尚京威 陳 平 韓邢健

(工業(yè)和信息化部電子第五研究所 廣州 510610)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)軟件已經(jīng)在越來(lái)越多的領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，特別是航空航天、金融和醫(yī)療等關(guān)系國(guó)計(jì)民生的行業(yè)，對(duì)軟件可靠性有著越來(lái)越高的要求.通常軟件可靠性工程包括軟件可靠性早期預(yù)計(jì)、分配、分析、設(shè)計(jì)、測(cè)試和評(píng)估等多個(gè)活動(dòng)環(huán)節(jié)，但是在實(shí)際的工程實(shí)踐中這些活動(dòng)較為零散和孤立，各種軟件可靠性活動(dòng)之間可以實(shí)現(xiàn)哪些數(shù)據(jù)共享，互相之間能夠提供什么樣的數(shù)據(jù)交互并不明確，無(wú)法為軟件開(kāi)發(fā)活動(dòng)提供全過(guò)程的軟件可靠性技術(shù)支持.導(dǎo)致在工程實(shí)踐中往往只是孤立地運(yùn)用某一項(xiàng)技術(shù)，解決局部的軟件可靠性問(wèn)題，缺乏完整的軟件可靠性工程應(yīng)用.

本文提出一種軟件可靠性工程技術(shù)綜合應(yīng)用技術(shù)，旨在解決軟件可靠性工程活動(dòng)中的一系列信息孤島，在軟件的全生命周期內(nèi)提供軟件可靠性預(yù)計(jì)、分配、分析、設(shè)計(jì)、測(cè)試和評(píng)估技術(shù)的綜合應(yīng)用，為軟件可靠性工程提供全過(guò)程的支持.

1 軟件可靠性工程的定義和過(guò)程

美國(guó)宇航協(xié)會(huì)(AIAA)認(rèn)為軟件可靠性工程是“應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)處理在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和運(yùn)行期間所采集的數(shù)據(jù)，以便詳細(xì)說(shuō)明、預(yù)計(jì)、估計(jì)和評(píng)價(jià)基于軟件的系統(tǒng)可靠性”[1].該定義主要強(qiáng)調(diào)的是軟件可靠性工程中的度量工作.Lyu[2-3]在《軟件可靠性工程手冊(cè)》中提出：“軟件可靠性工程是根據(jù)用戶(hù)的可靠性需求而對(duì)軟件系統(tǒng)操作行為的定量化研究”.美國(guó)的John[4]將軟件可靠性工程定義為一種確保產(chǎn)品的可靠性達(dá)到用戶(hù)要求，加速產(chǎn)品上市速度，降低產(chǎn)品成本的一種實(shí)踐方法，并提出了一種軟件可靠性工程過(guò)程模型，如圖1所示:

圖1 軟件可靠性工程過(guò)程

圖2 軟件可靠性工程過(guò)程框架

我國(guó)的阮鐮教授[5]提出：“軟件可靠性工程是指為了滿(mǎn)足軟件的可靠性要求而進(jìn)行的一系列設(shè)計(jì)、分析、測(cè)試和管理工作”，并提出了一套全過(guò)程生命周期的軟件可靠性工程過(guò)程框架，如圖2所示:

總的來(lái)講，雖然關(guān)于軟件可靠性工程的定義很多，但是其核心思想都體現(xiàn)出圍繞著軟件可靠性要求而開(kāi)展一系列活動(dòng).在得到較多認(rèn)同的Musa和Ruan的可靠性工程模型中，Musa的過(guò)程模型過(guò)多地注重于軟件可靠性測(cè)試且不能覆蓋軟件的全生命周期，不能體現(xiàn)出軟件可靠性是設(shè)計(jì)出來(lái)的這一思想.Ruan的可靠性工程過(guò)程模型能夠覆蓋軟件的全生命周期，包含以軟件可靠性為核心的多項(xiàng)活動(dòng)，但是只是體現(xiàn)出在軟件生命周期中可以開(kāi)展的軟件可靠性活動(dòng)，各項(xiàng)活動(dòng)之間的信息交互關(guān)系并沒(méi)有真正得到體現(xiàn).而在實(shí)際的軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中，軟件可靠性工程過(guò)程與軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程緊密相關(guān)，開(kāi)發(fā)過(guò)程的并發(fā)、迭代、微循環(huán)對(duì)軟件可靠性工程活動(dòng)有著很大的影響.實(shí)現(xiàn)軟件可靠性工程與軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程緊密結(jié)合，軟件可靠性工程活動(dòng)之間緊密聯(lián)系，能夠更大地發(fā)揮軟件可靠性工程的價(jià)值和意義.

