软件开发自动化作业
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软件开发中的自动化测试在当今的软件开发领域,自动化测试已经成为了一项不可或缺的重要环节。
随着软件规模的不断扩大和复杂性的日益增加,传统的手动测试方式已经难以满足高效、高质量的软件交付需求。
自动化测试凭借其高效、准确、可重复等优势,逐渐成为了软件开发过程中的主流测试手段。
自动化测试是什么呢?简单来说,就是使用特定的工具和脚本,让计算机自动执行测试用例,从而验证软件的功能是否正确、性能是否达标、稳定性是否可靠等。
它就像是一个不知疲倦的“机器人检查员”,能够快速、准确地对软件进行反复测试,大大提高了测试的效率和覆盖度。
自动化测试带来的好处是显而易见的。
首先,它极大地提高了测试的效率。
想象一下,如果一个软件系统有数百个甚至数千个功能点需要测试,靠人工一个个去点击、操作、验证,那将是一项极其耗时费力的工作。
而自动化测试可以在短时间内自动执行大量的测试用例,快速给出测试结果,大大缩短了软件的测试周期。
其次,自动化测试能够提高测试的准确性和可靠性。
由于是由计算机按照预先设定的规则和流程进行测试,避免了人为因素导致的疏忽和错误,能够更精准地发现软件中的缺陷和问题。
再者,自动化测试具有良好的可重复性。
对于同一个测试用例,每次执行的结果都是一致的,这有助于在不同的环境和版本中进行对比和验证,确保软件的稳定性和兼容性。
此外,自动化测试还能够为软件开发团队提供及时的反馈。
一旦测试发现问题,能够迅速通知开发人员进行修复,避免问题在后续阶段扩大化,从而降低了软件开发的成本和风险。
然而,要实现有效的自动化测试并非一蹴而就,它也面临着一些挑战和困难。
技术选型就是其中一个重要的问题。
市场上有各种各样的自动化测试工具和框架,如 Selenium、Appium、TestNG 等,选择适合项目需求和技术栈的工具并非易事。
需要综合考虑软件的类型(Web 应用、移动应用、桌面应用等)、开发语言、测试场景等因素。
编写高质量的自动化测试脚本也是一项具有挑战性的任务。
软件开发中的自动化部署:流程与最佳实践在当今快节奏的软件开发环境中,自动化部署已经成为提高开发效率、确保软件质量和缩短交付时间的关键环节。
自动化部署不仅能够减少人为错误,还能让开发团队更加专注于核心业务逻辑的开发,为用户提供更稳定、更优质的软件产品。
一、自动化部署的重要性想象一下,在没有自动化部署的情况下,每次软件更新都需要手动执行一系列繁琐的操作,如复制文件、配置服务器、重启服务等。
这不仅耗时费力,而且容易出现人为失误,导致部署失败或引入新的问题。
此外,手动部署往往难以保证不同环境(如开发、测试、生产)的一致性,给后续的测试和运维带来诸多麻烦。
而自动化部署则可以解决这些问题。
它能够快速、准确地将软件部署到指定的环境中,确保每次部署的结果都是可预测和可靠的。
同时,自动化部署还能够实现持续集成和持续部署(CI/CD),让软件的更新能够更加频繁和及时地推向市场,满足用户不断变化的需求。
二、自动化部署的流程1、代码管理首先,开发团队需要使用版本控制系统(如 Git)来管理代码。
每次代码的修改、提交和合并都应该有清晰的记录和审核流程,以确保代码的质量和稳定性。
2、构建过程当代码准备好部署时,需要进行构建。
这包括编译代码、打包资源、运行测试等步骤。
构建过程应该是自动化的,并且能够在不同的环境中重复执行。
3、环境配置在部署之前,需要准备好目标环境。
这包括服务器的配置、数据库的设置、网络的配置等。
环境配置也应该尽可能地自动化,以减少人为错误和提高部署的效率。
4、部署操作部署操作是自动化部署的核心环节。
这包括将构建好的软件包上传到服务器、解压、安装依赖、启动服务等步骤。
部署操作应该是可靠的,并且能够处理各种异常情况,如服务器故障、网络中断等。
