產(chǎn)品線可變性的需求方法研究

1、王孟偉，管群：產(chǎn)品線可變性的需求方法研究計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì) computer engineering and design2011, vol. 32, no.11 3725產(chǎn)品線可變性的需求方法研究王孟偉， 管群+( 四川大學(xué) 計(jì)算機(jī)學(xué)院，四川 成都 610065)摘 要：軟件產(chǎn)品線領(lǐng)域需求記錄了不同軟件產(chǎn)品的共性和可變性。在現(xiàn)有需求過(guò)程框架下，對(duì)產(chǎn)品線需求獲取方法與需 求分析方法進(jìn)行了研究，完善了產(chǎn)品線需求可變性的管控機(jī)制。以原子需求為視點(diǎn)，提出了利用需求場(chǎng)景獲取產(chǎn)品線領(lǐng)域 需求的方法；通過(guò)原子需求構(gòu)建的產(chǎn)品需求矩陣與用例需求矩陣，分析得出需求資源的可變性關(guān)系；通過(guò)可變性關(guān)系的形 式化描述，建

2、立產(chǎn)品線可變性用例模型。關(guān)鍵詞：軟件產(chǎn)品線; 原子需求; 可變性; 需求獲取; 需求分析中圖法分類號(hào)：tp311.52文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：1000-7024 (2011) 11-3725-04approach of requirement variability in software product linewang meng-wei,guan qun+(college of computer science, sichuan university, chengdu 610065, china)abstract：software product line (spl) domain req

3、uirements record the commonality and variability of different software products. through analyzing the process of requirements, the method of how to elicit and analyze variant spl requirements is improved, and the control mechanism of variability in spl is enhanced. the scenario-based method elicite

4、d domain requirements through the viewpoint of primitive requirement (pr). the commonality and variability of the spl requirements is ascertained by applying the pr-context matrix and pr-use case matrix. the method to model variant requirements is also provided by the formalization expresses of requ

5、irement de- pendence and constrain.key words：software product line; primitive requirement; variability; requirement elicitation; requirement analysis展的雙周期模型對(duì)需求分析過(guò)程進(jìn)行改進(jìn)，但它們?nèi)狈τ行У念I(lǐng)域需求獲取手段與變化性需求分析方法，限制了產(chǎn)品線 靈活性。文章通過(guò)構(gòu)建產(chǎn)品線需求元模型，提出使用最低抽 象的原子需求構(gòu)建領(lǐng)域需求場(chǎng)景，協(xié)同利益相關(guān)者獲取產(chǎn)品 線可變資源，并通過(guò)產(chǎn)品需求矩陣拓展用例需求矩陣來(lái)識(shí)別 產(chǎn)品線的可變特性，再利用可變性的形

6、式化規(guī)約對(duì)產(chǎn)品線需 求建模，得到產(chǎn)品線領(lǐng)域需求可變性的抽象。0引言軟件產(chǎn)品線(software product line)是由多個(gè)相關(guān)或相似的 軟件產(chǎn)品組合而成，實(shí)踐證明，產(chǎn)品線工程是低成本，短時(shí)間， 生產(chǎn)高質(zhì)量、多樣性的軟件產(chǎn)品或軟件密集型系統(tǒng)的成功實(shí) 踐。近年來(lái)，研究者在產(chǎn)品線基本理論和過(guò)程框架上形成了 共識(shí)：stars 提出雙周期模型，將產(chǎn)品線開(kāi)發(fā)周期分為領(lǐng)域工 程和應(yīng)用工程，分別對(duì)領(lǐng)域資源和產(chǎn)品特例進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)和 實(shí)現(xiàn)；carnegie 大學(xué)提出的 plp 方法將開(kāi)發(fā)過(guò)程劃分為核心資 源開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和管理，產(chǎn)品利用核心資源來(lái)開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)的 產(chǎn)品同時(shí)又促進(jìn)核心資源的完善；在面向特征的軟

