一种基于软件开发要素及其联系的时态建模方法技术

本发明专利技术提供了一种基于软件开发要素及其联系的时态建模方法，通过该方法可以为软件开发中的需求、设计、模型、构件、支持数据和软件产品等开发要素及其复杂的联系建立集成统一的数据模型，形成反映以上要素的时变属性和时态联系的数据库，从而为软件开发过程提供支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种基于软件开发要素及其联系的时态建模方法
本专利技术涉及计算机技术，更具体地，涉及一种基于软件开发要素及其联系的时态建模方法。
技术介绍
当前，随着计算机软件的自身规模和精细程度的日益提升，软件开发过程已经发展为一个多要素相互联系、支持、影响和制约的复杂过程。如果希望对软件开发的整体过程实施有效的决策、规划、管理与考核，就需要将软件开发的复杂过程以统一的数据模型予以表征，在数据模型的基础上建立一套支撑平台，通过该平台对整个软件开发过程实现维护、检索、跟踪、分析和控制。软件开发过程所涉及的要素众多，其中主要的开发要素包括需求、设计、模型、构件、支持数据以及软件产品。数据模型需要表征出上述主要的开发要素自身开发的过程信息，还要表征出上述主要的开发要素在软件开发当中被应用的过程信息，因而需要描述主要的开发要素相互之间的联系。对于开发要素之间的联系，举例来说，设计包括软件产品整体的设计，还包括软件各个模块的设计；对模块的设计当中嵌入了相关的模型，根据软件各个模块的设计可生成构件；可以为每个构件建立一个支持数据的子集，该子集中描述了构件相关的需求，等等。特别是，在软件开发当中，软件开发要素本身及其联系都不是静态的和固定的。软件开发要素本身是动态和时变的，随之，开发要素之间的联系也是动态且时变的。然而，现有技术中缺少对于软件开发要素及其联系的建模方法，特别是不能适应软件开发要素及其联系所固有的时变、动态的本质属性。例如，申请号201410291096.1的中国专利申请“一种基于软件元模型构造软件模型的通用软件建模方法”公开了在确定软件元模型基础组元后通过以软件层级模型、软件接口模型、软件交互模型、软件算法模型、软件流程模型、软件传输模型为步骤要素构造软件模型。但是，所构造的软件模型当中并未表征出软件开发要素之间的联系，对软件开发要素及其联系之间时变和动态的属性也没有相应的响应机制。可见，现有的建模手段并不能满足实际的需求。随着技术的向前发展，对软件开发过程的要求不断提高，例如：要求软件产品和其中的模型、构件、支持数据能够实现并行开发，要求支持软件产品族(版本树)的开发，要求实现系统级、项目级和分项目级的多级开发，要求支持分布式开发，等等。为了满足这些高层次的需求，要求提供一种描述软件开发过程中诸要素及其复杂联系的建模方法，建立集成统一、稳定高效、可扩展的数据模型和存储模型，从而为通过数据库平台实现软件开发过程管理、版本管理和配置管理提供基础性的支撑作用。
技术实现思路
根据现有技术中的上述需求，本专利技术提供了一种基于软件开发要素及其联系的时态建模方法，通过该方法可以为软件开发中的需求、设计、模型、构件、支持数据和软件产品等开发要素及其复杂的联系建立集成统一的数据模型，形成反映以上要素的时变属性和时态联系的数据库，从而为软件开发过程提供支撑。本专利技术提供的基于软件开发要素及其联系的时态建模方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，从作为软件开发要素的各个实体当中，识别时态实体和非时态实体，并且确定实体的时变属性和非时变的普通属性；根据时态实体及其时变属性和普通属性，确定表征时态实体及其时变属性、普通属性的数据需求；第二步，构建表征时态实体及其联系的概念模型；第三步，在上述概念模型的基础上，按照转换规则将该概念模型转化为通过关系表表征时态实体及其联系的逻辑模型；第四步，选定具体的关系型数据库，并且根据表征时态实体及其联系的概念模型和逻辑模型，设计针对该具体的关系型数据库的时态物理存储模型。优选的是，在第二步中，构建所述概念模型的具体方式是：建立表示时态实体及其联系的时态概念结构图。进一步优选的是，为了全面表征软件开发过程中的各个类型的时态实体之间的相互联系，建立表示时态实体及其联系的时态概念结构图包括：建立包括需求、设计、模型、构件、支持数据和软件产品的实体在内的总体时态概念结构图；所述总体时态概念结构图表示时态实体、普通实体以及实体之间的时态联系和普通联系。进一步优选的是，为了表征每一种类型的时态实体与其它类型时态实体之间的相互联系，以及每一种类型的时态实体内部的相互联系，建立表示时态实体及其联系的时态概念结构图还包括：以需求、设计、模型、构件、支持数据和软件产品当中每一类型的软件开发要素的实体为核心，分别建立表示每一类型的时态实体及其联系的分要素时态实体联系图；所述分要素时态实体联系图表示作为核心的开发要素的实体与其它类型的软件开发要素的实体之间的联系、作为核心的开发要素的实体内部之间的联系。进一步优选的是，为了将时态实体及其联系的属性更为清晰和易用地加以表征，所述概念模型还包括：需求、设计、模型、构件、支持数据和软件产品当中每一类型的软件开发要素的实体的属性列表、实体之间联系的属性列表以及实体内部的联系的属性列表。