基于经验软件工程方法的云计算工作流系统设计的研究

With the rapid development of hardware and the increase of high-level service quality requirement, cloud computing has been adopted into workflow system. In order to build high efficiently and high quality of service system design patterns have been applied to the design of cloud workflow system as successful solutions. Currently we have not found any evidence of applying design patterns on cloud workflow development. Therefore it is difficult to provide any suggestion for building a cloud workflow system with good functionalities and high quality of service.This research proposes to adopt empirical methods to investigate the relationships among the design patterns, the cloud workflow functionality and the quality of service based on the previous research outcomes. From the relationship between the design patterns and the two key issues of cloud workflow system can be clarified. And we also could set a guideline of applying design patterns into the cloud workflow system development. At last this research could archieve the target of developingcloud workflow system efficiently and providing high quality of service.

随着硬件技术不断进步和用户对系统功能性和服务质量需求的提高，将云计算技术应用于工作流系统的构建可助于解决设计工作流系统时所面临的系统资源闲置或是数据存储空间不足的问题。然而，现有的研究较少关注如何对云计算工作流系统进行经验性的观察研究，因而较难从实证的角度对于如何改善相关系统的功能性和服务质量提出建议方案。本项目拟引入设计模式的概念，利用总结过去成功经验的软件设计思想，采用经验软件工程的研究方法，以文库构建和进行对照性、重复性实验等方式，厘清设计模式在设计云计算工作流系统时如何定义接口的功能性，以及确定设计模式对云计算工作流系统的服务质量属性所产生的影响，以期在理论上阐明设计模式与云计算工作流系统在功能性和服务质量两关键因素的关联机制，在实践上建立设计模式的使用规范，盼能指导设计模式在设计和重构云计算工作流系统时的应用，从而最终实现云计算工作流系统的高效构建和高服务质量。

将云计算技术应用于工作流系统的构建可为其提供理想的运行平台。然而，云平台的动态性特征很难保证工作流系统功能性和服务质量的稳定。此外，现有的研究较少关注如何对云计算工作流系统进行经验性的观察研究，因而较难从实证的角度对于如何改善相关系统的功能性和服务质量提出建议方案。本项目针对云环境下工作流系统设计的问题，利用经验软件工程的方法，从系统的功能性设计、系统服务质量和可维护性三个方面展开研究。分析了设计模式检测在系统设计中的有效性，结合问题框架模型提取了系统设计中安全性的关注点，提出了云计算工作流系统服务器选择策略、数据安置策略和监测点选择策略，提出了系统设计中代码异味的检测工具DT，提高了系统的可维护性。.本项目自执行以来，在论文发表、人才培养和学术交流等多方面取得了一定的成果，达到了预期的目标。本项目组共发表期刊和国际会议论文7篇，另有1篇已被国际会议接收录用。共培养研究生7名，其中2名硕士生已经顺利毕业。项目组成员参加国际会议和出国访学交流共8人次。