2 軟件可靠性工程的活動(dòng)分析

根據(jù)可靠性工程過(guò)程模型，可以將軟件可靠性工程活動(dòng)劃分為軟件可靠性預(yù)計(jì)(早期預(yù)計(jì))、分配、分析、設(shè)計(jì)(可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則[6])、測(cè)試(基于剖面的測(cè)試)和評(píng)估(基于失效數(shù)據(jù)的評(píng)估)等環(huán)節(jié)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都作為軟件可靠性工程的一項(xiàng)重要活動(dòng)，圍繞提高軟件產(chǎn)品可靠性這一中心發(fā)揮著作用.高可靠性的軟件是設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)出來(lái)的，因此不能孤立地談軟件可靠性工程，只有與軟件的開(kāi)發(fā)活動(dòng)緊密地結(jié)合起來(lái)才能發(fā)揮出更大的作用.

2.1 軟件可靠性工程過(guò)程與軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的關(guān)系

盡管瀑布模型在工程實(shí)踐中詬病較多，但是一系列軟件工程過(guò)程模型都是以其為藍(lán)本演化發(fā)展而成，如原型模型、螺旋模型等.為了更好地分析軟件可靠性工程過(guò)程與軟件工程過(guò)程的關(guān)系，這里仍然沿用瀑布模型把軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程分為系統(tǒng)定義、需求分析、設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試、維護(hù)等階段.這些階段可以是迭代開(kāi)發(fā)過(guò)程中的一個(gè)子階段，也可以指軟件生命周期內(nèi)的各個(gè)階段.軟件可靠性工程過(guò)程應(yīng)該與軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程緊密地結(jié)合在一起.

1) 系統(tǒng)定義階段

系統(tǒng)的定義階段是軟件可靠性工程活動(dòng)的起點(diǎn)，這里將系統(tǒng)的需求分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)統(tǒng)稱(chēng)為系統(tǒng)的定義過(guò)程.系統(tǒng)定義過(guò)程為軟件可靠性工程活動(dòng)提供了工程活動(dòng)開(kāi)展的依據(jù).系統(tǒng)定義過(guò)程與軟件可靠性工程活動(dòng)的交互如表1所示：

表1 系統(tǒng)定義過(guò)程與SRE活動(dòng)的交互

2) 軟件需求分析階段

軟件需求分析階段一方面從軟件可靠性工程活動(dòng)中獲得支持，另一方面為軟件可靠性工程活動(dòng)提供數(shù)據(jù)來(lái)源.需求過(guò)程與軟件可靠性工程活動(dòng)的交互如表2所示：

表2 需求分析過(guò)程與SRE活動(dòng)的交互

3) 軟件設(shè)計(jì)階段

軟件設(shè)計(jì)階段是將軟件可靠性要求加以設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程；同時(shí)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)為更為深入的軟件可靠性工程活動(dòng)提供支持.軟件設(shè)計(jì)過(guò)程與軟件可靠性工程活動(dòng)的交互如表3所示.

4) 軟件編碼階段

軟件編碼階段為軟件可靠性工程提供了更為詳細(xì)的參考細(xì)節(jié)；軟件可靠性工程則將可靠性設(shè)計(jì)要求和分析結(jié)論用于指導(dǎo)編碼工作的進(jìn)行.軟件編碼過(guò)程與軟件可靠性工程活動(dòng)的交互如表4所示.

表3 軟件設(shè)計(jì)過(guò)程與SRE活動(dòng)的交互

表4 軟件編碼過(guò)程與SRE活動(dòng)的交互

5) 軟件測(cè)試階段

軟件測(cè)試階段可以看作軟件可靠性活動(dòng)結(jié)果的驗(yàn)證過(guò)程，同時(shí)軟件可靠性活動(dòng)指導(dǎo)測(cè)試的執(zhí)行；為測(cè)試定量化的軟件可靠性評(píng)估提供數(shù)據(jù).軟件測(cè)試過(guò)程與軟件可靠性工程活動(dòng)的交互如表5所示：

表5 軟件測(cè)試過(guò)程與SRE活動(dòng)的交互

2.2 軟件可靠性活動(dòng)之間的聯(lián)系

軟件可靠性工程活動(dòng)接收來(lái)自開(kāi)發(fā)過(guò)程的信息，并為軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程提供軟件可靠性技術(shù)支持.通過(guò)對(duì)多個(gè)已完成的軟件可靠性工程項(xiàng)目的總結(jié)，建立了軟件可靠性工程數(shù)據(jù)交互關(guān)系圖，如圖3所示.

