架构师论文提纲

论文题目：面向微服务应用的架构异味检测研究

摘要：微服务架构作为架构领域的研究热点,具有可独立部署服务、按需扩展系统等多种优势。然而,微服务架构设计也存在着许多难题,比如服务划分是否合理、服务间是否存在紧耦合,这些问题极大地影响了微服务应用的可维护性。架构异味是指对架构质量属性存在消极影响的架构设计决策。相关研究表明,反复出现的架构异味给软件系统的维护带来了挑战,识别并分析架构异味能帮助提升系统的可维护性。目前微服务领域的异味研究仅仅关注架构模式和相关技术实践,而缺少对微服务架构本身的架构异味的关注。本研究着力于对微服务架构进行架构异味检测,识别出微服务架构设计存在的问题,从而辅助架构师评估当前微服务架构设计,并通过消除异味提升微服务应用的可维护性。本研究对枢纽型依赖、环依赖和模块化违规三种架构异味进行微服务场景下的定义和形式化,同时提出了对应的异味检测算法,实现了一个异味检测工具MASD以实例化相关异味的具体检测过程。其中,枢纽型依赖和环依赖分析了系统中微服务间的调用依赖关系,而模块化违规则分析了微服务间的隐性依赖关系。通过对微服务间的调用依赖关系和隐性依赖关系进行分析,本研究能够帮助架构师识别微服务间存在的紧耦合。此外,本研究还选取了一个基于微服务的通信软件系统进行案例研究,演示了相关异味检测结果如何辅助架构师识别微服务架构设计存在的问题。该案例研究还对异味检测结果和各微服务的可维护性外在表现进行了相关性分析,结果表明枢纽型依赖与模块化违规都与软件系统的可维护性显著相关,并且,模块化违规与软件系统可维护性的相关性更强。因此,本研究所提出的架构异味检测方法能够帮助架构师发现微服务架构设计中存在问题的微服务,从而评估并改进微服务架构设计。

关键词：微服务;架构异味检测;调用依赖;隐性依赖

学科专业：软件工程（专业学位）

摘要

abstract

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究现状

1.2.1 架构异味

1.2.2 微服务

1.2.3 微服务架构异味

1.2.4 小结

1.3 主要工作

1.4 论文的组织结构

第二章 理论与技术支持

2.1 架构异味

2.1.1 基本概念

2.1.2 检测方法和工具

2.2 架构恢复

2.2.1 基本概念和方法

2.2.2 微服务架构恢复

2.3 技术支持

2.4 本章小结

第三章 架构异味检测方法

3.1 微服务架构形式化

3.2 微服务架构恢复

3.3 架构异味的定义和检测方法

3.3.1 枢纽型依赖(Hub-Like Dependency,HD)

3.3.2 环依赖(Cyclic Dependency,CD)

3.3.3 模块化违规(Modularity Violation,MV)

3.4 本章小结

第四章 架构异味检测工具

4.1 需求分析

4.2 后端设计与实现

4.2.1 基础模块

4.2.2 架构异味检测模块

4.3 前端演示

4.4 工具测试

4.5 本章小结

第五章 案例研究

5.1 案例分析

5.2 可维护性外在表现

5.3 数据收集

5.3.1 代码仓

5.3.2 微服务

5.3.3 Git提交信息

5.3.4 版本信息

5.4 检测结果分析

5.4.1 枢纽型依赖

5.4.2 环依赖

5.4.3 模块化违规

5.5 相关性分析

5.6 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 工作展望

参考文献

简历与科研成果

致谢