基于clearcase系統(tǒng)的軟件配置庫(kù)控制模式研究

1、最新【精品】范文 參考文獻(xiàn) 專(zhuān)業(yè)論文基于ClearCase系統(tǒng)的軟件配置庫(kù)控制模式研究基于ClearCase系統(tǒng)的軟件配置庫(kù)控制模式研究摘 要：本文介紹了軍標(biāo)中對(duì)軟件配置管理和三庫(kù)的相關(guān)要求， 同時(shí)對(duì)使用配置管理工具實(shí)施既符合軍標(biāo)要求又滿(mǎn)足軟件開(kāi)發(fā)規(guī)則 的難點(diǎn)進(jìn)行了分析。針對(duì)ClearCase配置管理工具的優(yōu)勢(shì)，提出了基 于ClearCase系統(tǒng)實(shí)施軟件三庫(kù)控制的模式，較具體地闡述了利用工 具實(shí)施軟件三庫(kù)控制解決的問(wèn)題，以及實(shí)施的效果。關(guān)鍵詞：軍標(biāo)要求；三庫(kù)管理；團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)；控制； ClearCase系 統(tǒng)0引言隨著我國(guó)國(guó)防現(xiàn)代化的迅速發(fā)展，軟件在軍工產(chǎn)品中的應(yīng)用呈現(xiàn) 急劇上升的趨勢(shì)，而軟件配置

2、管理是軟件開(kāi)發(fā)管理的核心所在。軟件配置管理是指一套管理軟件開(kāi)發(fā)和軟件維護(hù)及其中各種中 間軟件產(chǎn)品的方法和規(guī)則，配置管理通過(guò)在特定的時(shí)刻選擇軟件配 置，系統(tǒng)的控制對(duì)配置的修改，并在整個(gè)軟件生命周期中維護(hù)配置的 完整性和可追蹤性，簡(jiǎn)單而言就是管理軟件的變化。 作為軟件配置管 理的基石一一配置庫(kù)的控制在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中扮演著不可或缺的角 色，它所控制的對(duì)象是軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中涉及的所有文件系統(tǒng)對(duì)象，其架構(gòu)的目的在于對(duì)軟件開(kāi)發(fā)進(jìn)程中文件目錄的發(fā)展過(guò)程提供有效的 追蹤手段，保證在需要時(shí)可回到舊版本，避免文件丟失和相互覆蓋， 通過(guò)對(duì)版本庫(kù)的訪(fǎng)問(wèn)控制避免未經(jīng)授權(quán)的訪(fǎng)問(wèn)和修改，達(dá)到有效保護(hù)軟件資產(chǎn)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)的目的。

3、1標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)1.1配置管理要求根據(jù)GJB5235-2004軍用軟件配置管理的要求，軟件配置管 理活動(dòng)應(yīng)貫穿整個(gè)生存周期，保證軟件產(chǎn)品的完整性和可追溯性。 軟 件配置管理的任務(wù)包括：配置標(biāo)識(shí)；配置變更控制；配置狀態(tài)記錄； 配置審計(jì)；發(fā)布管理。1.2配置庫(kù)的要求根據(jù)GJB5716-2006軍用軟件開(kāi)發(fā)庫(kù)、受控庫(kù)和產(chǎn)品庫(kù)通用要 求的內(nèi)容，有幾下幾方面基本要求：軍用軟件開(kāi)發(fā)組織應(yīng)建立軟件三庫(kù)，明確軟件三庫(kù)管理機(jī)構(gòu)職 責(zé)，并制定三庫(kù)管理規(guī)定。軟件三庫(kù)管理機(jī)構(gòu)應(yīng)是軟件配置管理機(jī)構(gòu)的組織部分，由庫(kù)管理員、各庫(kù)管理負(fù)責(zé)人等組成。軟件開(kāi)發(fā)庫(kù)由項(xiàng)目組管理，軟件受控庫(kù) 由研制管理部門(mén)管理，軟件產(chǎn)品庫(kù)由組織的技術(shù)檔案管