5、监控和反馈部署完成后,需要对软件的运行状态进行监控。
监控指标包括服务器的性能、服务的可用性、错误日志等。
如果出现问题,应该能够及时反馈给开发团队,以便进行修复。
三、自动化部署的最佳实践1、使用容器技术容器技术(如 Docker)可以将软件及其依赖打包成一个独立的运行环境,方便在不同的服务器上进行部署和迁移。
CI的作业流程计划CI即持续集成(Continuous Integration),是一种软件开发方法,旨在使团队成员更频繁地集成代码,并快速发现和解决代码集成时出现的问题。
在软件团队中,CI是一种流程管理方法,它可以大大提高软件的开发质量和效率。
本文将为你介绍CI的作业流程计划,包括CI的概念、流程设计、以及开发团队如何从中受益。
CI的概念CI是一种软件开发方法,通过频繁的代码集成、构建、测试,大大提高软件的开发质量和效率。
CI的核心思想是将独立的工作进行集成,在每个集成点进行自动化的构建、测试、审核、部署等操作。
CI的目的是缩短软件的开发周期、频繁地将新功能和改进并入到主干分支中、最大限度地减少错误和代码冲突,帮助团队提供更好的支持和更快的响应能力。
CI的优点: - 提升软件代码的质量和可维护性 - 降低开发和测试的成本 - 快速发现和解决问题 - 提高团队协作效率 - 提高代码的自动化流程CI的流程设计CI工具的工作流程通常包括以下阶段: - 版本控制:使用Git、SVN等版本控制工具管理代码库。
- 自动化构建:使用工具(如Jenkins、Travis、Gitlab CI等)自动从代码仓库中获取代码构建,并生成可执行文件。
- 自动化测试:对生成的可执行文件进行测试,包括单元测试、集成测试、性能测试等。
- 持续集成:将上述过程自动化,确保代码不断合并和集成到最新的代码库中。
- 自动化部署:通过工具实现快速部署更新的版本,降低发布成本。
开发团队如何从中受益CI的作业流程计划可以极大地提高软件开发流程的质量和效率,有助于项目管理团队实现如下目标: - 缩短软件开发周期:CI可以在编写代码、构建代码、测试代码这三个阶段中自动化执行,而且可以在很短的时间内完成,比如每次提交代码时都执行一次自动化测试,缩短了反馈时间,开发人员可快速发现错误并及时更正,极大地缩短了软件开发周期。
- 提升软件质量:通过CI,可以同时检查每个修改过的代码行和集成的代码行,有助于开发人员编写更稳定、可靠、可拓展和高效的代码,并且可以在代码库中尽量去除低质量的代码。
软件开发中的自动化部署与集成在现代软件开发中,自动化部署与集成扮演着重要的角色。
它们不仅能够提高开发效率,减少人力成本,还能够降低项目出错的风险。
本文将介绍软件开发中的自动化部署与集成的概念、原理以及常见的工具和技术。
一、自动化部署的概念与原理自动化部署是指通过使用自动化工具和脚本实现软件的快速、准确、可重复的部署过程。
它能够帮助软件开发团队提高交付速度,降低上线成本。
自动化部署的原理可以简单归纳为以下几个步骤:1.编写脚本:开发人员需要编写部署脚本,定义部署过程中所需要的各项配置和操作。
2.版本控制:将代码和相关配置文件等资源进行版本控制,确保在任何时候都可以回滚到之前的版本。
3.构建:使用构建工具将源代码编译、打包成可执行的二进制文件或者安装包。
4.测试:在部署之前,进行一系列的测试,包括单元测试、功能测试等。
5.部署:将构建好的软件包部署到目标环境中。
6.配置管理:对部署环境的配置进行管理,确保配置的一致性。
7.监控与日志:通过监控系统和日志记录,及时发现和排除问题,保证系统的稳定性和可靠性。
二、常见的自动化部署工具和技术1.持续集成(Continuous Integration):持续集成是一种软件开发实践,通过频繁地将代码集成到共享仓库中,并进行自动化构建和测试,以尽早地发现和解决问题。
