基于面向网构软件的环境驱动模型与支撑技术分析

2018-12-29，

数码设计 2018年10期

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(西南计算机有限责任公司，重庆，400060)

前言

目前在网络工程和软件工程领域，网构软件的研究成为重点。网构软件相对于传统的分布式软件系统具有演化性、多态性、协同性、自主性和反应性等特征。互联网使计算机软件的运行环境由封闭变为开放，由静态变为动态，由可控变为难控，随着网络环境的发展趋势，软件系统开始进化为可多目标、可连续反应以及柔性可演的新型软件系统。从软件构建方面来看，网络环境的开放性和动态性要求各个软件之间能够跨网络的相互协作、相互连通，甚至达成联盟关系，是系统的使用不断满足客户需求。

1 环境驱动模型软件系统与经典软件系统运行的不同之处

环境驱动模型软件系统在运行方面共有两层，即目标层和控制层，目标层用于满足使用者一段时间的体验，控制层则根据环境变化对运行系统进行指标内的调整，以达到最优演化。控制层对运行系统的改变使目标层为用户提供最优的体验，能够跟随环境的变化不断改变。控制层的主要工作就是为了满足用户在不同时段不同需求而对系统进行调整。经典软件系统的目标单一以及硬性完成指标的特性与环境驱动模型软件系统存在巨大差异。环境驱动模型软件系统具有可变性，根据不同时段的不同要求进行调整，以柔性化为用户提供更好的综合体验。

2 宏观角度下环境驱动模型交互模式

宏观角度下，环境驱动模型形成了系统服务用户及用户使用系统的结构。用户与系统间通过改善互动方式以及系统的服务方式，从而利用第三方实体改善互动成果，逐步形成用户、系统、第三方实体的稳定关系。第三方实体可包括人、对象、地区，第三方实体总和即外部环境。用户、系统及外部环境形成的结构具有动态、偶发、关联的特点。三者之间相互关联，随着外部环境的改变不断改变，从而满足用户变化的目标[1]。

3 环境驱动模型的软件结构模型

软件的基本形态由软件的结构模型决定。面向网构软件的环境驱动模型在开放、动态、难控的网络环境下具有抽象。环境驱动模型的软件结构模型由三个部分组成，即环境设施部分、协同系统部分、目标驱动部分，三个部分相互关联、协作运行。从软件构造角度来看，环境驱动模型软件系统需要处理的问题，即对于用户、系统和外部环境三者间的合理关系，外部环境的相关信息本身不能完全的面向问题做出解释，直接导致难以更好的指挥系统的行为。外部环境信息的准确及有效指挥着系统根据用户目标而改变，改善用户目标处于问题空间的情况。传统软件向环境驱动模型软件的转换过程中，通过对技术的分解，以及再强化，实现传统软件的单向转换。在环境驱动模型的软件系统中，用户、系统、环境三者间必须随时交流并且做出调整，因此过去的技术已经不能使用了。

4 环境驱动下的关键技术

环境信息显示化为环境驱动模型的基本特征之一，其由采集原始环境信息、环境上下文建模、解释应用三个方面构成。环境上下文建模是环境驱动模型的核心管理。在计算机系统中上下文信息进行储存管理，上下文信息服务为计算机应用的高效、灵活、准确、实用提供了保障。应用的不断更新以及环境的不断变化，造成上下文信息的不断更新。当前环境下的上下文信息不被任何应用使用，那么当前环境下的上下文信息进入消亡状态。

上下文建模存在的意义在于促进上下文的理解、运用以及表达。上下文建模可分为动态上下文和静态上下文两类，以信息的生存周期来对上下文信息进行动静态分类。上下文生存周期较长的称为静态上下文，例如“丙居住于洛杉矶”，因为通常住所不会频繁更换，所以此条上下文的生存周期会比较长。相反的，上下文生存周期较短的，如“丙走进校园”，可以有下一步的行动变化，则称为动态上下文。

上下文信息的管理以及应用于系统中，形成上下文建模，促进上下文信息在系统中的有效运用。上下文信息的使用通常有三个层面，即上下文建模、上下文管理层、上下文应用层，三个层面的相互联系促进上下文信息的良好使用。上下文管理层作为基础，管理和储存上下文信息，将信息进行融化。上下文应用层作为高层，直接与应用连接，为系统提供良好的上下文信息服务，为用户提供便捷、高效的应用模型相关技术。

在开放、动态、难控的网络环境里，需要软件系统的更新进步，进而适应环境驱动下的互联网。在环境上下文的处理方面，需要从动态上下文模型转换为通用的上下文模型，成为环境驱动模型中上下文处理的支撑技术[2]。