软件网络

序言

前言

第一章绪论

1．1软件复杂性

1．2软件范型的转变

1．3软件网络观

1．4问题及意义

1．5本书的组织结构

参考文献

第二章复杂网络研究进展

2．1什么是复杂网络

2．1．1网络的定义及表示

2．1．2网络的研究历史

2．1．3复杂网络的定义

2．1．4复杂网络研究的意义

2．2复杂网络基本参数

2．2．1平均最短路径长度

2．2．2聚集系数

2．2．3度分布

2．2．4介数

2．2．5实际网络的一些统计特性

2．3复杂网络经典模型

2．3．1规则网络模型

2．3．2随机模型

2．3．3“小世界”模型

2．3．4“无尺度”网络

2．4复杂网络研究在信息领域的应用

2．4．1网络生存能力的分析

2．4．2因特网和万维网拓扑结构研究

2．4．3复杂系统生长与演化建模

2．4．4网络资源的复杂性分析

2．4．5网络上的传播特性

2．4．6大型软件系统的结构刻画与度量

2．5小结

参考文献

第三章软件网络研究进展

3．1软件系统的拓扑结构分析

3．2形成机理和演化规律

3．3软件复杂性度量和评估

3．4研究现状小结

3．5小结

参考文献

第四章面向对象软件中的复杂网络特性

4．1面向对象软件网络

4．1．1研究历程

4．1．2类级软件网络的定义

4．1．3不同粒度的软件网络

4．2类级软件网络的复杂网络特性分析

4．2．1复杂网络特性

4．2．2权分布

4．2．3结果分析

4．3不同粒度的面向对象软件网络

4．3．1网络统计特性分析

4．3．2其他特征参数分析

4．3．3结果分析

4．4分析工具

4．4．1开发背景

4．4．2系统主要功能

4．5小结

参考文献

第五章层次型软件结构特性度量方法体系

5．1面向对象度量方法的不足

5．1．1经典的面向对象度量方法

5．1．2存在的不足

5．2复杂网络的基本参数及其含意

5．3层次型度量方法体系

5．4案例分析

5．4．1系统简介

5．4．2实验及数据分析

5．5小结

参考文献

第六章基于结构熵的有序性度量方法

6．1结构熵研究

6．2软件网络的结构熵

6．3度量指标与方法

6．3．1度量指标

6．3．2度量方法

6．4实验与数据分析

6．4．1度量方法的评估

6．4．2理论分析

6．4．3实证分析

6．4．4演化规律分析

6．5小结

参考文献

第七章软件结构复杂性的简化和度量方法

7．1基于角色的结构简化方法

7．1．1复杂网络方法存在的问题

7．1．2模块性与角色

7．1．3角色分类

7．1．4实证分析

7．2构造复杂性度量方法

7．2．1度量指标

7．2．2实证分析

7．3结构缺陷检测

7．3．1多重依赖性

7．3．2结构缺陷分析

7．4小结

参考文献

第八章基于motif的结构稳定性度量方法

8．1软件可靠性与稳定性

8．1．1软件可靠性研究

8．1．2稳定性与可靠性

8．2网络motif

8．3结构稳定性度量方法

8．3．1实验系统与工具

8．3．2出现频率与统计重要性

8．3．3度量方法

8．3．4实验分析

8．4宏观结构稳定性与微观结构稳定性的关系

8．5小结

参考文献

第九章软件的结构与易变性

9．1软件的易变性

9．2传播代价

9．3真实软件网络的传播代价

9．4不同网络结构对传播代价的影响

9．4．1边数与传播代价

9．4．2度分布与传播代价

9．5小结

参考文献

第十章基于社区发现的软件网络中类结构的理解和优化

10．1类和社区

10．1．1信息封装与类

10．1．2社区发现

10．2基于社区发现的软件结构优化方法

10．3社区发现算法

10．3．1已有的社区发现算法

10．3．2局域社区发现算法

10．4实证研究

10．4．1研究对象

10．4．2最大连通子图的模块性

10．4．3结构理解和优化

10．5小结

参考文献

第十一章面向对象软件网络的演化模型

11．1已有的演化模型

11．1．1软件演化的基本原理

11．1．2基于复杂网络的演化模型

11．2基于演化算法的演化模型

11．3加权多局域世界模型

11．4基于软件模式的演化模型

11．4．1不同拓扑的网络模型演化与软件建模方法论的发展

11．4．2软件模式生长特性的分析

11．4．3基于软件模式的软件网络演化生长的偏好依附性

11．4．4基于软件模式的演化生长算法

11．4．5实验分析

11．5小结

参考文献

第十二章基于Web服务的软件系统的复杂网络特性分析

12．1Web服务与SOA

12．1．1Web服务

12．1．2面向服务的体系结构

12．2Web结构分析

12．2．1经典的Web结构分析算法

12．2．2基于复杂网络的Web结构分析方法

12．2．3Web拓扑演化

12．3语义Web

12．3．1什么是语义Web

12．3．2语义Web的体系结构

12．3．3研究现状与应用

12．4本体概念模型中的复杂网络特性

12．4．1什么是本体

12．4．2本体的组成元素

12．4．3本体概念模型中的复杂网络特性发现

12．5小结

参考文献

第十三章研究展望

参考文献

附录A缩写符号对照表

附录B中英文术语对照表

　　本书针对现有的面向对象软件系统，借鉴复杂网络的相关理论和方法，以分析和度量软件系统组织结构的整体特性为着眼点、以控制和优化软件的复杂结构为目标，从软件结构信息的度量、结构特性与软件质量属性间关系的刻画、结构调节与优化三个方面，系统地阐述了结构信息度量的标度体系(以软件网络中节点的连通性为指标，提出了软件结构有序性、复杂性和稳定性的度量方法，建立起度量的标度体系)，探讨了结构特性与软件质量属性的关系(在更宏观的层次上研究软件整体结构特性与软件可维护性之间的关系)，提出了基于复杂网络的软件结构(宏观)调节和优化的方法和策略，为检测软件结构设计的缺陷、揭示软件演化的客观规律、提高软件系统的设计质量提供了理论基础，进一步促进软件工程从传统纯粹的经验型向计算型发展。　　本书针对大规模软件开发中设计和维护存在的实际问题，借鉴复杂网络研究的最新成果，系统地介绍了复杂系统和复杂网络与软件工程相融合的思想以及软件网络(softwarenetwork)的概念、分析度量体系、调控方法和核心技术。　　本书共分四个部分：第一部分(第一～三章)介绍软件网络的研究背景和研究现状；第二部分(第四～九章)介绍软件网络结构特性的分析与度量；第三部分(第十～十二章)介绍基于复杂网络的软件结构优化和系统演化生长，同时对网络式软件的结构特征进行了初步分析(关于网络式软件的其他问题可参考本书的姊妹篇《网络式软件》)；第四部分(第十三章)对今后的研究工作进行了展望。　　本书可供从事软件研究的科技人员阅读，亦可作为计算机软件与理论专业的研究生教材或参考书。