《軟體網路》是2008年科學出版社出版的圖書，作者是何克清、馬于濤、李兵、劉婧、彭蓉。本書針對大規模軟體開發中設計和維護存在的實際問題，借鑑複雜網路研究的最新成果，系統地介紹了複雜系統和複雜網路與軟體工程相融合的思想以及軟體網路（softwarenetwork）的概念、分析度量體系、調控方法和核心技術。
基本介紹
- 中文名：軟體網路
- 出版社 ：科學出版社
- 平裝：261頁
- 正文語種：簡體中文
圖書信息,內容簡介,目錄,前言,
圖書信息
出版社: 科學出版社; 第1版 (2008年6月1日)
作者：何克清，馬于濤，李兵，劉婧，彭蓉
平裝: 261頁
正文語種: 簡體中文
開本: 16
ISBN: 9787030219763
條形碼: 9787030219763
尺寸: 25.6 x 18.4 x 1.4 cm
重量: 481 g
內容簡介
《軟體網路》共分四個部分：第一部分(第一～三章)介紹軟體網路的研究背景和研究現狀；第二部分(第四～九章)介紹軟體網路結構特性的分析與度量；第三部分(第十～十二章)介紹基於複雜網路的軟體結構最佳化和系統演化生長，同時對網路式軟體的結構特徵進行了初步分析(關於網路式軟體的其他問題可參考《軟體網路》的姊妹篇《網路式軟體》)；第四部分(第十三章)對今後的研究工作進行了展望。
目錄
序言
前言
第一章 緒論
1.1 軟體複雜性
1.2 軟體范型的轉變
1.3 軟體網路觀
1.4 問題及意義
1.5 本書的組織結構
參考文獻
第二章 複雜網路研究進展
2.1 什麼是複雜網路
2.1.1 網路的定義及表示
2.1.2 網路的研究歷史
2.1.3 複雜網路的定義
2.1.4 複雜網路研究的意義
2.2 複雜網路基本參數
2.2.1 平均最短路徑長度
2.2.2 聚集係數
2.2.3 度分布
2.2.4 介數
2.2.5 實際網路的一些統計特性
2.3 複雜網路經典模型
2.3.1 規則網路模型
2.3.2 隨機模型
2.3.3 “小世界”模型
2.3.4 “無尺度”網路
2.4 複雜網路研究在信息領域的套用
2.4.1 網路生存能力的分析
2.4.2 網際網路和全球資訊網拓撲結構研究
2.4.3 複雜系統生長與演化建模
2.4.4 網路資源的複雜性分析
2.4.5 網路上的傳播特性
2.4.6 大型軟體系統的結構刻畫與度量
2.5 小結
參考文獻
第三章 軟體網路研究進展
3.1 軟體系統的拓撲結構分析
3.2 形成機理和演化規律
3.3 軟體複雜性度量和評估
3.4 研究現狀小結
3.5 小結
參考文獻
第四章 面向對象軟體中的複雜網路特性
4.1 面向對象軟體網路
4.1.1 研究歷程
4.1.2 類級軟體網路的定義
4.1.3 不同粒度的軟體網路
4.2 類級軟體網路的複雜網路特性分析
4.2.1 複雜網路特性
4.2.2 權分布
4.2.3 結果分析
4.3 不同粒度的面向對象軟體網路
4.3.1 網路統計特性分析
4.3.2 其他特徵參數分析
4.3.3 結果分析
4.4 分析工具
4.4.1 開發背景
4.4.2 系統主要功能
4.5 小結
參考文獻
第五章 層次型軟體結構特性度量方法體系
5.1 面向對象度量方法的不足
5.1.1 經典的面向對象度量方法
5.1.2 存在的不足
5.2 複雜網路的基本參數及其含意
5.3 層次型度量方法體系
5.4 案例分析
5.4.1 系統簡介
5.4.2 實驗及數據分析
5.5 小結
參考文獻
第六章 基於結構熵的有序性度量方法
6.1 結構熵研究
6.2 軟體網路的結構熵
6.3 度量指標與方法
6.3.1 度量指標
6.3.2 度量方法
6.4 實驗與數據分析
6.4.1 度量方法的評估
6.4.2 理論分析
6.4.3 實證分析
