基于特征模型的建模技术综述

胡月莹

摘要：软件产品线是基于专业领域的大粒度可复用的一种规范化的开发软件产品的方法，基于特征模型建模是软件产品线建模中最热门的方法，由于特征模型受到广泛关注，众多机构开发了不同的建模技术，选择合适的建模技术很困难，在特征模型领域中开展了对建模技术的综述，按照综述的方法系统的总结了建模技术，并深入的探讨建模各阶段的主流技术。

关键词：综述；软件产品线；特征模型

引言

软件产品线是可以在短时间内完成高质量的软件产品，成本低，类似于流水线生产的一种方法，得到的软件产品具有多样性和专业性[1]。获取开发领域软件系统的共性特征和可变性的特征是软件产品线建模的关键。CMU SEI工程研究所在1990年发明了面向特征的产品建模方法FODA，如今已经成为软件产品线建模的主流技术，而且在软件开发阶段也有了相应的扩展。其中FODA中的特征就是软件产品线中共有特征和可变性特征的统称。面向特征的软件产品线技术很多，适用方向各有不同，本文总结各建模方法的关键技术，并针对建模的各个阶段主流方法进行了深入的分析。

1面向特征的软件产品线开发方法

软件产品线是使用类似于流水线的思想开发软件产品，主要是建立各个不同领域自身的产品线，在这个软件产品线上就可以根据不同领域的独特性，提取该领域所有的共同特征，使用大粒度可复用的方法建立全面的、系统的产品线。然后在产品线的基础上，根据每款产品的特有功能，即可变性特征来开发软件产品。从而实现开发经济、高效而且高质量软件产品的目的。早在20世纪70年代的时候David L.Pnaras提出了“程序家族的概念” [2]，这个概念就是软件产品线的前身。FODA用在美国军队运动控制领域，随后CMU SEI提出了软件产品线实践框架。德国马格德堡大学 Thomas Thum等人提出了 基于特征模型的软件产品线全程开发框架（Feature IDE），该框架把软件生产过程划分为四个阶段，分别是领域分析、需求分析、领域实现和软件生成阶段。而四个阶段都是在Eclipse 中进行实现，覆盖了整个SPLs開发过程，从而实现了一致的用户界面和自动化。

2 基于特征模型的建模方法领域分析方法

FODA的关键技术单元是特征，使用特征将问题领域中需求进行模块化组织，在开发其他产品的时候，可变的特征会发生相应的变化，从而满足产品线根据行业或者客户的要求随需应变[3]。

基于特征模型的软件产品线开发方法把软件的开发分为四个阶段，其中在领域分析方法研究中，FODA方法的提出使得基于特征的方法是在领域建模中最受热门的主流方法，随着FODA的关注度的提升，世界各地的研究所采用不同的方式对特征结构的构造已经软件实现的对接进行了扩展。如Fuzzy等在共有特征和私有特征的理念基础上，完善了特征之间的关系。德国马格德堡大学Thomas Thum研究出Feature IDE整体框架，涉及到软件开发的全部过程，而且采用开源的方式，在Eclipse中集成开发环境（IDE），从而实现了软件产品线（SPLs）的构建。并且可以对接现有的其他面向特征的开发方法和编程语言。

3 基于特征模型的建模表示方法

特征模型的表示方最常用的是图形化表示和文本式表示，其中可以创建有效的软件产品的配置有两个主要的商业成果，分别为 pure：：variant和 Cears。其关键技术是KConfig和CDL，二者都提供了编辑器和文本，其中编辑器用于配置软件特征，而文本是使用形式化语言描述模型。KConfig是专们用在 Linux操作系统，而 CDL 用于ecos嵌入式操作系统。而在教学和学术方面，可以使用GUIDSL语法来描述特征模型，该语法还可以生成表单来创建和保存配置。SPLOT是一个在线工具，可以提供在线特征模型编辑器和配置编辑器，而且可以对特征模型进行自动分析。FAMA也可以实现对特征模型的自动分析，但该方法侧重于比较不同的特征模型，并且有约束和可选配置功能。FMP使用视图的方式表达了特征模型，主要是树结构。S2T2可以实现模型的有效配置，使用解算器提供的视觉解释。Feature IDE覆盖了整个软件开发过程，不仅满足特征模型的建立，还可以为领域实现和软件生成阶段提供开发平台和可复用构件。

参考文献：

[1]苏浓光，杨贯中.一种基于形式化可配置特征单元的特征模型[J].计算机应用与软件. 2018（01）

[2]赵鄂，杨博文，杨贯中.一种适用于软件产品线的特征模型[J].计算机系统应用. 2013（10）

[3]张伟，梅宏.面向特征的软件复用技术——发展与现状[J].科学通报.2014（01）