常用的持续集成工具有Jenkins、Travis CI 等。
2.容器化部署(Containerization):容器化技术可以将应用程序及其依赖包装到一个独立的、可移植的容器中,使应用程序能够在不同的环境中运行。
Docker是最常见的容器化工具之一。
3.配置管理(Configuration Management):配置管理工具可以帮助团队管理配置文件,确保在不同的环境中配置的一致性。
常用的配置管理工具有Ansible、SaltStack等。
4.自动化测试(Automation Testing):自动化测试工具可以提高测试效率,减少测试成本。
如何实现软件开发过程中的自动化软件开发是一项复杂的工程,它需要涉及多种功能的通力合作,以及对各种细节的协调和管理。
因此,如何能够提高软件开发过程的效率,让开发人员能够更好地实现各项任务,就成了目前软件开发领域中的一个热门话题。
而要实现这一目标,最为关键的就是要实现软件开发过程中的自动化。
自动化可以帮助软件开发团队更好地处理各种常规任务,减轻开发人员的工作负担,提高整个开发流程的效率和质量。
但是,如何实现软件开发过程中的自动化呢?本文将从以下几个方面来介绍。
1.自动化测试自动化测试是软件开发过程中必不可少的一项工作。
它可以帮助开发人员更好地检测和修复软件中的错误,提高软件的质量和可靠性。
自动化测试主要分为单元测试、功能测试和性能测试等几种类型,每一种类型都有其独特的应用场景和优缺点。
在实际开发中,开发人员可以针对不同的需求,选择合适的测试类型,来验证软件的正确性和可用性。
2.自动化构建和部署自动化构建和部署是另一项非常重要的自动化工作。
它可以帮助开发人员更快地构建和部署软件,提高软件交付的速度和质量。
自动化构建和部署主要依靠各种构建工具和集成开发环境(IDE)来实现。
在实际开发中,开发团队可以通过这些工具和环境来自动化构建和部署软件,在保证软件质量的同时,提高生产效率和生产力。
3.自动化代码质量监测自动化代码质量监测是又一项非常重要的自动化工作。
它可以帮助开发人员更好地监测和调整软件的代码质量,提高软件的可靠性和可持续性。
自动化代码质量监测主要包括代码格式检查、代码实践检查、代码复杂度分析等几个方面。
在实际开发中,开发人员可以利用各种代码分析工具和代码质量检查器,来实现自动化代码质量监测。
4.自动化文档生成自动化文档生成是软件开发中的又一项重要工作。
它可以帮助开发人员更好地记录和整理软件开发过程中所产生的各种文档和资料,提高软件的可读性和可维护性。
自动化文档生成主要依靠各种文档生成工具和集成开发环境(IDE)来实现。
软件开发的自动化部署流程随着计算机技术发展的越来越快,软件开发的自动化部署已经成为许多IT企业的必备技术。
软件开发的自动化部署提高了软件开发的效率,减少了手动操作的错误,同时也降低了部署过程中的风险和成本。
在软件开发的自动化部署中,最重要的步骤是构建和部署过程。
构建意味着将代码转化为可执行的文件,而部署则是将这些可执行文件部署到目标设备上。
这两个步骤的自动化可以节省开发人员的时间和精力,使其专注于软件开发的核心任务。
在构建方面,为了实现自动化,需要使用构建工具。
构建工具可以处理源代码,编译、打包和测试软件,并在构建成功后将软件发布到目标环境中。
常用的构建工具有Jenkins、Maven和Ant 等。
这些工具是开源的,易于使用,并且可以通过插件来扩展其功能。
在部署方面,自动化部署可以通过容器化和自动化配置实现。
容器化是一种轻量级虚拟化技术,它可以将应用程序、依赖项和配置打包到一个独立的可执行文件中。
Docker是目前最流行的容器化平台之一,可以大大简化部署过程,提高可移植性和可维护性。
自动化配置则是通过脚本化来实现,可以在不同的环境中自动配置应用程序。
除了构建和部署外,软件开发的自动化部署还需要考虑其他因素。