优选的是，所述逻辑模型包括：与实体对应的关系基本表，与实体之间的联系对应的关系基本表。进一步优选的是，与时态实体及其联系的时变性相适应，所述逻辑模型当中，与时态实体对应的关系基本表包括有效时间属性，并且其中时态属性使用相应的时态数据类型来定义。优选的是，在第三步中，按照如下方式将概念模型转化为逻辑模型：(1)概念模型中的实体，通常转换成逻辑模型的一个关系基本表；(2)概念模型中的多对多的实体联系，通常转换成逻辑模型的一个关系基本表；(3)概念模型中的一对多的实体联系，通常在“多”的一侧对应的实体对应的关系基本表中，增加“一”的一侧对应的实体主码属性；(4)对于时态实体，对应的关系基本表，增加有效时间属性，转换成相应的时态表；(5)对于时态属性，直接使用相应的时态数据类型来定义，或者转换成相应的时态表，该时态表至少包含对应实体的主码属性，时态属性，属性取值和有效时间。优选的是，第四步中，设计具体的关系型数据库的时态物理存储模型包括：设计数据的存取方法，包括常规索引、文本索引和时态索引。本专利技术对软件开发的需求、设计、模型、构件、支持数据和软件产品等开发要素及其复杂的联系，综合利用时态图技术和时态数据库技术，提供了建立集成统一的数据模型的方法。依据本专利技术的建模方法所建立的概念模型、逻辑模型和时态存储物理模型，是实现软件开发过程中支撑平台的基础和核心，可实现基于时态的软件开发过程中的数据维护、检索和分析技术，能够支持软件和模型、构件、支持数据等并行开发，支持产品族的开发(版本树)，支持多层级开发和分布式开发；支持开发库、受控库和产品库等多个受控级别的库管理；支持需求库、模型库、构件库和支持数据库等多个主题库管理。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：图1示出了本专利技术所建立的以时态实体联系数据图为核心的数据模型的示意图；图2示出了时态实体及其联系的时变示意图；图3示出了包括需求、设计、模型、构件、支持数据和软件产品等六大要素的实体在内的总体时态概念结构图；图4-图5示出了以需求为核心的分时态TER图；图6-图7示出了以设计为核心的分时态TER图；图8-图9示出了以模型为核心的分时态TER图；图10-11示出了以构件为核心的分时态TER图；图12示出了以支持数据为核心的分时态TER图；图13示出了以软件产品为核心的分时态TER图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术的技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于软件开发要素及其联系的时态建模方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，从作为软件开发要素的各个实体当中，识别时态实体和非时态实体，并且确定实体的时变属性和非时变的普通属性；根据时态实体及其时变属性和普通属性，确定表征时态实体及其时变属性、普通属性的数据需求；第二步，构建表征时态实体及其联系的概念模型；第三步，在上述概念模型的基础上，按照转换规则将该概念模型转化为通过关系表表征时态实体及其联系的逻辑模型；第四步，选定具体的关系型数据库，并且根据表征时态实体及其联系的概念模型和逻辑模型，设计针对该具体的关系型数据库的时态物理存储模型。

【技术特征摘要】
2017.02.24 CN 20171010301691.一种基于软件开发要素及其联系的时态建模方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，从作为软件开发要素的各个实体当中，识别时态实体和非时态实体，并且确定实体的时变属性和非时变的普通属性；根据时态实体及其时变属性和普通属性，确定表征时态实体及其时变属性、普通属性的数据需求；第二步，构建表征时态实体及其联系的概念模型；第三步，在上述概念模型的基础上，按照转换规则将该概念模型转化为通过关系表表征时态实体及其联系的逻辑模型；第四步，选定具体的关系型数据库，并且根据表征时态实体及其联系的概念模型和逻辑模型，设计针对该具体的关系型数据库的时态物理存储模型。2.根据权利要求1所述的时态建模方法，其特征在于，在第二步中，构建所述概念模型的具体方式是：建立表示时态实体及其联系的时态概念结构图。3.根据权利要求2所述的时态建模方法，其特征在于，建立表示时态实体及其联系的时态概念结构图包括：建立包括需求、设计、模型、构件、支持数据和软件产品的实体在内的总体时态概念结构图；所述总体时态概念结构图表示时态实体、普通实体以及实体之间的时态联系和普通联系。4.根据权利要求3所述的时态建模方法，其特征在于，建立表示时态实体及其联系的时态概念结构图还包括：以需求、设计、模型、构件、支持数据和软件产品当中每一类型的软件开发要素的实体为核心，分别建立表示每一类型的时态实体及其联系的分要素时态实体联系图；所述分要素时态实体联系图表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓哲，史红权，陈行军，张俊，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军大连舰艇学院，
类型：发明
国别省市：辽宁,21