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(lái)越大，復(fù)雜性越來(lái)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(wèn)題和新挑戰(zhàn)。本書(shū)是在傳統(tǒng)軟件工程問(wèn)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(tái)、組件化軟件工程開(kāi)發(fā)及面向服務(wù)的計(jì)算等。
本書(shū)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(shū)適用于計(jì)算機(jī)學(xué)科的大學(xué)高年級(jí)本科生和研究生，可作為現(xiàn)代軟件工程課的高級(jí)教程，而對(duì)于從事軟件研究和開(kāi)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(shū)。

作者簡(jiǎn)介

黃濤，1965年生。1994年在中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲工學(xué)博士學(xué)位?，F(xiàn)任中國(guó)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(zhǎng)。長(zhǎng)期致力于分布計(jì)算、軟件工程等領(lǐng)域研究，曾獲中國(guó)科學(xué)院科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（2001）、高校科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)（2001）、國(guó)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(guó)科學(xué)院軟件研究所獲工學(xué)博士學(xué)位。現(xiàn)任中國(guó)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(guó)科學(xué)院獲工學(xué)博士學(xué)位。1983～1985年任美國(guó)斯坦福大學(xué)和卡內(nèi)基梅隆大學(xué)訪問(wèn)學(xué)者。1988年任中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授。1994～2002年任中國(guó)科學(xué)院軟件研究所所長(zhǎng)。我國(guó)著名的計(jì)算機(jī)軟件理論和工程技術(shù)專家，曾獲中國(guó)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(guó)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(shū)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(wèn)題
1．1．3 軟件生命期模型
1．2 軟件開(kāi)發(fā)方法
1．2．1 軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程
1．2．2 結(jié)構(gòu)化軟件開(kāi)發(fā)方法
1．2．3 面向?qū)ο筌浖_(kāi)發(fā)方法
1．2．4 敏捷軟件開(kāi)發(fā)方法
1．2．5 軟件復(fù)用
1．3 軟件質(zhì)量評(píng)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(guò)程
2．3．1 RUP基本概念
2．3．2 核心工作流程
2．3．3 UML對(duì)開(kāi)發(fā)過(guò)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(yǔ)言
3．2．1 體系結(jié)構(gòu)描述語(yǔ)言設(shè)計(jì)考慮
3．2．2 體系結(jié)構(gòu)描述語(yǔ)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(wèn)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(guò)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(lè)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(duì)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(duì)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(duì)等系統(tǒng)
第8章網(wǎng)絡(luò)軟件基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)
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(mén)戶中間件
第9章組件化軟件工程開(kāi)發(fā)
9．1 軟件復(fù)用技術(shù)
9．1．1 軟件復(fù)用過(guò)程
9．1．2 軟件復(fù)用技術(shù)分類
9．1．3 軟件復(fù)用帶來(lái)的問(wèn)題
9．2 基于組件的軟件開(kāi)發(fā)
9．2．1 概述
9．2．2 組件
9．2．3 基于組件的軟件開(kāi)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(yǔ)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(duì)照表
附錄B 專業(yè)詞匯英漢對(duì)照表
附錄C 常用英文縮略語(yǔ)表

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：負(fù)載管理的策略要求按照任務(wù)請(qǐng)求獲益值由高到低的順序依次確定級(jí)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(jí)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(cè)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(duì)該任務(wù)組作降級(jí)處理，并重新檢查目標(biāo)狀態(tài)是否可滿足；當(dāng)降級(jí)到最低級(jí)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(cè)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(duì)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(guò)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(guò)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(shuí)來(lái)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(mén)檻規(guī)則，即當(dāng)一個(gè)服務(wù)器的工作負(fù)載超過(guò)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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