例如,需要确保代码库的管理和版本控制,以便在部署过程中能够有效地纠正错误。
此外,需要考虑自动化测试工具来确保软件的质量和稳定性。
自动化测试工具可以执行一系列测试,包括单元测试、集成测试和端到端测试等。
最后,在软件开发的自动化部署中,安全也是一个重要的因素。
需要确保应用程序中的敏感数据和用户身份信息不会被泄露。
为此,可以使用加密、认证和授权等安全措施来保护应用程序。
此外,需要定期更新软件和安全补丁,在应用程序部署和运行过程中监视安全事件。
总之,软件开发的自动化部署是一项不可或缺的技术,可以提高效率、降低风险和成本。
要实现自动化部署,需要使用构建工具、容器化和自动化配置,并考虑代码管理、自动化测试和安全措施。
软件开发中的自动化部署:流程与最佳实践在当今的软件开发领域,自动化部署已经成为提高效率、减少错误和加速产品上线的关键环节。
它不仅能够节省时间和人力成本,还能确保软件在不同环境中的一致性和稳定性。
接下来,让我们深入探讨一下软件开发中的自动化部署流程以及相关的最佳实践。
一、自动化部署的流程1、代码管理与版本控制这是自动化部署的起点。
开发团队使用版本控制系统(如 Git)来管理代码的更改和版本。
每次代码的提交都应该有清晰的注释,以便跟踪和理解代码的变更历史。
2、持续集成(CI)CI 工具(如 Jenkins、Travis CI 等)会自动监测代码库的更改,并触发构建和测试流程。
这包括编译代码、运行单元测试、集成测试和静态代码分析等。
只有当这些测试都通过时,代码才会被认为是可部署的。
3、构建与打包在 CI 流程成功后,代码会被构建和打包成可部署的格式,例如Docker 镜像、WAR 包或 RPM 包等。
这个过程中,需要确保依赖项的正确安装和配置。
4、环境配置与管理不同的部署环境(开发、测试、生产等)可能有不同的配置要求。
使用配置管理工具(如 Ansible、Puppet 等)可以自动化地管理和部署这些环境配置,确保环境的一致性和正确性。
5、部署到目标环境通过自动化部署工具(如 Kubernetes、AWS CodeDeploy 等),将打包好的应用程序部署到目标环境中。
在部署过程中,可能需要执行一些额外的任务,如数据库迁移、缓存预热等。
6、监控与回滚部署完成后,需要对应用程序进行实时监控,以确保其正常运行。
如果出现问题,应该能够快速回滚到上一个稳定的版本。
二、自动化部署的最佳实践1、清晰的部署策略定义明确的部署策略,包括部署的频率、环境的切换流程、回滚的条件和步骤等。
确保团队中的每个成员都理解并遵循这些策略。
2、环境隔离不同的环境(开发、测试、生产)应该完全隔离,避免因为环境配置的差异导致的问题。
同时,每个环境都应该有自己独立的数据库和资源。
软件开发工具实现自动化编程近年来,软件开发领域正迎来一次革命性的变革:自动化编程。
这一技术的发展为软件开发人员带来了巨大的便利,加快了开发速度,提高了代码质量。
本文将介绍软件开发工具实现自动化编程的原理、应用场景以及优势。
一、自动化编程的原理自动化编程是借助软件开发工具来实现代码的自动生成,主要包括以下几个步骤:1.需求分析:首先,开发人员需要明确项目的需求,并根据需求明确编写代码的功能和逻辑。
2.代码生成:在明确需求后,软件开发工具会根据预设的规则和算法自动生成代码。
开发人员可以根据需要进行微调和修改。
3.代码测试:生成的代码需要进行测试,以确保它能够正常运行,并且符合预期的功能。
二、自动化编程的应用场景自动化编程技术可以应用于各个软件开发阶段,为开发人员提供更高效、更准确的代码编写方法。
以下是一些常见的应用场景:1.代码框架生成:在开发新项目时,生成代码的基本框架是一个繁琐的过程。
自动化编程能够根据项目需求,生成初始的代码框架,减少了开发人员的劳动量。
2.模板代码生成:在日常开发中,很多功能的代码实现有一定的模式和规律。