4、理部門(mén)管理。軟件三庫(kù)管理規(guī)定的內(nèi)容包括入庫(kù)控制、訪(fǎng)問(wèn)控制、出庫(kù)控制、 更改控制、配置狀態(tài)報(bào)告、配置審核、維護(hù)規(guī)程、庫(kù)間轉(zhuǎn)換。庫(kù)屬性一般應(yīng)包括：配置管理項(xiàng)；配置標(biāo)識(shí)；配置管理項(xiàng)位置； 開(kāi)發(fā)人；入庫(kù)時(shí)間；更改人；更改時(shí)間；出庫(kù)項(xiàng)；軟件提取人；出庫(kù) 時(shí)間等。組織應(yīng)為軟件三庫(kù)提供必要的場(chǎng)地和設(shè)備，以適應(yīng)軟件三庫(kù)管 理，保證庫(kù)中內(nèi)容正確性、完備性和安全性。軟件三庫(kù)管理應(yīng)采用適 宜的工具，以利于存取、檢索、比較和回復(fù)，確保軟件三庫(kù)的使用和 管理方便、有效。1.3實(shí)施難點(diǎn)分析軟件三庫(kù)的建立可以進(jìn)一步確保軟件配置管理的控制。 利用配置 管理工具實(shí)施既符合軍標(biāo)要求，又滿(mǎn)足軟件開(kāi)發(fā)規(guī)則的難點(diǎn)有：1）由團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)引出

5、的數(shù)據(jù)合并、分支開(kāi)發(fā)問(wèn)題。由于開(kāi)發(fā)庫(kù)介 入人員較多，設(shè)計(jì)人員需要獨(dú)立、安全、有效地開(kāi)發(fā)環(huán)境，這就引發(fā) 了并行開(kāi)發(fā)以及分支開(kāi)發(fā)的問(wèn)題，如果不能有效、完整地歸并數(shù)據(jù)、 創(chuàng)建特定版本分支，必然造成軟件版本混亂、軟件失控的局面。2）三庫(kù)如何隔離的問(wèn)題。實(shí)施軟件三庫(kù)邏輯隔離有助于軟件配 置管理的實(shí)施，脫離了邏輯隔離的三庫(kù)，層級(jí)管理難以有效實(shí)施，人 員權(quán)限將陷入混亂，組織對(duì)軟件開(kāi)發(fā)的結(jié)果很難掌握。3）如何控制大量變更的問(wèn)題。大型軟件項(xiàng)目存在變更多、版本 多的特點(diǎn)。如何有效、正確地掌握每次變更情況，控制各個(gè)版本成為 配置管理工作的重中之重。4）配置標(biāo)識(shí)在項(xiàng)目間、三庫(kù)間不唯一的問(wèn)題。由于必須確保配 置標(biāo)識(shí)的唯

6、一性，同一配置管理項(xiàng)的配置標(biāo)識(shí)在各庫(kù)中必須有所區(qū) 別。另外，如果僅依賴(lài)人工操作，無(wú)法確保配置標(biāo)識(shí)在系統(tǒng)中的唯一 性，容易造成質(zhì)量事故。5）版本重用。配置管理要求記錄軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的所有工作成果，三庫(kù)策略能夠有效地分層級(jí)對(duì)軟件工作成果進(jìn)行管理，但是記錄大量的軟件歷史版本的同時(shí)，仍能夠清楚地顯示最新版本，更便于開(kāi) 發(fā)和管理。6）庫(kù)間軟件版本的對(duì)應(yīng)關(guān)系。配置管理工作要求確保配置管理 項(xiàng)的可追溯性，其中庫(kù)間軟件配置管理項(xiàng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系依靠人工記錄， 一是不便于工作查詢(xún)，而是容易出錯(cuò)。2 ClearCase工具的優(yōu)勢(shì)軟件配置管理作為軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的必要環(huán)節(jié)和軟件開(kāi)發(fā)管理的 基礎(chǔ)，管理過(guò)程十分繁雜，管理對(duì)象錯(cuò)綜

7、復(fù)雜，因此，引入自動(dòng)化工 具成為了做好軟件配置管理工作的必要條件之一。ClearCase配置管理系統(tǒng)提供了比其他工具更全面的配置管理功 能一一包括版本控制、工作空間管理和過(guò)程控制。2.1版本控制ClearCase的核心功能是版本控制，它能夠支持軟件開(kāi)發(fā)進(jìn)程中 一個(gè)文件或一個(gè)目錄發(fā)展過(guò)程進(jìn)行追蹤的手段。能夠提供版本分支開(kāi)發(fā)和歸并功能；支持較其他工具更較廣泛的文件類(lèi)型； 變更控制達(dá)到 元素級(jí)；能夠更清晰地展示版本變更情況。2.2工作空間ClearCase提供空間管理，即保證開(kāi)發(fā)人員擁有自己獨(dú)立的工作 環(huán)境，擁有自己的私人存儲(chǔ)區(qū)，同時(shí)可以訪(fǎng)問(wèn)項(xiàng)目的共享信息。能夠 提供一致、靈活的可重用工作空間域，支