7、件產(chǎn)品線 技術(shù)中，使用特征模型對(duì)領(lǐng)域產(chǎn)品的共性和可變性進(jìn)行建模。軟件需求的本質(zhì)是分析、解構(gòu)系統(tǒng)的問(wèn)題空間，構(gòu)建問(wèn)題 求解的映射關(guān)系。在產(chǎn)品線工程中，為了實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的產(chǎn)品 定制，在需求階段與設(shè)計(jì)階段必須精確定義產(chǎn)品線的通用點(diǎn) 與差異點(diǎn)，保證足夠的靈活性以適應(yīng)不同產(chǎn)品特征。當(dāng)前產(chǎn) 品線技術(shù)在傳統(tǒng)需求工程基礎(chǔ)上提出了需求過(guò)程的指導(dǎo)框 架，但都缺乏需求活動(dòng)的具體方法和細(xì)節(jié)。文獻(xiàn)1 提出在不 同維度和層次分析產(chǎn)品線需求的過(guò)程和方法，文獻(xiàn)2利用擴(kuò)1產(chǎn)品線需求過(guò)程在單一系統(tǒng)工程中，每個(gè)產(chǎn)品的需求都是獨(dú)立描述的，不 需要了解不同系統(tǒng)間差異性。在產(chǎn)品線工程中，所有共性需 求和差異化的需求都得到描述，特定產(chǎn)品通過(guò)

8、對(duì)產(chǎn)品線領(lǐng)域 需求剪裁得到差異性需求。產(chǎn)品線需求工程采用雙生命周期模型，基于軟件產(chǎn)品 線開(kāi)發(fā)的需求工程，即領(lǐng)域需求工程；基于產(chǎn)品線特定產(chǎn)品 生產(chǎn)的需求工程，即應(yīng)用需求工程。領(lǐng)域需求工程的主要任 務(wù)是通過(guò)識(shí)別給定領(lǐng)域產(chǎn)品的共性和定義產(chǎn)品線中產(chǎn)品的可 變性，開(kāi)發(fā)共性的、變化性的需求并對(duì)他們進(jìn)行精確描述3。 產(chǎn)品線的領(lǐng)域工程劃分為產(chǎn)品管理、領(lǐng)域需求工程、領(lǐng)域收稿日期：2011-01-05；修訂日期：2011-03-07。作者簡(jiǎn)介：王孟偉 (1985)，男，四川成都人，碩士研究生，研究方向?yàn)樾枨蠊こ獭④浖a(chǎn)品線； +通訊作者：管群 (1959)，女，四川成都 人，博士，副教授，研究方向?yàn)檐浖こ獭⒅悄?/p>

9、信息處理技術(shù)、地理信息系統(tǒng)。e-mail：guanqun168設(shè)計(jì)、領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)和領(lǐng)域測(cè)試。領(lǐng)域需求工程與其它子過(guò)程之間的信息流如圖 1 所示。產(chǎn)品線的規(guī)劃信息 (如現(xiàn)有產(chǎn)品集 合、產(chǎn)品文檔以及產(chǎn)品的預(yù)期和變化性)作為輸入傳遞給領(lǐng)域 需求工程，領(lǐng)域需求過(guò)程對(duì)這些資源進(jìn)行分析處理后向產(chǎn)品 線規(guī)劃過(guò)程進(jìn)行反饋。領(lǐng)域需求工程將領(lǐng)域需求模型和變化 性描述傳遞給領(lǐng)域設(shè)計(jì)過(guò)程，后者分析后決定是否需要向領(lǐng) 域需求過(guò)程要求需求細(xì)化或復(fù)查。領(lǐng)域需求工程向應(yīng)用需求 工程提供領(lǐng)域需求模型和變化性描述，后者再根據(jù)特定產(chǎn)品 的特性向前者提交需求變更要求，或是向產(chǎn)品線添加新的需 求模型。于可變性的產(chǎn)品線需求元模型 (如圖 2