通过自动化编程,可以根据指定的模板和规则,快速生成相应的代码,提高代码复用性和开发效率。
3.错误处理代码生成:错误处理是软件开发中必不可少的一环。
自动化编程可以根据预设的规则,自动生成错误处理相关的代码,减少了开发人员在此方面的工作量。
三、自动化编程的优势自动化编程技术带来了诸多优势,使得软件开发工作变得更加高效和准确。
1.提高开发速度:自动化编程可以减少繁琐的手动编写代码的过程,大大缩短了开发周期,提高了开发速度。
开发人员可以将更多的时间用于功能性代码的设计和优化。
2.提高代码质量:通过自动化编程,生成的代码符合预设的规则和标准,减少了人为因素对代码质量的影响。
同时,自动生成的代码更具一致性和规范性,易于维护和后期拓展。
3.减少错误率:手动编写代码时,由于开发人员的疏忽或者错误理解需求,可能会导致代码错误。
如何进行软件开发中的自动化部署自动化部署是软件开发过程中的重要环节,它能够提高效率、减少错误,并加速软件的上线速度。
本文将介绍如何进行软件开发中的自动化部署,并探讨其中的具体步骤和工具。
一、什么是自动化部署自动化部署是指通过自动化工具和脚本,将软件从开发环境迁移到生产环境的过程。
传统的部署方式需要人工逐步操作,而自动化部署则可以通过预先编写好的脚本,实现自动化的部署和配置。
二、自动化部署的好处1. 提高效率:自动化部署能够大幅度提高部署的速度,减少人工操作的时间和精力,从而增加开发团队的效率。
2. 减少错误:自动化部署过程中的配置和环境设置都可以事先定义和测试,避免了人为因素导致的错误,提高了软件的质量。
3. 灵活性:自动化部署能够适应不同的环境和需求,可以满足开发团队快速迭代和发布的需求。
4. 可恢复性:因为自动化部署过程中的操作都有记录,一旦出现问题,可以快速回滚到之前的版本,减少了系统宕机和数据丢失的风险。
三、自动化部署的步骤1. 环境准备:首先需要建立一个干净的开发环境和测试环境,确保软件在这些环境中能够正常运行。
同时,需要选择和配置一些必要的工具和服务,例如版本控制系统、构建工具、自动化测试工具等。
2. 版本管理:使用版本控制系统来管理软件的代码,确保代码的变更能够被追踪和回溯,方便团队协作和问题排查。
3. 自动化构建:通过自动化构建工具,将代码编译、测试和打包成可执行的软件包。
自动化构建工具可以根据需求自动触发构建过程,例如代码提交后自动触发构建。
4. 自动化测试:在自动化部署的过程中,需要对软件进行自动化测试,确保软件在不同环境中的稳定性和兼容性。
可以使用各种测试框架和工具,例如单元测试、集成测试和端到端测试等。
5. 部署和配置:通过自动化部署工具将软件包部署到目标环境中,并进行相关的配置和初始化。
自动化部署工具可以根据事先定义好的脚本和配置文件,自动完成各种部署和配置操作。
6. 监控和反馈:在软件部署完成后,需要监控软件的运行状态,并及时反馈给开发团队。
软件开发中的自动化部署和运维自动化部署和运维是现代软件开发中的重要部分。
随着软件开发的复杂性增加,手动部署和维护不仅费时费力,而且容易出现错误。
因此,引入自动化工具和流程成为一种必然趋势。
本文将探讨软件开发中的自动化部署和运维的概念、好处以及相关技术和实践。
一、自动化部署和运维的概念自动化部署和运维是通过使用工具和脚本,实现软件系统的自动化部署和运维过程。
它通过减少人工操作和提高执行效率,降低了部署和维护过程中的错误风险,同时节约了时间和资源。
二、自动化部署和运维的好处1. 提高部署速度:通过自动化脚本,可以实现系统的快速部署,减少等待时间,提高开发和交付效率。
2. 减少人为错误:手动操作容易出错,而自动化部署和运维通过脚本和工具的精确执行,可以降低人为错误的风险。
3. 提高系统稳定性:自动化部署和运维过程中,可以实现统一的配置管理和环境隔离,减少系统运行中的不稳定因素。
