Java动态编程技术实现框架下的软件自愈合构架构建

1、Java动态编程技术实现框架下的软件自愈合构架构建摘 要：随着信息化进程的不断推进，在各个领域计 算机信息处理技术都有广泛的应用， 促进了金融业、 航天业、 交通业、通信业等行业的大力发展。对于计算机而言，软件 是核心，随着科学技术的提升，人们对于软件的复杂性和可 靠性具有更高的要求，因此，基于 Java动态编程技术，实现 软件自愈合构架的构建，有助于信息处理技术的发展。关键词：Java；动态编程技术；自愈合系统90 年代以后， 软件的发展进入了崭新时期， 出现了软件 可靠性工程，实现了软件理论和应用的结合，在研究方面， 促进了软件可靠性的发展。对于软件可靠性的实现而言，自 愈合系统是一种较好

2、的实现方式，充分的结合了除错与容 错，当软件出现变化后，在相应的程序下，根据各种信息， 修改和调整系统，确保软件的正确态度。对于软件而言，自 愈合系统具有较强的自适应性，对于软件的复杂程序具有较 大的意义。一、自愈合构架的发展现状 对于软件而言，自愈合系统可以实现其高可靠性，充分 结合了系统除错方法和容错方法，借助于两者的有效结合， 进而增加系统的可靠性。 在自愈合系统中， 系统容错是前提，系统除错是核心内容，错误的出现，不会使系统出现崩溃和 失效现象。除错系统与容错系统具有较大区别，不只是简单 的对错误进行屏蔽，而是对错误进行主动处理。经过改正、 诊断及验证等方法，对系统错误实施修复，从系统

3、中，将错 误修复和排除。在自愈合系统的研究方面，国内经历的时间 比较短， 各方面的技术比较稚嫩， 对愈合程度具有较大限制， 为了促进自愈合系统的形成，研究方案主要有： （ 1）修复数 据结构：在程序运行过程中，数据结构一旦出现错误，该程 序可以实现对数据结构的修复，促进程序的正常运行；（ 2）软精度需求： 在系统可靠性的基础上， 系统进行精确的规范。 在实际系统中，一个精确规范的获得是非常不容易的。在整 个运行过程中，系统始终处于动态，随着时间和用户的不断 变化，系统可以接受的行为也在改变，因而实现统一的规范 是很难的。而此系统的开发，建立的基础是对精确规范的假 设，致使系统具有较强的脆弱性。

4、在软精度的需求上，自愈 合系统的建立，具有较大的弹性，有助于自愈合系统特性的 实现，次方案具有较强的可行性； （3）反射技术：为了支持 自愈合的顺利进行，对于系统结构的各个方面，系统都能实 现有效的访问， 在运行时， 对于各个方面也能进行重新配置。 经过对反射技术的进一步扩展，对其继承属性的进一步研 究，对于自愈合系统的运行，反射技术能够起到自然的支持 作用；（4）仿生技术：随着环境的改变，生物系统表现出较 强的健壮性和适应性，随着对其研究特性的不断深入，最具 有代表性的仿生技术就是细胞编程方式； （ 5）动态重配置技 术：现阶段，自愈合系统比较常用的方式就是动态重配置技 术。此种方式构建的框

5、架，具有较强的开放性，同时组件也 比较多，一旦出现错误，框架可以利用组件的选择和可配置 性，实现自愈合。二、Java动态编程技术实现框架下的软件自愈合构架构 建1、 Java 动态编程技术Java技术具有较多的动态特性，有利于动态构架的构建。 以下对 Java 虚拟机的相关特性进行分析： （1）在使用过程中， 与硬件具有无关性：针对于不同的软硬件环境，虚拟机所表 现的版本也不一样，随着软件特性的实现，所提供的借口也 具有统一性，根据相应的规范标准，对软硬件之间的差异进 行封装。对Java经过一次开发后，便可实现不同场景下的部 署。只要Java代码具有合法性，在任意 Java虚拟机下都可 运行，

6、无需考虑软硬件的区别， 降低了寄存器产生的依赖性； （2）对代码的执行实现完全掌控：在一个虚拟的运行环境 下，虚拟机对所有运行的代码实施确切的调整和监控。在环 境内部，存储空间可以不断扩展，对生成对象和加载的类进 行维护，在堆栈上，对线程进行调整。在运行时，对属性、 加载类型、空间分布，应该进行清楚地了解。对当前对象的 指针引用、相互关系及储存位置进行完全控制。对所有内存 空间也实现完全管理。 对线程的状态、 位置进行完全的了解。 总之，在代码的运行过程中，在间隙运行的辅助处理下，虚 拟机对代码的实际情况具有较好的掌控情况，促进代码的正 常运行；（ 3）操作能力比较强大： 随着内部信息的不断暴

7、露， 在相关接口处，虚拟机可以对一些外部控制方法进行有效提 供。这样在执行控制应用和层面分析时，可以通过虚拟机来 完成。这种操作能力比较强大，可以对虚拟机内所有生成对 象和加载类型实现遍历，对其属性进行修改，或对代码执行 进行控制等；（ 4）执行方式具有灵活性： 在代码执行过程中， 可以实现编译执行和解释执行，或者实现两种的混合方式， 这主要建立在代码的优化情况之上。具有较高性能是编译执 行的主要优点，只是在编译过程中，将会消耗大量时间；在 运行过程中，解释执行可以对代码实现动态修改，是其最大 的优点。在调试过程中，可以实现代码的任意修改，无需任 何启动操作。2、Java 技术的采用及自愈合框

8、架的实现 由于 Java 编程语言具有动态性，在字节码工程的基础 上，此自愈合框架能够实现字节码的动态修改。整个软件框 架由环境监控器、字节码修改器、监视程序、代码演化器、 程序分析器五个部分组成。在虚拟机的基础上，与类文件形 成了软件框架， 对环境管理器实现运行。 在实际运行过程中， 主要在此部分完成执行。虚拟机可以实现对类文件的动态加 载，链接完成后，程序便可进行正常进行。自愈合框架的实 现，具有较强的监控能力，在 Java 虚拟机的基础上，对软件 组件进行观察， 使程序进行正常状态。 对于程序分析器而言， 可以通过监视数据，对观察数据进行解释，促进对约束规则 的分析，一旦程序出错，对于错误定位信息，诊断器能够正 确给出，有助于自愈合框架的实现。结束语综上所述，为了实现软件自愈合框架，Java技术的采用， 构建了愈合环路，促进了自愈合功能的实现，构建了一个基 于Jav