软件工程中应用建模仿真工具CPN.pdfVIP

科技论坛 AND OrtlNASCIB屺E IECI-I蚓_OGYl^FO孙^ATIoNJan．2006 中国科技信息2006年第2期 软件工程中应用的建模仿真工具一CPN 刘继玉空军工程大学电讯工程学院 CPN(ColoredPetri nets)也称彩色Petri③简单易行，易于学习和应用。CPN定义 析过程，而直接选用某一个他们习惯使用的，但 网或着色Petri网，是Petri网各种发展版本中较非常简短，它建立在许多系统建模人员都熟知的 是与问题不相称的数据结构，结果设计出一个低 成熟一种，它完美的结合了Petri网的图元显示和数学和程序语言标准概念基础之上。由于所有的相 效率的程序。如果使用简单的设计就能够达到性 程序语言的数据定义。正因为两方面的合理搭配， 关问题十分类似于C++程序语言，所以对熟悉程 能目标时，选用复杂的数据结构也是没有道理 使CPN在许多领域的建模仿真工作中起到了不可 序语言的程序开发人员来说，很容易学会使用 的。数据结构与算法的设计不但要遵循合理的设 替代的重要作用。 CPN。CPN少量的定义更意味着容易开发更强的计原则，而且更重要的是对开销和收益做出最好 1、CPN的历史 分析方法。 的衡量。这就需要进行一定的定量分析，在分析 ④层次描述，易于形成大系统。通过层次描述 Petri网最早发展是在六七十年代，很快它就 可以将互相关联小的CPN构建成一个大的CPN，图元可以表示结构的单元，图元所赋颜色可以表 被当作一种有效描述和分析并发过程中同步、联系 CPN的层次结构扮演的角色恰恰类似于程序语言 明数据类型，而整个模型的流程可以验证算法设 和资源分配的语言。然而，在实际使用中Petri网 的子程序、程序和模块，因此在复杂的系统中应用 计是否有效。 存在两个严重的缺陷。首先，Petri网没有数据的 CPN层次可以方便的表明软件系统的层次、实际 ③模块设计 概念，因为所有的数据控制必须转化为网上的结构 (如位置或转移)，故经常导致模型非常庞太其次， 复杂系统内部关系等。 从功能上划分模块，保持“功能独立”是 ⑤互动仿真，直接由框图实现。CPN的仿真 模块化设计的基本原则。因为，“功能独立”的 Petri网没有层次的概念，因而不能通过一系列具 可以在构建过程中实现调试，恰恰可以应用于完成 模块可以降低开发、测试、维护等阶段的代价。 有良好界面的子模型来建立一个复杂的大模型。 程序前调试程序，移动令牌的数据能够实时显示在 但是“功能独立”并不意味着模块之间保持绝对 70年代末高级Petri网和80年代末层次Petri 框图模型上，表达出了各部分之间的数据传递，极 的孤立，一个系统要完成某项任务，需要各个模 网的发展解决了这两个问题。着色Petri网(CPN) 有利于软件编制中及时发现潜在的错误，减小后期 块相互配合才能实现，此时模块之间就要进行信 是最著名的高级Petri网之一，CPN可以在不影 调试工作量。 息交流。模块的功能设置是否合理和功能模块之 响原始Petri网的情况下，