1) 軟件可靠性早期預(yù)計(jì)

軟件可靠性早期預(yù)計(jì)是在開(kāi)發(fā)過(guò)程早期，根據(jù)類(lèi)似軟件的信息、開(kāi)發(fā)組織成熟度或已有的缺陷數(shù)據(jù)給出軟件系統(tǒng)可靠性的定量估計(jì).早期預(yù)計(jì)的結(jié)果可以為軟件可靠性分配、分析提供參考.

2) 軟件可靠性分配

軟件可靠性分配的目的是將軟件系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)要求分配給軟件的各個(gè)配置項(xiàng)(必要時(shí)分配到軟件部件或軟件單元)[7]，用以指導(dǎo)配置項(xiàng)(軟件部件或軟件單元)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā).軟件可靠性活動(dòng)的主要作用是為其他可靠性活動(dòng)提供目標(biāo)值，如可以為可靠性評(píng)估設(shè)立評(píng)估目標(biāo)值；為可靠性測(cè)試提供統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的目標(biāo)值；明確高可靠性要求的模塊，為設(shè)計(jì)提出要求；為可靠性分析提供重點(diǎn)關(guān)注的分析模塊.

3) 軟件可靠性分析

軟件可靠性分析可以為軟件可靠性設(shè)計(jì)提供失效模式和關(guān)鍵模塊參考，作為建立設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的依據(jù)；為可靠性分配提供模塊的關(guān)鍵度等級(jí).

4) 軟件可靠性設(shè)計(jì)

這里的軟件可靠性設(shè)計(jì)主要指的是為保證軟件可靠性設(shè)計(jì)要求而進(jìn)行的軟件可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則建立活動(dòng).建立的活動(dòng)準(zhǔn)則為詳細(xì)級(jí)的軟件可靠性分析提供參考.

5) 軟件可靠性測(cè)試

軟件可靠性測(cè)試是根據(jù)軟件操作剖面隨機(jī)抽樣生成測(cè)試用例，并執(zhí)行測(cè)試和收集失效數(shù)據(jù)的軟件可靠性工程活動(dòng).可以細(xì)分為軟件可靠性增長(zhǎng)測(cè)試和軟件可靠性驗(yàn)證測(cè)試2種類(lèi)型.為軟件可靠性測(cè)試構(gòu)造的操作剖面可以對(duì)基于操作剖面的軟件可靠性分配方法提供支持；測(cè)試中收集的失效數(shù)據(jù)是軟件可靠性定量評(píng)估的數(shù)據(jù)來(lái)源.

6) 軟件可靠性評(píng)估

軟件可靠性評(píng)估是利用軟件可靠性測(cè)試收集到的失效數(shù)據(jù)，通過(guò)選用合適的軟件可靠性模型定量評(píng)估和預(yù)計(jì)軟件可靠性水平的活動(dòng).軟件可靠性評(píng)估結(jié)果可以為前期進(jìn)行的可靠性分配、預(yù)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證；評(píng)估的可靠性結(jié)果還可以作為軟件可靠性測(cè)試是否停止的判別標(biāo)準(zhǔn).

圖3 軟件可靠性工程數(shù)據(jù)關(guān)系圖

3 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的軟件可靠性工程過(guò)程模型

從第2節(jié)的分析可以看出，軟件可靠性工程過(guò)程與軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程緊密相關(guān)，兩者之間發(fā)生著頻繁的數(shù)據(jù)交互.軟件可靠性活動(dòng)從軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程獲取數(shù)據(jù)來(lái)源，其產(chǎn)出支持保證軟件可靠性要求的軟件開(kāi)發(fā)活動(dòng).同時(shí)軟件可靠性工程活動(dòng)之間也相互影響相互支持，形成了為保證軟件的可靠性要求而開(kāi)展的一系列軟件可靠性工程活動(dòng).軟件可靠性過(guò)程之間以及軟件可靠性過(guò)程與開(kāi)發(fā)過(guò)程之間的數(shù)據(jù)流關(guān)系，實(shí)質(zhì)上是一種以工程業(yè)務(wù)流程為主的工作流關(guān)系.可以以工作流模型的方式建立軟件可靠性工程過(guò)程模型，將軟件可靠性工程過(guò)程和軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程有機(jī)地結(jié)合在一起，形成一套完整的軟件可靠性工程過(guò)程方法.