6.4.4 演化規律分析
6.5 小結
參考文獻
第七章 軟體結構複雜性的簡化和度量方法
7.1 基於角色的結構簡化方法
7.1.1 複雜網路方法存在的問題
7.1.2 模組性與角色
7.1.3 角色分類
7.1.4 實證分析
7.2 構造複雜性度量方法
7.2.1 度量指標
7.2.2 實證分析
7.3 結構缺陷檢測
7.3.1 多重依賴性
7.3.2 結構缺陷分析
7.4 小結
參考文獻
第八章 基於motif的結構穩定性度量方法
8.1 軟體可靠性與穩定性
8.1.1 軟體可靠性研究
8.1.2 穩定性與可靠性
8.2 網路motif
8.3 結構穩定性度量方法
8.3.1 實驗系統與工具
8.3.2 出現頻率與統計重要性
8.3.3 度量方法
8.3.4 實驗分析
8.4 巨觀結構穩定性與微觀結構穩定性的關係
8.5 小結
參考文獻
第九章 軟體的結構與易變性
9.1 軟體的易變性
9.2 傳播代價
9.3 真實軟體網路的傳播代價
9.4 不同網路結構對傳播代價的影響
9.4.1 邊數與傳播代價
9.4.2 度分布與傳播代價
9.5 小結
參考文獻
第十章 基於社區發現的軟體網路中類結構的理解和最佳化
10.1 類和社區
10.1.1 信息封裝與類
10.1.2 社區發現
10.2 基於社區發現的軟體結構最佳化方法
10.3 社區發現算法
10.3.1 已有的社區發現算法
10.3.2 局域社區發現算法
10.4 實證研究
10.4.1 研究對象
10.4.2 最大連通子圖的模組性
10.4.3 結構理解和最佳化
10.5 小結
參考文獻
第十一章 面向對象軟體網路的演化模型
11.1 已有的演化模型
11.1.1 軟體演化的基本原理
11.1.2 基於複雜網路的演化模型
11.2 基於演化算法的演化模型
11.3 加權多局域世界模型
11.4 基於軟體模式的演化模型
11.4.1 不同拓撲的網路模型演化與軟體建模方法論的發展
11.4.2 軟體模式生長特性的分析
11.4.3 基於軟體模式的軟體網路演化生長的偏好依附性
11.4.4 基於軟體模式的演化生長算法
11.4.5 實驗分析
11.5 小結
參考文獻
第十二章 基於Web服務的軟體系統的複雜網路特性分析
12.1 Web服務與SOA
12.1.1 Web服務
12.1.2 面向服務的體系結構
12.2 Web結構分析
12.2.1 經典的Web結構分析算法
12.2.2 基於複雜網路的Web結構分析方法
12.2.3 Web拓撲演化
12.3 語義Web
12.3.1 什麼是語義Web
12.3.2 語義Web的體系結構
12.3.3 研究現狀與套用
12.4 本體概念模型中的複雜網路特性
12.4.1 什麼是本體
12.4.2 本體的組成元素
12.4.3 本體概念模型中的複雜網路特性發現
12.5 小結
參考文獻
第十三章 研究展望
參考文獻
附錄A 縮寫符號對照表
附錄B 中英文術語對照表
前言
目前，以網路為基礎的軟體系統的規模和複雜度與日俱增、套用環境日益複雜，使得軟體開發的風險增加，軟體質量很難得到有效的控制，傳統軟體工程正在接近其複雜性的極限。以較低的代價、在規定的時間內生產出高質量的軟體產品是所有軟體工程方法努力實現的目標。經過長期的工程實踐，軟體開發者認識到對於大規模的複雜軟體系統而言，軟體的結構與其功能、質量之間的關係十分密切。因此，系統設計時如何構建軟體良好的結構、系統維護時如何對軟體的結構進行最佳化，一直都是軟體工程領域研究的重要問題。