8、持選擇特定文件或目錄的適 當(dāng)版本，實(shí)現(xiàn)資源代碼共享和私有代碼獨(dú)立，以及版本間的透明訪(fǎng)問(wèn)。2.3過(guò)程控制ClearCase為團(tuán)隊(duì)通信、質(zhì)量保證、變更管理提供了更成熟的過(guò) 程控制和策略控制機(jī)制，體現(xiàn)在以下幾方面：歷史記錄；定義事件觸 發(fā)機(jī)制；訪(fǎng)問(wèn)控制；查詢(xún)功能。3基于ClearCase系統(tǒng)的三庫(kù)控制模式3.1三庫(kù)架構(gòu)與職責(zé)ClearCase實(shí)現(xiàn)配置控制管理的基礎(chǔ)是 VOB采用UCM模式，以 項(xiàng)目為個(gè)體創(chuàng)建VOB以此控制各項(xiàng)目組成員的操作權(quán)限；同時(shí)在項(xiàng) 目VOB下采用以三庫(kù)為基礎(chǔ)的多流管理方式，配置開(kāi)發(fā)庫(kù)、受控庫(kù)、 產(chǎn)品庫(kù)3個(gè)流，實(shí)現(xiàn)各庫(kù)的邏輯隔離。在以往的配置管理工具實(shí)施中，每個(gè)項(xiàng)目到各版本文件、

9、目錄全部依賴(lài)于系統(tǒng)管理員手工操 作錄入，各項(xiàng)目、各庫(kù)間統(tǒng)一目錄結(jié)構(gòu)、文件命名的難度極大且容易 出錯(cuò)。同時(shí)，也是最大的問(wèn)題。對(duì)此，利用集成流配置各配置庫(kù)中的 共有內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)目錄、文件夾、文檔、代碼及各元素的控制。例如同 步各配置庫(kù)的文檔目錄、統(tǒng)一各配置庫(kù)中的代碼目錄、控制代碼名稱(chēng) 等。集成流僅允許系統(tǒng)管理員訪(fǎng)問(wèn)變更。 系統(tǒng)管理員將集成流上的共 有內(nèi)容通過(guò)創(chuàng)建基線(xiàn)、Rebase基線(xiàn)到各庫(kù)及各子流，能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一 項(xiàng)目?jī)?nèi)各工作區(qū)的文件目錄結(jié)構(gòu)。根據(jù)GJB5716的規(guī)定，對(duì)三庫(kù)管理做出不同層級(jí)的配置管理職責(zé) 要求：軟件開(kāi)發(fā)庫(kù)由項(xiàng)目組內(nèi)部控制；軟件受控庫(kù)是部門(mén)級(jí)的控制； 軟件產(chǎn)品庫(kù)是組織級(jí)的控制。通過(guò)項(xiàng)目

10、 VOB鎖、三庫(kù)流鎖、目錄鎖、 文件鎖等層級(jí)控制人員權(quán)限。具體如下：3.2基于CC的實(shí)施流程根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，受控庫(kù)的配置管理項(xiàng)必須來(lái)自于開(kāi)發(fā)庫(kù)， 產(chǎn)品庫(kù) 的配置管理項(xiàng)必須來(lái)自于受控庫(kù)。 在此，我們以開(kāi)發(fā)庫(kù)提交到受控庫(kù) 為例。項(xiàng)目啟動(dòng)后由項(xiàng)目軟件負(fù)責(zé)人通知受控庫(kù)配置管理員創(chuàng)建項(xiàng)目 VOB項(xiàng)目組成員提交權(quán)限申請(qǐng)。由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人定義代碼及文檔目錄， 由院級(jí)配置管理員統(tǒng)一創(chuàng)建、管理、維護(hù)。通過(guò)對(duì)項(xiàng)目VOB三庫(kù)流、 文件目錄、代碼目錄及元素分級(jí)控制，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)目組成員對(duì)各級(jí)元素 的操作權(quán)限。之后由配置管理員統(tǒng)一為項(xiàng)目組成員制定配置管理工作規(guī)范。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人可以為項(xiàng)目提出分支開(kāi)發(fā)的要求，由配置管理員實(shí)施并確保每個(gè)

