34、基于合约的控制集成与编排演化合成方法

基于合约的控制集成与编排演化合成方法

在当今的软件开发领域，软件系统的构建和控制面临着诸多挑战，尤其是在分布式环境和自适应需求不断增长的背景下。本文将探讨基于合约的控制集成到软件系统中的方法，以及自动合成演化编排的途径。

基于合约的控制集成到软件系统

在软件系统中，控制器可能会接收到无效输入，如空值、空字符串、错误的时间戳等，这可能导致系统出现鲁棒性问题。实验表明，约一半的测试中都发现了此类问题，其中大部分导致明显的故障，甚至有一些使控制器崩溃。这凸显了在输入方面有明确假设的重要性，而在反馈控制定义语言（FCDL）中，行为合约为这一需求提供了支持。

合约的局限性

虽然合约的使用带来了许多优势，但也存在一些缺点。合约的效益直接与其效率相关，即合约所规定的内容以及未规定的内容，因为它们可能会给人一种错误的正确性感觉。低效的合约不仅不能提高系统的可靠性，反而会导致性能下降。在合约实现不佳的情况下，这种性能损失可能会严重影响整个系统的性能。此外，错误的合约可能会导致更糟糕的情况，主要有以下三种类型：
1. 不准确或错误的断言 ：执行有故障的系统。
2. 断言中的错误 ：抛出运行时异常。
3. 不纯的函数 ：违反合约断言的描述性本质，并在评估时改变组件状态。最后一种情况尤其可能造成严重危害，而且通常难以检测。目前，断言语言中还不支持检测不纯的函数。

讨论

FCDL的目标是为工程师和研究人员提供一个灵活的抽象，使他们能够轻松地进行自适应实验，而无需处理底层系统的实现细节。将合约纳入F