10、 所示)。產(chǎn)品線需求元模型將領(lǐng)域需求作為模型的核心元素，并劃分為功能性領(lǐng)域 需求和非功能性領(lǐng)域需求，功能性需求由若干原子需求組成， 通過(guò)原子需求定義系統(tǒng)的功能，并根據(jù)原子需求在多個(gè)產(chǎn)品 中的存在性分析原子需求的可變依賴屬性。非功能需求，即 質(zhì)量特征，包含性能、安全性等，非功能屬性會(huì)影響功能性需 求。領(lǐng)域需求具有可變性，它通過(guò)變化點(diǎn)、變量以及兩者之間 的關(guān)系(可變性依賴與可變性約束)來(lái)實(shí)現(xiàn)，可變性的強(qiáng)制依賴 和可變依賴是相對(duì)的，后者通過(guò)可變性依賴實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)模 型中原子需求深入分析，可以識(shí)別出原子需求的可變點(diǎn)、變 量，得到可變性關(guān)系。領(lǐng)域需求工程產(chǎn)品線規(guī)劃領(lǐng)域設(shè)計(jì)具有產(chǎn)品線領(lǐng)域需求可變性0. *

11、 約束 0. *功能性領(lǐng)域需求非功能性領(lǐng)域需求變應(yīng)用需求工程變0. * 量 1. *約化 0. *1. *點(diǎn)約 束束0. *0. *1. *原子需求1. *質(zhì)量屬性0. *與 矛盾圖 1 領(lǐng)域需求與其它子過(guò)程之間的信息流0. *1對(duì) 有11可變性依賴1影響強(qiáng)制與有關(guān)聯(lián)可選2產(chǎn)品線需求的可變性可變選一2.1 可變性相關(guān)術(shù)語(yǔ)產(chǎn)品線領(lǐng)域需求表達(dá)了產(chǎn)品線所有產(chǎn)品的功能和特性， 共性是所有產(chǎn)品的公共功能和需求，是產(chǎn)品線存在的基礎(chǔ)，產(chǎn) 品間的差異性體現(xiàn)了軟件產(chǎn)品線的可變性3。變化點(diǎn)描述了產(chǎn)品線中一個(gè)可變化對(duì)象，變量(variant) 是 對(duì)應(yīng)變化點(diǎn)的實(shí)例，描述產(chǎn)品線中可變的對(duì)象并定義具體的 可變類型。軟件

12、產(chǎn)品線中，可變性常常關(guān)聯(lián)在某個(gè)變化點(diǎn)上。 可變性依賴是指變化點(diǎn)綁定變量的表現(xiàn)形式，即是強(qiáng)制的還 是可變的。強(qiáng)制表示若一個(gè)變化點(diǎn)被選定，則強(qiáng)制綁定某個(gè) 變量；可變表示若一個(gè)變化點(diǎn)被選定，通過(guò)選一、多選和可選 的 3 種基本形式綁定變量?？勺冃约s束是指變化點(diǎn)和變量在 裁剪或綁定時(shí)遵循的組合規(guī)則，這種規(guī)則分為需要(require) 的 約束關(guān)系和排斥(exclude) 的約束關(guān)系4，需要約束關(guān)系表示變 化點(diǎn)或者變量的存在需要依賴于另一個(gè)變化點(diǎn)或者變量的存 在，排斥約束關(guān)系表示變化點(diǎn)或者變量的存在排斥相關(guān)另一 個(gè)變化點(diǎn)或者變量的存在。應(yīng)用工程中，產(chǎn)品線的變量需要裁剪以滿足特定產(chǎn)品，但 裁剪后仍然存在可

13、變性，并一直保留到綁定時(shí)刻。所以可變 性在生命周期中存在 4 種狀態(tài)：剪裁后的保留狀態(tài)和未保留 狀態(tài)，綁定后的綁定狀態(tài)和未綁定狀態(tài)。2.2 產(chǎn)品線需求元模型軟件產(chǎn)品線是若干軟件產(chǎn)品的集合，產(chǎn)品線的需求聚合 于不同的軟件產(chǎn)品，所有需求都可以被分解為一系列簡(jiǎn)單易懂 的原子需求(primitive requirement，pr)。原子需求是描述需求的 最基本的語(yǔ)義單位，是構(gòu)成需求場(chǎng)景的最小單位。原子需求使 用最基本的語(yǔ)義原子以一種簡(jiǎn)單易懂的方式無(wú)偏差地描述需 求。因?yàn)樵有枨蟮暮?jiǎn)單性，使分解過(guò)程更易于理解，所以本 文通過(guò)原子需求來(lái)確定產(chǎn)品線領(lǐng)域需求的共性和可變性。在領(lǐng)域需求元模型5-6 和變化性模型

