22、可靠的自适应对象：原理与机制

可靠的自适应对象：原理与机制

1. 引言

当前计算机系统的执行环境复杂、动态且难以预测，这给软件设计者确保系统可靠性带来了挑战。系统可靠性常通过应用程序的非功能属性来体现。静态方法在系统所有影响事件已知或有界时有效，但难以应对意外情况；动态方法虽不能确保完全满足所有约束，但能处理未知状况。

ARTO（自适应实时对象）项目旨在定义一种自主对象模型，使对象能根据执行环境的变化动态修改其行为。该项目最初针对软实时领域，但模型的底层原理旨在提高不可预测执行环境下的系统可靠性。由于其开放性，该模型可轻松适应其他领域的非功能约束。

在ARTO中，所有非功能方面（如时间相关约束）都被视为对象提供服务质量的一部分，自适应决策由服务质量（QoS）标准驱动。软件开发社区对自适应有多种观点，自适应元素可以是对象、参与者、应用程序或组件。项目初始版本限于单处理器执行，未来计划扩展到分布式系统，为此在设计上做了特殊考虑，如使用CORBA和J2EE等对象代理中间件。

2. 自适应原理

任何系统都采用尽力而为的策略来维持可靠性，满足用户期望。本项目认为，当某些需求无法满足时，自适应才开始。此时需做出决策，以尽可能提高全局满意度，即根据各种标准最大化全局满意度。在本工作中，自适应意味着系统根据其上下文修改行为（即提供服务的方式），以达到更合适、满意的工作点。满意度通过收集形成系统提供的QoS的标准来评估，因此自适应通过提高系统的全局QoS来提高可靠性。

实现自适应首先需要选择架构，有非侵入式和侵入式两种QoS管理类型：
- 非侵入式 ：
- 操作系统主导