云移植中遗留系统组件重用研究

Cloud computing can provide reusable,scalable virtual resources,which can be configured dynamically to realize good extensibility and optimal resource usage. For the purpose of taking advantage of cloud computing and protecting the assets of legacy software, most organizations expect to migrate the legacy software system to cloud platform. This project tries to carry out research on the approach on component reuse of legacy system in cloud migration, which includes three main aspects as follows.(1) An approach of orthogonal architecture recovery integrates vertical clustering and horizontal clustering. Vetical clustering is used to decompose legacy system into function modules, and horizontal clustering realizes structure layering, through which the reusable logic components can be discovered precisely and the corresponding description information be generated.(2) Service discovery identifies target services by analyzing the business requirement, and maps the reusable components and target services by designing a related match algorithm. (3) Service implementation refactors the algorithms in components according to the programming models in cloud platform, so the advantage of the cloud can be utilized efficiently. The approach in this project will make the implementation of legacy system be reused efficiently, improve the efficiency of cloud migration and guarantee the quality of target services.

云计算提供易重用、可扩展的虚拟资源，这些资源可以被动态配置以实现良好的扩展性和优化的资源使用。为了利用云计算的优势和保护对遗留软件的已有投资，许多组织希望能够将遗留软件移植到云平台。本项目针对云移植过程中遗留系统的组件重用方法开展研究，主要包括以下三部分内容。（1）正交体系结构恢复方法，该方法结合垂直聚类和水平聚类，垂直聚类实现系统功能分解，水平聚类实现体系结构分层，由此准确发现可重用逻辑组件并生成与之对应的组件描述。（2）服务发现，通过分析业务需求识别目标服务，设计匹配算法实现可重用组件与目标服务的映射。（3）服务实现，依据云平台编程模型对可重用组件进行算法重构，从而有效利用云平台的资源。本项目提出的方法将使云移植中遗留软件得到有效重用，提高软件移植效率，更好保证目标服务的质量。

项目组针对云移植过程中遗留系统的组件重用方法开展了深入研究，提出了正交体系结构恢复方法实现可重用组件发现，方法结合垂直聚类和水平聚类，垂直聚类实现系统功能分解，水平聚类实现体系结构分层，由此可以较为准确地发现可重用业务逻辑并生成与之对应的组件描述。针对垂直聚类，采用了改进的Bunch聚类方法及多目标遗传算法，同时针对采用框架开发应用系统的特点简化了其可重用组件的发现方法；为了充分利用从遗留系统提取到的可重用组件，提出了目标服务与可重用组件的匹配方法，方法集成了文本与结构相似度量评估目标服务与可重用组件的相似性，实现了可重用组件的有效重用；为有效发挥云计算平台的并行优势，充分利用云计算平台提供的弹性资源，提出了基于云计算编程模型的算法重构方法。由于并非所有的算法均能够并行重构，项目组提出了基于软件代码结构的静态分析方法实现遗留代码的可分布式并行性判定；为辅助软件工程人员高效开展遗留软件系统组件重用，设计开发了CRCMTool支持工具，实现了可重用组件提取，目标服务与可重用组件匹配度量。除此之外，针对重构生成的并行软件服务，提出了基于状态剪枝的并行软件测试序列生成方法及基于非相关行为序列化的测试序列生成方法。为实现良好的软件服务质量，提出了基于通用云负载模型的资源需求预测方法，探讨了基于用户与服务提供商功用模型的服务质量优化方法。