14、7 的基礎(chǔ)上，拓展了基多選圖 2 產(chǎn)品線需求元模型基于可變性的產(chǎn)品線需求方法3產(chǎn)品線可變性需求獲取方法場(chǎng)景是不同對(duì)象為達(dá)到某個(gè)共同目標(biāo)而進(jìn)行的交互行 為。基于自然語(yǔ)言的場(chǎng)景描述具有很強(qiáng)的直觀性，易于相關(guān) 人員理解 7。層次化地細(xì)化場(chǎng)景，有利于在不同層次獲取需 求3。本文使用最低抽象層次的原子需求構(gòu)建領(lǐng)域需求場(chǎng)景， 獲取產(chǎn)品線的可變資源。產(chǎn)品線領(lǐng)域需求獲取過(guò)程涉及 3 種角色：第一種是整個(gè) 軟件產(chǎn)品線復(fù)用庫(kù)的管理者：負(fù)責(zé)管理產(chǎn)品線的復(fù)用資產(chǎn)，在 此過(guò)程中負(fù)責(zé)領(lǐng)域需求場(chǎng)景的初始化、凍結(jié)和解凍。第二種 是利益相關(guān)者，他們大多直接參與產(chǎn)品線場(chǎng)景執(zhí)行過(guò)程或者 是產(chǎn)品線直接受益者。一般而言，產(chǎn)品線存在的問(wèn)

15、題都由利 益相關(guān)者發(fā)現(xiàn)，他們配合產(chǎn)品線分析師完善問(wèn)題解決方案。第 三種產(chǎn)品線分析師對(duì)產(chǎn)品線領(lǐng)域相關(guān)知識(shí)有深刻理解，能夠 評(píng)估與預(yù)知產(chǎn)品未來(lái)發(fā)展，同時(shí)熟練需求工程各項(xiàng)技能，在需 求獲取時(shí)協(xié)助利益相關(guān)者構(gòu)建、變更產(chǎn)品線需求。具體的需 求獲取過(guò)程如下。如圖 3 所示，利益相關(guān)者在當(dāng)前軟件產(chǎn)品線的基礎(chǔ)上，發(fā) 現(xiàn)與其利益相悖的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)差異問(wèn)題解決方案的分析識(shí) 別，提出領(lǐng)域需求變更申請(qǐng)8。復(fù)用庫(kù)管理者查找產(chǎn)品線復(fù)用 庫(kù)，對(duì)相應(yīng)解決方案的需求場(chǎng)景解凍或者初始化，提交由產(chǎn)品 線分析師進(jìn)一步操作。產(chǎn)品線分析師根據(jù)產(chǎn)品線的“整體考 慮”，對(duì)場(chǎng)景中的原子需求進(jìn)行初始輸入后，交由產(chǎn)品利益相 關(guān)者對(duì)輸入的原子需求進(jìn)

16、行核查，明確原子需求與解決方案3.1王孟偉，管群：產(chǎn)品線可變性的需求方法研究2011, vol. 32, no.11 3727表 1 產(chǎn)品需求矩陣復(fù)用庫(kù)管理者利益相關(guān)者產(chǎn)品線分析師發(fā)現(xiàn) 問(wèn)題復(fù)用資源 是否存在n 初始化 需求場(chǎng)景y輸入原子需求評(píng)論原子需求解凍需求場(chǎng)景和 pri2 合并為一個(gè)大粒度的變性需求 pri。3.2.2 用例需求矩陣產(chǎn)品需求矩陣得到層次適中的需求分析顆粒，識(shí)別出原 子需求的可變性。本文再構(gòu)建如表 2 所示的用例需求矩陣， 通過(guò)低抽象層次用例定義原子需求的變化點(diǎn)和變量10，得出可 變需求的依賴關(guān)系。表 2 用例需求矩陣修改原子需求凍結(jié)需求場(chǎng)景圖 3 產(chǎn)品線的需求獲取過(guò)程的契