4. 方便扩展和升级:自动化部署和运维可以快速复制和扩展部署环境,同时方便系统的迭代升级。
三、自动化部署和运维的技术和实践1. 版本控制和持续集成:使用版本控制工具(如Git)管理代码,并结合持续集成工具(如Jenkins)实现代码的编译、构建和测试自动化。
2. 容器技术:使用容器技术(如Docker)可以实现快速部署和环境隔离,提高开发和部署的灵活性。
3. 配置管理:使用配置管理工具(如Ansible、Puppet)实现统一的配置管理,确保各个环境的一致性。
4. 自动化测试:使用测试自动化工具(如Selenium、JUnit)进行自动化测试,保证软件质量和稳定性。
5. 日志和监控:使用日志和监控工具(如ELK、Zabbix)进行运维监控和故障排查,提高系统的可靠性和可用性。
结论自动化部署和运维在软件开发中起到关键的作用,可以提高开发效率、降低错误风险,同时保障系统的稳定性和可靠性。
通过版本控制、持续集成、容器技术、配置管理和自动化测试等技术和实践,可以实现软件开发过程的高效和自动化。
太原理工大学硕士研究生《软件开发自动化》习题研究生姓名石淑萍学号S2*******专业计算机应用技术学院计算机与软件学院任课教师段富指导教师牛之贤日期2012年03月18日第三章习题3.1简述位置/迁移Petri 网的迁移使能条件和迁移引发规则。
答:位置/状态Petri 网,在含有令牌的Petri 网中,依据迁移的使能(Enable )条件,可以使得使能的迁移引发(Fire ),迁移的引发会依据依法规则实现令牌的移动。
不变变化着的令牌重新分布就描述了系统的动态行为演化。
迁移的使能条件 对于Petri 网PN=(P,T,F,K,W,M ),如果^1111()()(,)p p t M p W p t ∀∈⇒≥且^22222()()()(,)p p t K p M p W t p ∀∈⇒≥+,则称t 在M 下使能,记为[M t >。
迁移的引发规则 对于Petri 网PN=(P,T,F,K,W,M ),任何在M 下使能的迁移t 将会引发,迁移t 的引发使得位置中令牌重新分布,从而将标识M 变成新标识'M ,并称'M 为M 的后继标识,并记为'[M t M >。
对于p P ∀∈,'()M p 可通过下式计算:'()(,)(^^)()(,)(^^)()()(,)(,)(^^)()(^^)M p W p t if p t t M p W t p if p t t M p M p W p t W t p if p t t M p if p t t -∈-⎧⎪+∈-⎪=⎨-+∈⋂⎪⎪∉⋃⎩3.2简述Petri 网模型中的顺序关系、并发关系、冲突关系以及混惑关系。
答:Petri 网具有丰富的结构描述能力,Petri 网模型有顺序关系、并发关系、冲突关系以及混惑关系。
顺序关系:设M 为Petri 网PN 的一个标识,若存在t1,t2使得1['M t M >且2[M t ⌝>,2'[M t >,亦即,在M 标识下,t1使能,而t2不使能,且t1的引发会使t2使能,即t2的使能以t1的引发为条件,则称t1和t2在M 下有顺序关系。
并发关系:设M 为Petri 网PN 的一个标识,若存在t1,t2使得1[M t >和2[M t >,并满足1112[[M t M M t >⇒>,且2221[[M t M M t >⇒>,则称t1和t2在M 下并发。
就是说在标识下,t1和t2都使能,且它们当中任一个迁移的引发都不会使另一个迁移不使能。
冲突关系:设M 为Petri 网PN 的一个标识,若存在t1和t2使得1[M t >和2[M t >,并满足1112[[M t M M t >⇒⌝>,且2221[[M t M M t >⇒⌝>,则称t1和t2在M 下冲突。
就是说M 标识下,t1和t2都使能,但它们当中任一个迁移引发都会使另一个迁移不使能。