11、項(xiàng)目組成員在適當(dāng)?shù)捻?xiàng)目分支上。開(kāi)發(fā)人員工作前要?jiǎng)?chuàng)建視圖。如果需要進(jìn)行開(kāi)發(fā)庫(kù)入庫(kù)，開(kāi)發(fā)人 員進(jìn)入開(kāi)發(fā)視圖并實(shí)施創(chuàng)建/修改，完成各自的分支后，由配置管理 員根據(jù)申請(qǐng)合并分支，并操作 makebaseline生成該軟件配置管理項(xiàng) 的開(kāi)發(fā)庫(kù)版本。最后依據(jù)申請(qǐng)操作deliver提交配置管理項(xiàng)到受控庫(kù) （目的庫(kù)）。受控庫(kù)及產(chǎn)品庫(kù)操作類(lèi)似，但是受控庫(kù)及產(chǎn)品庫(kù)中的版 本生成操作將觸發(fā)郵件通知，通知對(duì)象為項(xiàng)目組成員。如果需要進(jìn)行開(kāi)發(fā)庫(kù)出庫(kù)，由開(kāi)發(fā)庫(kù)配置管理員根據(jù)申請(qǐng)?jiān)陂_(kāi)發(fā) 庫(kù)下的出庫(kù)子流操作，對(duì)指定配置管理項(xiàng)的指定版本操作 rebase。 完成后通知開(kāi)發(fā)人員提取。受控庫(kù)及產(chǎn)品庫(kù)操作類(lèi)似。4解決的問(wèn)題4.1分支開(kāi)

12、發(fā)結(jié)合我院軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的實(shí)際情況和項(xiàng)目開(kāi)發(fā)需求，在受控庫(kù)與產(chǎn)品庫(kù)不變動(dòng)的情況下，將開(kāi)發(fā)庫(kù)按使用角色再細(xì)分為：測(cè)試人員（用）開(kāi)發(fā)庫(kù)、配置管理員（用）開(kāi)發(fā)庫(kù)和質(zhì)量保證人員（用）開(kāi)發(fā) 庫(kù)，方便各角色負(fù)責(zé)人分派任務(wù)、歸并數(shù)據(jù)（參見(jiàn)圖1）。圖1 ClearCase實(shí)施示意圖圖2項(xiàng)目下創(chuàng)建分支流的分支開(kāi)發(fā)模式項(xiàng)目的分支開(kāi)發(fā)需要根據(jù)分支開(kāi)發(fā)需求， 通過(guò)在項(xiàng)目VOB下創(chuàng)建 新項(xiàng)目或者在原項(xiàng)目下創(chuàng)建分支流實(shí)現(xiàn)。 這樣的分支策劃可以幫助項(xiàng) 目軟件團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)目軟件在某一共同數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的并行開(kāi)發(fā)，或者在原軟件某版本基礎(chǔ)上的分支開(kāi)發(fā)。4.2追溯性4.2.1標(biāo)識(shí)如果不能保證配置管理項(xiàng)的配置標(biāo)識(shí)在項(xiàng)目間、配置庫(kù)間以及配置

13、庫(kù)中的唯一性，你會(huì)發(fā)現(xiàn)標(biāo)識(shí)正確的文件的正確版本是多么的困 難，因?yàn)榈教幎加锌截?。最壞的情況，極易丟失或錯(cuò)誤標(biāo)識(shí)文件的版 本，導(dǎo)致降低了系統(tǒng)的質(zhì)量，甚至項(xiàng)目的失敗。對(duì)此，對(duì)配置標(biāo)識(shí)的命名必須進(jìn)行規(guī)范要求：型號(hào)名稱(chēng)-組件名稱(chēng)-存儲(chǔ)庫(kù)名稱(chēng)-種類(lèi)-版本號(hào)。例如MONI-FK-CL-DM-V2.0其中CL 表示受控庫(kù)，DM表示代碼。按照這樣的要求進(jìn)行配置標(biāo)識(shí)，能夠確 保配置管理項(xiàng)的配置標(biāo)識(shí)在配置庫(kù)間以及配置庫(kù)中的唯一性。根據(jù)我院軟件開(kāi)發(fā)的時(shí)機(jī)情況，曾出現(xiàn)過(guò)同一開(kāi)發(fā)人員開(kāi)發(fā)的不 同項(xiàng)目軟件的代碼具有相同文件名稱(chēng)的情況， 最終出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量事 故。為解決該問(wèn)題以及同項(xiàng)目軟件代碼不同版本的名稱(chēng)識(shí)別問(wèn)題，可 以

