基于软件体系结构知识的软件架构过程及其关键技术研究

传统软件体系结构（SA）描述以结构为核心，关注SA设计结果，而忽视了SA知识（AK），如设计原理，在SA架构过程中的核心地位，造成软件开发过程中，尤其是更新维护阶段的若干问题。最新研究认为AK应当与结构型SA元素一样成为SA的首要构成元素，因此SA架构过程作为知识密集型的设计活动，面临知识管理和应用的瓶颈，也缺乏系统的基于AK的架构过程指导。本项目拟从四个方面探索基于AK的架构过程：1）改进现有SA架构过程，将AK系统应用于架构过程的各项活动；2）建立AK管理框架，有效管理和应用各种类型的AK；3）研究架构过程中的AK应用活动及最佳实践；4）从架构师的角度，提炼AK CASE工具的功能性需求。最终为基于AK的架构过程提供知识管理框架、架构过程指导和辅助工具的工程化支持。

软件体系结构知识的缺失是造成软件在体系结构层面难以更新和演化问题的关键，造成的结果是因软件体系结构的重新设计或不当设计所耗费的大量开发成本，甚至导致项目的失败。针对这些问题，本项目研究成果包括：（1）改进了现有的软件架构过程，将软件体系结构知识系统应用于软件架构过程的各项活动。（2）建立了软件体系结构知识的管理框架，在软件架构过程中有效获取、共享和应用（重用）各种类型的软件体系结构知识，促进软件体系结构的设计和演化。（3）从软件架构师和架构过程的角度，提炼了软件体系结构知识管理工具的功能性需求，实现了基于知识的软件体系结构设计工具。以上三方面的研究成果为基于知识的软件架构过程提供了知识管理框架、架构过程指导和辅助工具的工程化支持。研究成果也在工业项目中得到了评价和应用。