3.1 軟件可靠性工程過(guò)程中的工作流定義

工作流目前尚無(wú)統(tǒng)一定義，比較受廣泛認(rèn)可的是工作流管理聯(lián)盟(WFMC)的定義[8]：工作流是一類(lèi)能夠完全或者部分自動(dòng)執(zhí)行的經(jīng)營(yíng)過(guò)程，它根據(jù)一系列過(guò)程規(guī)則、使得文檔、信息或任務(wù)能夠在不同的執(zhí)行者之間進(jìn)行傳遞與執(zhí)行.工作流技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)I(yè)務(wù)邏輯和過(guò)程邏輯清晰地分隔開(kāi)來(lái).在過(guò)程邏輯中，可以定義軟件可靠性工程中各個(gè)業(yè)務(wù)活動(dòng)的先后順序及連接方法，使得各個(gè)活動(dòng)以松耦合的方式連接在一起共同完成業(yè)務(wù)流程；當(dāng)業(yè)務(wù)邏輯發(fā)生變化時(shí)只需要重新定義各個(gè)活動(dòng)的連接順序即可.

借助于工作流模型可以對(duì)可靠性活動(dòng)的實(shí)施過(guò)程進(jìn)行描述、抽象，描述軟件可靠性業(yè)務(wù)流程；對(duì)流程進(jìn)行冗余、相似性的分析優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)流程集成；對(duì)軟件可靠性工程活動(dòng)流程狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控；實(shí)現(xiàn)軟件可靠性工程集成系統(tǒng)的開(kāi)發(fā).

3.2 軟件可靠性過(guò)程模型的工作流元素定義

一個(gè)完整的軟件可靠性工程過(guò)程是由一系列最基本的可靠性活動(dòng)按照一定的邏輯順序規(guī)則組成的.軟件可靠性工程活動(dòng)與它們之間的數(shù)據(jù)依賴(lài)、邏輯關(guān)系可以用有向圖進(jìn)行表示.有向圖中的節(jié)點(diǎn)表示一個(gè)可執(zhí)行的活動(dòng)單元，連接于2個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的有向弧即表示活動(dòng)間的先后順序關(guān)系.過(guò)程模型中各元素的圖形化表示如圖4所示：

圖4 過(guò)程模型中各元素的圖形化表示

1) 活動(dòng)

活動(dòng)是指在一段不間斷的時(shí)間間隔內(nèi)為實(shí)現(xiàn)某一個(gè)目標(biāo)而由人工或者自動(dòng)完成的一個(gè)行為，是組成業(yè)務(wù)流程的最基本單元.活動(dòng)的輸入部分是保證活動(dòng)開(kāi)始的必要條件，如軟件信息、軟件需求文檔等，只有在滿(mǎn)足活動(dòng)開(kāi)展的條件后，該活動(dòng)才能被激活.活動(dòng)的輸出部分是指活動(dòng)的結(jié)果，活動(dòng)的輸入與輸出構(gòu)成了每一個(gè)基本活動(dòng)單元與外部之間的接口.工作流中的活動(dòng)可以用于表示軟件可靠性工程活動(dòng).

2) 外部活動(dòng)

外部活動(dòng)是指不包含在當(dāng)前業(yè)務(wù)流程中，但其輸出是當(dāng)前業(yè)務(wù)流程中某活動(dòng)的輸入.外部活動(dòng)不是當(dāng)前業(yè)務(wù)流程的組成部分，但對(duì)當(dāng)前流程有著一定的影響.可以把軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程活動(dòng)定義為軟件可靠性工程過(guò)程的外部活動(dòng).

3) 子過(guò)程

子過(guò)程是一類(lèi)能夠分解的節(jié)點(diǎn)類(lèi)型，其內(nèi)部可以包含組成工作流模型的所有元素類(lèi)型.軟件可靠性工程是一系列軟件可靠性工程活動(dòng)的有序集合，可以把某些關(guān)系密切的活動(dòng)集合起來(lái)，在圖中以一個(gè)節(jié)點(diǎn)表示.