傳統的軟體工程方法（如面向對象程式設計方法）通常關注於軟體的局部（微觀層面）結構特徵，而往往忽略了更加重要的反映全局結構的一些整體特性。這使得研究人員難以習慣從整體和全局的角度來研究大規模的軟體系統，導致長期以來對軟體的本質缺乏清晰的認識。比如，一個複雜的面向對象軟體的結構到底是什麼樣的，開發人員和管理人員都很難給出準確的答案。近年來，一些研究者將軟體系統抽象為有向圖或網路模型（類抽象為節點，類之間的關聯關係抽象為有向邊）來研究，發現軟體系統的結構並不是隨機和無序的，大多數軟體系統的結構都展現出“小世界”（即熟知的“六度分離”現象，網路擁有較小的平均最短路徑長度和較大的平均聚集係數）和“無尺度”（網路中節點的度分布服從冪率分布）的複雜網路特性，被認為是一種人工複雜網路，突破了軟體的傳統思維方式。
複雜系統和複雜性科學被國內外許多科學家認為是二十一世紀科學發展的前沿。軟體系統作為一類人工複雜網路受到了來自軟體工程、信息科學、統計物理等領域研究人員的關注；同時，複雜系統和複雜網路研究的成果為探索大規模軟體系統的結構特性和行為特徵提供了有力支持。通過軟體工程與複雜系統的學科交叉研究，從複雜系統和複雜網路的角度來重新審視軟體，形成軟體的網路觀，即將軟體系統抽象為一類（人工）複雜網路來進行研究，從整體和全局的角度來探索和發現複雜軟體系統的結構特性、演化規律和由此產生的行為特徵，將有助於科學、工程地認識和理解軟體的本質特徵，為量化軟體的複雜性奠定基礎。
到目前為止，總的來說，軟體網路的研究才剛剛開始，對大規模軟體系統結構的理解、度量和最佳化還缺乏系統、體系化的研究，使得軟體開發人員很難在開發過程中分析和理解軟體的組織結構（及其變化）和由此產生的行為特徵（如湧現行為），也很難實時對軟體結構進行巨觀調節和最佳化，因此對軟體開發並不具有太多的實際指導價值。
在這種研究背景下，本書針對現有的面向對象軟體系統，借鑑複雜網路的相關理論和方法，以分析和度量軟體系統組織結構的整體特性為著眼點、以控制和最佳化軟體的複雜結構為目標，本書從軟體結構信息的度量、結構特性與軟體質量屬性的關係、結構調節與最佳化三個方面，系統化、體系化地闡述了結構信息度量的標度體系（以軟體網路中節點的連通性為指標，提出了軟體結構有序性、複雜性和穩定性的度量方法，建立起度量的標度體系），探討了結構特性與軟體質量屬性的關係（在更巨觀的層次上研究軟體整體結構特性與軟體可維護性之間的關係），從而提出了基於複雜網路的軟體結構（巨觀）調節和最佳化的方法和策略，為檢測軟體結構設計的缺陷、揭示軟體演化的客觀規律、提高軟體系統的設計質量提供了理論基礎，進一步促進軟體工程從傳統純粹的“經驗型”向“計算型”發展。
本書內容分為四個部分，共十三章。其中，第一部分主要介紹軟體網路的研究背景和研究現狀，包括第一章（由李兵教授撰寫）、第二章（由丁琦偉和馬于濤博士共同編寫）和第三章（由馬于濤博士和劉婧博士共同編寫）；第二部分主要介紹軟體網路結構特性的分析與度量，包括第四章（由劉婧博士撰寫）、第五章（由馬于濤博士撰寫）、第六章（由馬于濤博士撰寫）、第七章（由馬于濤博士撰寫）、第八章（由馬于濤博士撰寫）和第九章（由劉婧博士撰寫）；第三部分對軟體網路進行深入探討，主要介紹基於複雜網路的軟體結構最佳化和系統演化生長，同時對網路式軟體的結構特性進行了初步分析（關於網路式軟體其他問題的討論請參考本系列叢書的下冊《網路式軟體》一書），包括第十章（由劉婧博士撰寫）、第十一章（由何克清教授、彭蓉副教授、馬于濤博士、劉婧博士和李兵教授共同編寫）和第十二章（由操寶華、李增揚和馬于濤博士共同編寫）；第四部分對今後的研究工作進行了展望，包括第十三章（由馬于濤博士撰寫）。最後，全書的統稿和審定工作由何克清教授主持完成。
本書是作者在武漢大學軟體工程國家重點實驗室和複雜網路研究中心長期從事交叉學科研究的成果積累基礎上編寫的。由於軟體網路是一個全新的領域，有許多問題尚待進一步研究，再加上我們的學識有限，書中難免會出現錯誤和遺漏，敬請各位讀者批評指正！
