4、可重构组件系统规范与Petri网状态空间生成

可重构组件系统规范与Petri网状态空间生成

在软件开发的漫长历程中，软件规范、验证和开发的形式化方面经历了显著的发展。早期，人们主要关注小规模编程，即对相对简单的（迭代）程序进行描述、分析和验证。像Hoare逻辑等成果，为迭代程序正确性证明的早期提议提供了形式化支持。而Parnas的早期工作则推动了大规模编程，涉及模块化和抽象等问题。Hoare的另一篇开创性论文探讨了数据抽象以及逐步程序开发的相关问题。

代数规范的研究最初聚焦于指定（抽象）数据类型，随后发展成为一种通用的软件系统规范和系统开发方法。然而，这种方法在处理相对简单的系统时效果最佳，这些系统是通过静态组合明确指定的分层模块构建而成。例如，CoFI小组最近开发的Casl就是适合这种方法的特定规范形式主义的典型例子。

但如今，构建复杂软件系统的标准实践发生了巨大变化。例如，面向对象技术引入了对象的局部状态、继承和对象间的动态通信等复杂编程特性，而像Casl这样的规范形式主义并未直接处理这些特性。尽管从原则上讲，上述通用方法可以处理面向对象范式，但面向对象设计和开发实践仍主要由UML等方法主导，尽管UML存在缺陷且最初缺乏形式基础。不过，UML通过数十种类型的图表，提供了多种方法来捕捉指定系统的各个方面。

之前倡导的方法自然会导致开发由多个相互独立、明确指定的模块静态组成的系统，这与当前面向服务计算等领域的发展方向截然不同。在这些领域中，系统是从可用组件集合中动态配置而成，以提供特定服务，并在达到目标后通常会进行分解。这种动态方面在面向代理的技术中也有所体现，但重点似乎更多在于寻找合适的服务，而非提供服务的模块的正确规范以及整个系统架构的系统设计。

我们期望追求一种用于分层系统的规范、设计和系统开发的方法，