17、合程度，后者通過(guò)對(duì)原子需求添加評(píng)論的形式告知產(chǎn)品線分析師。產(chǎn)品線分析師再根據(jù)評(píng)論信息，進(jìn)一步完善原子 需求，識(shí)別和表示場(chǎng)景的可變性，檢查需求的正確性、一致性。 通過(guò)多輪的“評(píng)論”“修改”過(guò)程，使得產(chǎn)品利益相關(guān)者和產(chǎn)品 線分析師就當(dāng)前場(chǎng)景中的各種觀點(diǎn)達(dá)成充分一致，最后交由 復(fù)用庫(kù)管理者對(duì)該需求場(chǎng)景凍結(jié)。3.2 產(chǎn)品線可變性需求分析方法基于可變性的產(chǎn)品線需求分析是一個(gè)精化需求和識(shí)別可 變性的過(guò)程9，本文通過(guò)兩個(gè)分析矩陣收集、分析和評(píng)估產(chǎn)品 線的功能性需求和該產(chǎn)品線的領(lǐng)域知識(shí)，客觀地識(shí)別出產(chǎn)品 線的共性需求和可變性需求，并形式化表示出可變性需求的 依賴和規(guī)約關(guān)系。3.2.1 產(chǎn)品需求矩陣產(chǎn)品線需求元

18、模型的原子需求作為功能性領(lǐng)域需求分 析的最小單位，可以清晰完整地展現(xiàn)產(chǎn)品線功能需求。文獻(xiàn) 5 提出了一種使用原子需求和上下文(context) 組成的矩陣， 分析產(chǎn)品線的共性和變性的方法，其中 context 為若干應(yīng)用場(chǎng) 景和應(yīng)用系統(tǒng)組成的抽象集合。本文使用產(chǎn)品需求矩陣完 成對(duì)產(chǎn)品線可變性需求識(shí)別，如表 1 所示，以所有原子需求 pr 為行，以特定產(chǎn)品組成的產(chǎn)品序列為列構(gòu)建產(chǎn)品需求矩 陣。在矩陣行列交匯處，如果特定產(chǎn)品包含此原子需求，則 將對(duì)應(yīng)空格標(biāo)記為“o”，如果不包含則標(biāo)記為“x”。如果一 個(gè)原子需求出現(xiàn)在所有產(chǎn)品中，則將其標(biāo)記為共性需求，否 則標(biāo)記為變性需求。根據(jù)不同的產(chǎn)品線，產(chǎn)品線分

19、析師可以 設(shè)定共性需求的閾值，共性原子需求比例高于此值為共性需 求，低于則為變性需求。產(chǎn)品線分析師對(duì)具有相同標(biāo)記的行列進(jìn)行分析，如果這 些原子需求或產(chǎn)品序列之間存在極強(qiáng)的相關(guān)性，則將重復(fù)的 行列合并為粒度適中的原子需求或特定產(chǎn)品。如表 1 中 pri1利用類似方式對(duì)用例需求矩陣中各原子需求的執(zhí)行者(actor) 和用例進(jìn)行輸入，對(duì)應(yīng)用例存在標(biāo)記為“o”，不存在標(biāo) 記為“ ”。根據(jù)矩陣對(duì)產(chǎn)品線用例進(jìn)行精化和抽象，如果存一 個(gè)用例被多個(gè)用例包含，又覆蓋至少一個(gè)原子需求，則將該用 例從多個(gè)用例中分離成為一個(gè)獨(dú)立用例，根據(jù)其可變性使用 用例包含關(guān)系或可變性依賴關(guān)系關(guān)聯(lián)；如果用例包含了一個(gè) 原子需求，則