4) 同步節(jié)點(diǎn)

將一個(gè)實(shí)際的業(yè)務(wù)流程映射為工作流模型時(shí)，描述活動(dòng)間的邏輯關(guān)系是一項(xiàng)非常重要的環(huán)節(jié).在軟件可靠性工程過(guò)程建模中，“與”和“或”是2類(lèi)最基本的工作流邏輯關(guān)系.

“或”的關(guān)系表示：對(duì)于任意一個(gè)處于非執(zhí)行狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)n，只要有一條輸入連接弧發(fā)生了轉(zhuǎn)移，那么該節(jié)點(diǎn)即可被執(zhí)行，即∪{n′∈Pre(n),l=(n′,n)∈L,Trans(l)=1，且l發(fā)生轉(zhuǎn)移}.

“與”的關(guān)系通過(guò)增加一類(lèi)新的節(jié)點(diǎn)——同步節(jié)點(diǎn)S——來(lái)表達(dá)，它對(duì)活動(dòng)起協(xié)調(diào)、同步的作用.規(guī)定當(dāng)S處于執(zhí)行狀態(tài)時(shí)，State(S)=1,將判斷它的所有輸入連接弧是否已經(jīng)全部發(fā)生轉(zhuǎn)移：若是，則S的狀態(tài)就由1變?yōu)?，即S執(zhí)行完畢；否則，S仍處于執(zhí)行狀態(tài)，并將繼續(xù)判斷，直至滿(mǎn)足上面的條件后S才執(zhí)行完畢，State(S)=1→0，即∩{n′∈Pre(n)，l=(n′,n)∈L,Trans(l)=1，且l發(fā)生轉(zhuǎn)移}.

5) 連接弧

連接弧表達(dá)了圖中不同節(jié)點(diǎn)元素之間的邏輯順序關(guān)系.它從前趨節(jié)點(diǎn)指向后繼節(jié)點(diǎn)，體現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移與有向圖的演進(jìn).連接弧連接于同一層次中的任意2個(gè)有數(shù)據(jù)交換的節(jié)點(diǎn)之間來(lái)定義數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)流動(dòng)的方向就是連接弧所指的方向.數(shù)據(jù)連接弧上標(biāo)明的數(shù)據(jù)集和DATA是該弧承載的數(shù)據(jù)類(lèi)型.未標(biāo)明數(shù)據(jù)集合的連接弧表示前趨節(jié)點(diǎn)和后繼節(jié)點(diǎn)存在著某種時(shí)序上的關(guān)系，沒(méi)有數(shù)據(jù)上的依賴(lài).在軟件可靠性工程過(guò)程模型中，定義2種連接弧：

1) 永真型.永真型的數(shù)據(jù)連接弧，當(dāng)前趨節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)集D∈DATA時(shí)，數(shù)據(jù)弧轉(zhuǎn)移函數(shù)為真，Trans(l)≡1.這體現(xiàn)了一種順序關(guān)系，不需要經(jīng)過(guò)任何條件的判斷，只要前趨節(jié)點(diǎn)執(zhí)行完畢并產(chǎn)生后繼節(jié)點(diǎn)所需數(shù)據(jù)，即可激活后繼節(jié)點(diǎn).

2) 不定型.即在滿(mǎn)足D∈DATA的同時(shí)，轉(zhuǎn)移函數(shù)的取值是需要在具體的工作流執(zhí)行過(guò)程中由工作流或人加以判斷來(lái)確定的.這種判斷實(shí)際上體現(xiàn)了一種選擇關(guān)系，即根據(jù)不同的情況，通過(guò)滿(mǎn)足條件的連接弧的轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)對(duì)某一節(jié)點(diǎn)的多個(gè)后繼節(jié)點(diǎn)的選擇性激活.

4 基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的軟件可靠性工程過(guò)程模型的建模

根據(jù)軟件可靠性技術(shù)活動(dòng)的輸入輸出數(shù)據(jù)，以及軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中軟件可靠性工程的輸入輸出關(guān)系，為軟件可靠性工程過(guò)程建立軟件可靠性分配、分析、早期預(yù)計(jì)和軟件可靠性增長(zhǎng)測(cè)試4項(xiàng)子過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件可靠性活動(dòng)過(guò)程的封裝，并統(tǒng)一外部接口.而可靠性評(píng)估、測(cè)試過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，直接在過(guò)程模型中體現(xiàn).在子過(guò)程中，子工作流從子過(guò)程之外的外部活動(dòng)獲得所需數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)的不同，選擇不同的軟件可靠性分配、分析、早期預(yù)計(jì)方法進(jìn)行實(shí)施，同時(shí)將產(chǎn)出的數(shù)據(jù)傳向子過(guò)程以外.基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的軟件可靠性工程過(guò)程模型如圖5所示:

