重配
8．5 數(shù)據(jù)集成中間件
8．6 流程集成中間件
8．7 服務(wù)集成中間件
8．7．1 SOAP引擎
8．7．2 BPEL運(yùn)行支撐
8．8 信息門戶中間件
第9章組件化軟件工程開發(fā)
9．1 軟件復(fù)用技術(shù)
9．1．1 軟件復(fù)用過程
9．1．2 軟件復(fù)用技術(shù)分類
9．1．3 軟件復(fù)用帶來的問題
9．2 基于組件的軟件開發(fā)
9．2．1 概述
9．2．2 組件
9．2．3 基于組件的軟件開發(fā)方法
9．2．4 COTS
9．3 軟件模式
9．3．1 概述
9．3．2 結(jié)構(gòu)型模式
9．3．3 分布型模式
9．3．4 交互型模式
9．3．5 適應(yīng)型模式
9．3．6 基于模式的復(fù)用
9．4 軟件框架和產(chǎn)品線工程
9．4．1 軟件框架
9．4．2 軟件產(chǎn)品線工程方法
9．4．3 組件容器領(lǐng)域分析
9．4．4 組件容器產(chǎn)品線框架
第10章面向服務(wù)的計(jì)算
10．1 概念模型
10．2 Web服務(wù)技術(shù)
10．2．1 Web服務(wù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
10．2．2 Web服務(wù)通信
10．2．3 Web服務(wù)描述
10．2．4 Web服務(wù)發(fā)布和發(fā)現(xiàn)
10．2．5 Web服務(wù)組合
lO．2．6 Web服務(wù)的元數(shù)據(jù)和語義
10．3 事務(wù)復(fù)合服務(wù)
10．3．1 松弛原子性驗(yàn)證
10．3．2 分布式并發(fā)控制
10．3．3 失敗恢復(fù)
10．4 “軟件即服務(wù)”和云計(jì)算
10．4．1 軟件即服務(wù)
10．4．2 虛擬化
10．4．3 云計(jì)算
參考文獻(xiàn)
附錄A 專業(yè)詞匯漢英對照表
附錄B 專業(yè)詞匯英漢對照表
附錄C 常用英文縮略語表

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：負(fù)載管理的策略要求按照任務(wù)請求獲益值由高到低的順序依次確定級別由高到低的負(fù)載管理措施，同一任務(wù)組所有的任務(wù)均采用相同級別的負(fù)載管理措施；獲益值較高任務(wù)組的負(fù)載管理措施不會(huì)受獲益值較低的任務(wù)組的影響，即重要任務(wù)的QOS保障效果不會(huì)受到非重要任務(wù)的影響。負(fù)載管理的算法如下：檢查當(dāng)前的負(fù)載狀態(tài)是否滿足調(diào)度檢測條件，如果不能滿足，則將目標(biāo)負(fù)載狀態(tài)置為空，并按照任務(wù)組獲益值由高到低的順序依次加入目標(biāo)負(fù)載狀態(tài)，然后檢查目標(biāo)負(fù)載狀態(tài)是否可滿足。若可滿足，繼續(xù)循環(huán)檢查下一任務(wù)組，否則嘗試對該任務(wù)組作降級處理，并重新檢查目標(biāo)狀態(tài)是否可滿足；當(dāng)降級到最低級別而目標(biāo)負(fù)載仍不能得到滿足時(shí)，該任務(wù)組及所有未檢測的任務(wù)組均不包含在可滿足調(diào)度的負(fù)載狀態(tài)中，對它們采取準(zhǔn)入控制措施。算法結(jié)束時(shí)，目標(biāo)負(fù)載的狀態(tài)就是一個(gè)可滿足調(diào)度的負(fù)載狀態(tài)。6.3.2 動(dòng)態(tài)負(fù)載分配算法靜態(tài)負(fù)載分配是以一種預(yù)分的方式把任務(wù)分配給服務(wù)器集群。然而，服務(wù)器的工作負(fù)載在運(yùn)行時(shí)隨著計(jì)算的過程會(huì)不斷發(fā)生變化，初始時(shí)好的映射分配可能會(huì)變壞，這就要求在運(yùn)行時(shí)能根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，將負(fù)載從重負(fù)擔(dān)的服務(wù)器上轉(zhuǎn)移到輕負(fù)擔(dān)或者空閑的服務(wù)器。動(dòng)態(tài)負(fù)載分配又稱為負(fù)載平衡，是在運(yùn)行過程中進(jìn)行的負(fù)載分配決策。動(dòng)態(tài)負(fù)載分配算法所遵循的策略分為：（1）啟動(dòng)策略，決定由誰來啟動(dòng)負(fù)載平衡活動(dòng)。在發(fā)送者啟動(dòng)的方法中，由重負(fù)載的服務(wù)器啟動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)移進(jìn)程。在接收者啟動(dòng)的方法中，由輕負(fù)載的服務(wù)器啟動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)移進(jìn)程。（2）選擇策略，決定一個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)是否需要參與負(fù)載轉(zhuǎn)移。多數(shù)轉(zhuǎn)移策略采用門檻規(guī)則，即當(dāng)一個(gè)服務(wù)器的工作負(fù)載超過某個(gè)上限時(shí)，該節(jié)點(diǎn)的工作負(fù)載可以轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)中的其他服務(wù)器節(jié)點(diǎn)上。

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