20、將該原子需求獨(dú)立為一個(gè)用例，根據(jù)其可變性使 用用例擴(kuò)展關(guān)系或可變性依賴關(guān)系關(guān)聯(lián)。如果用例需求矩陣 中出現(xiàn)行或列相同的原子需求或用例，可由產(chǎn)品線分析師對(duì) 行列合并。產(chǎn)品線分析師對(duì)產(chǎn)品需求矩陣和用例需求矩陣的產(chǎn)品序 列、原子需求和用例多次分解抽象后得高內(nèi)聚低耦合的產(chǎn)品 線需求分析顆粒及其可變性關(guān)系。3.2.3 可變性需求的形式化表示分析矩陣中，產(chǎn)品線不同產(chǎn)品的服務(wù)對(duì)象可能存在差異， 某些產(chǎn)品可能存在一些特殊功能，所以將存在變化的用例執(zhí) 行者定義為執(zhí)行者變化點(diǎn)，用執(zhí)行者變量表示執(zhí)行者的變化 實(shí)例；將存在變化的用例定義為用例變化點(diǎn)，用用例變量表示 用例的變化實(shí)例。在形式化需求定義中，執(zhí)行者變化點(diǎn)和用

21、例變化點(diǎn)均用變化點(diǎn) vpi 表示，其對(duì)應(yīng)的變量用 vn 表示，用 c (vpi,vn)表示變化點(diǎn) vpi 選擇了變量 vn。產(chǎn)品線執(zhí)行者變量和用例變量根據(jù)可變性依賴關(guān)系關(guān)需求執(zhí)行者用例 1用例 2用例 3用例 mpr1pr2prkpri1pri2prj1prna a b c b b a b cooooooooooooo需求可變性/比例產(chǎn)品 1產(chǎn)品 2產(chǎn)品 3產(chǎn)品 mpr1pr2prkpri1pri2prj1prn共性/100% 共性/100% 共性/100%共性/100%變性/80% 變性/80% 變性/40% 變性/40% 變性/20%o o o o o o oo o o o o oo o

22、o o o oo o o o o o oxxxooxxxxo聯(lián)到變化點(diǎn) 11，用邏輯語(yǔ)言表示基于可變點(diǎn) vp 的可變性依i加入購(gòu)物車賴關(guān)系為：強(qiáng)制依賴：mandatory(vi) = def( i)(1in)vi； 可選依賴：optional (v1, v2, , vn) = def ( i) (1in) (vivi)；選購(gòu)商品加入訂單短信通知選一依賴：alternative (v1, v2, , vn) = def (1jn)(ij)(vivj)； 多選依賴：multipleparallel(v1,v2, ,vn) = def( 產(chǎn)品線中可變性的約束同樣表示為：i j) (1in)訂閱訂單狀

23、態(tài)站內(nèi)通知i)(1in)(vi)。顧客貨到付款變化點(diǎn)需要變化點(diǎn) vpi require vpj 表示為 vpivpj；變量排斥變化點(diǎn) vn exclude vpj 表示為(vnvpj)； 類似方式還可表示其它類型的可變性約束關(guān)系。 在產(chǎn)品線生成特定產(chǎn)品時(shí)，需要對(duì)產(chǎn)品線的資源進(jìn)行剪裁，將部分變量剔除，剪裁后的需求依然具有可變性，這些可 變性將一直保持到綁定階段。用謂詞 t 表示“剪裁以后 被 保留”，用謂詞 b 表示“ 處于綁定狀態(tài)”12，則有裁剪后的可 變性依賴和約束關(guān)系，例如：optional(v1,v2, ,vn) = def( i)(1 in)(t(vi)t(vi)。也存在綁定后的可變依

24、賴和約束關(guān)系，例如：vn excludevpj 表示為(b(vn)b(vpj)。 通過(guò)形式化語(yǔ)義表示的可變性，既可以避免需求描述中的不準(zhǔn)確性，為需求規(guī)格說(shuō)明與驗(yàn)證提供必要的支持，又可以 建立可變性的跟蹤機(jī)制，為產(chǎn)品線未來(lái)的可控發(fā)展提供參考。3.3 產(chǎn)品線可變性建模軟件產(chǎn)品線可變性需求建模以傳統(tǒng)用例建模為基礎(chǔ)，產(chǎn) 品線分析師根據(jù)用例和活動(dòng)者在分析矩陣的表現(xiàn)，用擴(kuò)展的 uml 用例模型 13 標(biāo)記出用例和活動(dòng)者在產(chǎn)品線的共性和變 性，再用可變性依賴關(guān)系展現(xiàn)出變量的取值范圍，整個(gè)過(guò)程可 分為 4 步：(1)分析產(chǎn)品需求矩陣與用例需求矩陣中執(zhí)行者和用例的 特性，對(duì)于所有產(chǎn)品都出現(xiàn)的執(zhí)行者和用例，直接添