混惑关系:某些情形下,一个Petri 网中可能同时存在着并发和冲突,而且并发迁移的引发会引起冲突的消失或出现。
有些情况下,并发和冲突混合在一起产生的困惑,使人无法从终态判断是否有冲突发生过,所以将这种情况称为“混惑”。
3.3从描述并发和冲突的能力角度看,有哪些特殊Petri 网?分别叙述它们的特点。
答:从描述并发和冲突的能力角度看,特殊Petri 网可以分为:状态机、标记图、自由选择网、扩展自由选择网和非对称自由选择网。
状态机(SM ):在Petri 网中,如果每一个迁移恰好只有一个输入位置和一个输出位置,即:,^^1t T t t ∀∈==,则称该Petri 网为状态机。
它可以描述并发,但不能描述冲突。
标记图(MG ):在Petri 网中,如果每一个位置恰好只有一个输入迁移和一个输出迁移,即:,^^1p P p p ∀∈==,则称该Petri 网为标记图。
标记图中不会出现冲突。
自由选择网(FC ):在Petri 网中,如果每一个位置的输出弧,或者是该位置的惟一输出弧,或者是某一迁移的惟一输入弧,即:,^1p P p ∀∈≤或者^(^)p p p =,则称该Petri 网为自由选择网。
它允许并发和冲突同时存在。
自由选择网中如果一个位置同时是多个迁移的输入(冲突),则它是所有这些迁移的惟一输入。
因此,所有这些迁移或者同时有效,或者任何一个都没有发生权,这就能自由选择其中一个迁移的引发,而其他位置的令牌不会影响这些迁移的引发选择。
扩展的自由选择网(EFC ):在Petri 网中,如果12,p p P ∀∈满足1^2^1^2p p p p ⋂≠∅⇒=,则称该Petri 网为扩展的自由选择网。
它允许并发和冲突混合在一起出现(即混惑)。
扩展自由选择网可改造成自由选择网。
非对称的自由选择网(AC ):在Petri 网中,如果12,p p P ∀∈满足1^2^1^2p p p p ⋂≠∅⇒⊆或者2^1^p p ⊆,则称该Petri 网为非对称自由选择网。
它可以描述非对称混惑,但不能描述对称混惑。
3.4阐述Petri 网的各种行为性质和结构性质。
答:Petri 网具有两类性质:与初始标识有关的(行为性质)和与初始标识无关的(结构性质)。
行为性质有:可达性、有界性和安全性、活性、可逆性、可覆盖性、持续性、同步距离、公平性。
可达性:是研究任何系统动态行为的基础,按照迁移引发规则,使能迁移的引发将改变令牌的分布(产生新的标识)。
对于初始标识M0,如果存在一系列迁移t1、t2、…、tn 的引发使得M0转换为Mn ,则称标识Mn 是从M0可达的,记为0[n M M δ>,其中01122n n M t M t M t M δ= ,或简记为12n t t t δ= ,称为迁移的引发序列。
有界性和安全性:在PN=(N,M0)中,若存在一个非负整数k ,使得M0的任一可达标识的每个位置中的标识数都不超过k ,即k Z +∃∈,对0'()M R M ∀∈,都有()k M p ≥,则称位置p 为k 有界。
如果PN 中每一位置都是k 有界。
则称PN 为k 有界。
位置p 为1有界,则称位置p 是安全的。
如果PN 中每一个位置都是安全的,则称PN 是安全的。
活性:是与系统中与死锁相关的一个性质。
在PN=(N,M0)中,若存在0()M R M ∈使得迁移t 使能,则t 是潜在可引发的。
如果对任何0()M R M ∈迁移t 都是潜在可引发的,即从M0可达的任一标识出发,都可以通过执行某一迁移序列而最终引发t ,则称t 在标识M0下是活的。
如果所有迁移t 都是活的,则称PN 是活的,或者M0是N 的或标识。
可逆性:在PN=(N,M0)中,若存在0()M R M ∀∈,0()M R M ∈,则称该Petri 网是可逆的。
对于可逆的Petri 网,存在引发序列12n t t t δ= ,从0()M R M ∀∈返回到M0。