圖5 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的軟件可靠性工程過(guò)程模型

軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的各個(gè)階段產(chǎn)生了不同的數(shù)據(jù)，當(dāng)這些數(shù)據(jù)滿(mǎn)足軟件可靠性技術(shù)活動(dòng)觸發(fā)條件時(shí)，可靠性技術(shù)活動(dòng)開(kāi)始執(zhí)行，它們的輸出將作為后續(xù)軟件可靠性活動(dòng)的輸入數(shù)據(jù)和觸發(fā)條件，即輸人數(shù)據(jù)是活動(dòng)的“觸發(fā)器”.在整個(gè)軟件生命周期內(nèi)，這些數(shù)據(jù)作為軟件可靠性任務(wù)活動(dòng)的動(dòng)力，“推動(dòng)”工作流流動(dòng).

5 軟件可靠性工程綜合應(yīng)用方法的實(shí)現(xiàn)

基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的軟件可靠性工程過(guò)程模型，利用Microsoft Visual Studio提供的工作流機(jī)制，本文開(kāi)發(fā)出了軟件可靠性工程綜合集成環(huán)境.該集成環(huán)境將各個(gè)軟件可靠性輔助工具集成到集成環(huán)境中，通過(guò)軟件可靠性過(guò)程模型創(chuàng)建和管理過(guò)程模型的實(shí)例，協(xié)調(diào)用戶(hù)操作，調(diào)度軟件可靠性分配、設(shè)計(jì)、分析、測(cè)試和評(píng)估等應(yīng)用軟件工具的工作流，在不同的應(yīng)用程序間自動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了軟件可靠性工程過(guò)程的自動(dòng)化管理和多種工具的有機(jī)整合.集成環(huán)境的結(jié)構(gòu)圖如圖6所示.軟件可靠性綜合服務(wù)器為每個(gè)軟件可靠性工程應(yīng)用對(duì)象軟件創(chuàng)建過(guò)程模型實(shí)例；集成環(huán)境中可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)軟件可靠性工具客戶(hù)端，各個(gè)客戶(hù)端獨(dú)立處理單項(xiàng)軟件可靠性活動(dòng)，但是活動(dòng)的進(jìn)程和與其他客戶(hù)端的交互受軟件可靠性綜合服務(wù)器的調(diào)度.

圖6 軟件可靠性工程集成環(huán)境結(jié)構(gòu)圖

圖7 綜合服務(wù)器系統(tǒng)工作流程示意圖

綜合服務(wù)器系統(tǒng)工作流程如圖7所示.綜合服務(wù)器系統(tǒng)以過(guò)程實(shí)例運(yùn)行時(shí)為核心，控制軟件可靠性過(guò)程模型實(shí)例的運(yùn)行，通過(guò)過(guò)程模型解析器分析過(guò)程的內(nèi)容和含義，通過(guò)任務(wù)分派器將任務(wù)項(xiàng)分派給參與該過(guò)程實(shí)例的各個(gè)客戶(hù)端，通過(guò)任務(wù)管理器管理各個(gè)任務(wù)項(xiàng)的信息，通過(guò)啟動(dòng)控制器控制軟件可靠性過(guò)程的啟動(dòng)，通過(guò)狀態(tài)轉(zhuǎn)換器控制過(guò)程實(shí)例、活動(dòng)實(shí)例和任務(wù)項(xiàng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換.

6 結(jié) 論

軟件可靠性工程過(guò)程中的各項(xiàng)活動(dòng)不但與軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程發(fā)生著信息交互，同時(shí)各項(xiàng)活動(dòng)之間也具有密切的數(shù)據(jù)聯(lián)系.通過(guò)建立數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的軟件可靠性工程過(guò)程模型，將孤立的軟件可靠性工程活動(dòng)與軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程，以及其他軟件可靠性工程活動(dòng)緊密的聯(lián)系在一起，從而實(shí)現(xiàn)了軟件可靠性工程過(guò)程對(duì)軟件全生命周期的可靠性技術(shù)支持，形成了活動(dòng)過(guò)程緊密結(jié)合的軟件可靠性工程過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了軟件可靠性工程技術(shù)的綜合應(yīng)用，有利于保證軟件可靠性工程技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)施，提高了軟件的可靠性.