25、加到用例模型中；對(duì)于僅存于部分產(chǎn)品中的執(zhí)行者和用例，將其設(shè)置為 變化點(diǎn)。(2) 根據(jù)用例需求矩陣考慮整個(gè)產(chǎn)品線，增補(bǔ)可選的執(zhí)行者和用例變量添加到用例模型，并在場(chǎng)景中詳細(xì)說(shuō)明變量存 在的條件。(3) 在需求場(chǎng)景中詳細(xì)描述原子需求的可變性，記錄原子 需求中變化點(diǎn)與變量的依賴關(guān)系與約束關(guān)系。(4)在用例模型中用基本的泛化關(guān)系、包含關(guān)系、擴(kuò)展關(guān)系 與擴(kuò)充的依賴關(guān)系、約束關(guān)系來(lái)刻畫(huà)領(lǐng)域用例間的關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物系統(tǒng)在不同行業(yè)有著不同的表現(xiàn)形態(tài)，但這些 站點(diǎn)在功能和服務(wù)上有具有很大的共性。本文構(gòu)建了基本的 網(wǎng)上購(gòu)物交易過(guò)程：選購(gòu)商品、支付訂單和訂閱訂單狀態(tài)，生 成如圖 4 所示的可變性用例模型。其中“選購(gòu)商品

26、”和“支付 訂單”是共性用例，其它帶有圓圈的用例均為可變性用例?！凹?入購(gòu)物車”與“加入訂單”是“選購(gòu)商品”的多選依賴關(guān)系，“賬 戶支付”與“貨到付款”是選一關(guān)系，“訂閱訂單狀態(tài)”與“短息 通知”是可選關(guān)系，如果“訂閱訂單狀態(tài)”被選擇，“站內(nèi)通知” 必須強(qiáng)制選擇，而“短信通知”訂閱訂單狀態(tài)的前提是訂單由 “賬戶支付”。以上可變性依賴關(guān)系和約束關(guān)系根據(jù)本文定義支付訂單賬戶支付圖 4 可變性用例建模實(shí)例可表示為：optional(訂閱訂單狀態(tài))、optional (短信通知)、man-datory(站內(nèi)通知)、multipleparallel( 加入購(gòu)物車，加入訂單)、al- ternative(

27、 賬戶支付，貨到付款)、短信通知賬戶支付。4結(jié)束語(yǔ)軟件產(chǎn)品線需求過(guò)程既要表現(xiàn)產(chǎn)品線的共同特征，又要體現(xiàn)特定產(chǎn)品的特殊功能，所以產(chǎn)品線的需求方法需要在傳 統(tǒng)需求方法上延伸。文章以產(chǎn)品線需求元模型為基礎(chǔ)，提出 了可變性需求的獲取方法與分析方法。利用需求場(chǎng)景和原子 需求獲取領(lǐng)域需求的方法能夠在復(fù)雜產(chǎn)品線工程中充分發(fā)揮 利益相關(guān)者作用，完整、高質(zhì)量地捕獲產(chǎn)品線需求。在產(chǎn)品需 求矩陣上擴(kuò)展的用例需求矩陣，能夠迅速、客觀地識(shí)別出需求 的可變性，定義變化點(diǎn)、變量及其可變性依賴、約束關(guān)系，再通 過(guò)形式化表示，用擴(kuò)展的用例建模生動(dòng)展現(xiàn)產(chǎn)品線需求的抽 象關(guān)系。參考文獻(xiàn):1朱亞峰,姚鄭.軟件產(chǎn)品線需求過(guò)程和方法淺論