可覆盖性:在PN=(N,M0)中,若对于M ,0'()M R M ∃∈,使得p P ∀∈,有'()()M p M p ≥,则称标识M 是可覆盖的。
持续性:在PN=(N,M0)中,如果对于任何两个使能的迁移,其中一个引发以后,另一个仍是使能的,则称PN 是持续的。
也就是说,具有持续性的PN 中,一个迁移一旦使能,将保持这种使能性直至它引发为止。
同步距离:对于在PN=(N,M0),任意两个迁移12,t t T ∈的同步距离定义为1212max ()()d t t δδ=-,其中δ是从任意一个标识0()M R M ∈开始的引发序列,1()t δ和2()t δ分别是引发序列δ中t1和t2的引发次数。
同步距离是用来刻画不同形式的同步关系的,是两个迁移之间这种相对关系的一种定量描述。
公平性:在PN=(N,M0)中,对于两个迁移t1和t2,若部印发其中的一个迁移,另一个迁移可以引发的最大次数为有界的,则称这两个迁移具有有界公平关系。
若PN 中任意一对迁移可以引发的最大次数为有界的,则称这两个迁移具有有界公平关系。
若PN 中任意一对迁移都存在有界公平关系,则称PN 为有界公平网。
结构性质包括:结构活性、结构有界性、守恒性、可重复性、相容性、结构有界公平性。
结构活性:对于N ,若存在活的初始标识M0,则称N 为结构活的。
结构有界性:如果N 对于任何初始标识M0都有界,则称N 具有结构有界性。
守恒性:对于0()M R M ∀∈,如果对应于所有(某些)位置p 存在正整数Y(p),使得标识的加权和0T T M Y M Y ==常数,则称N 为(部分)守恒的。
可重复性:如果N 存在一个初始标识M0和一个引发序列0()L M δ∈,使得所有(某些)迁移引发无限次,则称N 为(部分)可重复的。
相容性:如果N 存在一个初始标识M0和一个从M0返回到M0的引发序列0()L M δ∈,使得所有(某些)迁移至少引发一次,则称N 为(部分)相容的。
结构有界公平性:对于任何初始标识,如果两个迁移之间总存在有界公平关系,则称这两个迁移具有结构有界公平关系。
如果N 对于任何初始标识都有有界公平的,则称N 为结构有界公平的。
显然,守恒性是结构有界性的特殊情况,而相容性是可重复性的特殊情况。
3.5Petri 网的分析有哪些技术?试述它们的原理。
答:Petri 网的分析技术有:结构化简、覆盖树、状态方程、不变量。
结构简化是处理复杂问题的一种方法,其基本原则是在保持简化前、后Petri 网所具有的某些性质不变的前提下,将多个不同的位置或迁移抽象为单个的位置或迁移。
可以通过消除自循环位置、消除自循环迁移、合并串行位置、合并并行位置、合并串行迁移、合并并行迁移等基本简化规则,使它们都能保持Petri 网的活性、有界性和安全性。
覆盖树:对于一个Petri 网PN=(N,M0),从初始标识和在此标识下使能的迁移,可以得到许多“新的”标识。
从这些新的标识和相应的使能迁移,又可以得到更多的标识。
这个过程可以用树的结构来标识,以初始标识M0作为树根,树中的结点表示M0经过使能迁移的引发所产生的标识,结点之间的连线表示了标识和迁移之间的关系['M t M >。
显然,对于无界的Petri 网,由于可达标识将无限制地增长,故这种类型树结构的结点也将无限制地增长。
为了使所得到的树保持有限,可引入一个被认为是“无限”的特殊符号“ω”,该ω具有如下特性:k Z ∀∈(整数集):,k k ωωω>±=且ωω≥。
对于结点M ,如果从M0到M 的路径上存在结点'M 满足,()'(),p P M p M p ∀∈≥且'M M ≠即'M 是可覆盖的,此时,可对'()M p 中每一个满足()'()M p M p >的p ,当()'()M p M p >时,用ω重置()M p ,这样得到的树就称为Petri 网的覆盖树。