28、j.計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì),2008,29(16):4215-4219. 唐文忠,李劍.基于產(chǎn)品線需求分析的過(guò)程改進(jìn)研究j.計(jì)算機(jī) 技術(shù)與發(fā)展,2008,18(7):104-108.klaus pohl,gnter bckle,frank linden.software product line engineering:foundations,principles and techniques:軟件產(chǎn)品線 工程m.張佳驥,李彥平,譯.北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2010:38-41. 趙海燕,張偉,麻志毅.面向復(fù)用的需求建模m.北京:清華大學(xué) 出版社,2008:132-139mikyeong moon,

29、keunhyuk yeom. an approach to develop requirement as a core asset in product linec.proceedings of 8th international conference on software reuse,2004:23-34.李玉琴. 需求工程與軟件產(chǎn)品線若干關(guān)鍵技術(shù)研究 d. 上海:復(fù)旦大學(xué),2007:28-29.buhne s,lauenroth k.modelling requirements variability across product lines c. proceedings of the

30、13th ieee international conference on requirements engineering,2005.(下轉(zhuǎn)第 3893 頁(yè))234567秦紅磊，張亞珍，叢麗，等：gps/mems-ins 組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)2011, vol. 32, no.11 38933walid abdel-hamid. accuracy enhancement of integrated mems imu/gps system for land vehicular navigation applica- tionsd.canada:university of calgary,2004:

31、1-4.李榮冰, 劉建業(yè), 曾慶化, 等. gps/mems-ins 微型組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究c.北京:中國(guó)航空學(xué)會(huì)控制與應(yīng)用第十二屆學(xué)術(shù)年會(huì),2006. 吳建華,李遲生,周衛(wèi)星.中值濾波與均值濾波的去噪性能比較 j.南昌大學(xué)學(xué)報(bào),1998,20(1):32-35.dey d,chatterjee b,chakravorti s,et al.a hybrid filtering sche- me for proper denoising of real-time data in dielectric spectros- copyj.ieee transactions on dielectrics

32、and electrical insula- tion,2007,14(5):1323-1331.st-pierre m,gingras d.comparison between the unscented kal- man filter and the extended kalman filter for the position estima- tion module of an integrated navigation information systemc. parma,italy:ieee intelligent vehicles symposium,2004.萬(wàn)莉, 劉焰春,皮亦

33、鳴.ekf、ukf、pf 目標(biāo)跟蹤性能的比較j.雷達(dá)科學(xué)與技術(shù),2007,5(1):13-16.buhmann a,peters c,cornils m,et al.a gps aided full linear ac- celerometer based gyroscope-free navigation system c. posi- tion location and navigation symposium, 2006:622-629.潘泉, 楊峰, 葉亮, 等. 一類非線性濾波器-ukf 綜述j. 控制與決策,2005,20(5):481-489.吳玲, 盧發(fā)興, 劉忠. ukf 算

34、法及其在目標(biāo)被動(dòng)跟蹤中的應(yīng)用j.系統(tǒng)工程與電子技術(shù),2005,27(1):49-51.李旸. 多線程計(jì)算機(jī)仿真研究 j. 高技術(shù)產(chǎn)品研發(fā), 2010 (11):72-76.甘群文.c#多線程同步與異步的實(shí)現(xiàn)j.電腦開(kāi)發(fā)與應(yīng)用,2009,22(9):35-40. 陳仲民,王飛.異步共享存儲(chǔ)器互斥算法的研究與實(shí)現(xiàn)j.計(jì)算 機(jī)工程與設(shè)計(jì),2007,28(11):2527-2529. 張祖昌,曾霞霞.互斥技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用j.閩江學(xué)院 學(xué)報(bào),2007,28(5):68-71.456圖 7 跑車試驗(yàn)路線的實(shí)物圖，圖 7 為本次跑車實(shí)驗(yàn)的路線圖。由路線圖可知，在動(dòng)態(tài)情況下 gps/mems-ins 組合導(dǎo)航系統(tǒng)也可以進(jìn)行實(shí)時(shí)高 精度地導(dǎo)航定位。74結(jié)束