14、通過(guò)開(kāi)發(fā)為用戶(hù)定制的觸發(fā)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)配置管理項(xiàng)名稱(chēng)的控制。 該觸發(fā)機(jī)制要求設(shè)計(jì)人員提交裝機(jī)文件時(shí)必須在文件名稱(chēng)中添加版 本號(hào)，按照這樣的要求進(jìn)行配置標(biāo)識(shí)，能夠確保配置管理項(xiàng)的配置標(biāo) 識(shí)在項(xiàng)目間的唯一性。422變更信息可維護(hù)和控制的配置管理項(xiàng)類(lèi)型廣泛，可以是源代碼、二進(jìn)制文 件、目錄內(nèi)容、可執(zhí)行文件、文檔、測(cè)試包、編譯器、庫(kù)文件等。變 更控制細(xì)致且規(guī)范。在變更的同時(shí)，每個(gè)數(shù)據(jù)的每個(gè)版本還附有豐富的信息， ClearCase可以為軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的每一種信息類(lèi)型建立一個(gè)安全可靠 的版本歷史。4.2.3歷史記錄元素版本的組織結(jié)構(gòu)體現(xiàn)在系統(tǒng)版本樹(shù)中。ClearCase能夠?qū)﹂_(kāi)發(fā)過(guò)程做出記錄，也可以反應(yīng)開(kāi)發(fā)

15、的歷史情況。系統(tǒng)自動(dòng)追蹤元素級(jí)的變更情況，任何變更可觸發(fā)活動(dòng)(Activity )，自動(dòng)產(chǎn)生常規(guī)日志，存放在數(shù)據(jù)庫(kù)中，如：誰(shuí)做的、 做什么、什么時(shí)候、在哪個(gè)地方、為什么形成的版本等，這些配置狀 態(tài)情況配置管理員可以通過(guò)版本樹(shù)和查看歷史查看歷史情況的方式 實(shí)施監(jiān)控。這樣一來(lái)，既實(shí)現(xiàn)了版本追溯，又減少了錯(cuò)誤發(fā)生。因而，基于ClearCase系統(tǒng)實(shí)施的配置庫(kù)的控制模式，可以幫助 團(tuán)隊(duì)在開(kāi)發(fā)軟件時(shí)為確保他們所處理的每一種信息數(shù)據(jù)的可追溯性。4.3版本發(fā)布軟件技術(shù)狀態(tài)發(fā)布一般依賴(lài)配置管理員人工識(shí)別并發(fā)布，伴隨而 來(lái)的是大量的版本信息和漏洞百出的錯(cuò)誤信息， 容易出現(xiàn)發(fā)布版本十 分混亂的失控局面。利用Cle

16、arCase的功能與郵件進(jìn)行觸發(fā)配置，能夠?qū)崿F(xiàn)受控庫(kù)、 產(chǎn)品庫(kù)配置管理員每創(chuàng)建一個(gè)配置標(biāo)識(shí)或者基線(xiàn)，均可通過(guò)郵件系統(tǒng)自動(dòng)將該配置標(biāo)識(shí)或基線(xiàn)信息發(fā)送至該項(xiàng)目組全體成員。解決了以往版本發(fā)布無(wú)法受控的情況，有效且智能地實(shí)現(xiàn)了版本發(fā)布控制。5實(shí)施效果該系統(tǒng)已在全院范圍內(nèi)運(yùn)行，并順利通過(guò)保密審查。軟件配置管理控制改進(jìn)效果如下:1）滿(mǎn)足軍標(biāo)要求；2）符合軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程控制要求；3）既減少了控制的難度，又達(dá)到了配置控制的目標(biāo)；4）軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程更加規(guī)范化、科學(xué)化；5）完整詳細(xì)的歷史信息。然而，現(xiàn)階段的運(yùn)行仍然存在一些安全機(jī)制問(wèn)題。依據(jù)相關(guān)保密要求，系統(tǒng)中涉密文檔、代碼必須標(biāo)密處理，使得出庫(kù)后的文檔或代 碼可被識(shí)別密級(jí)和保密期限，保證我院保密工作有效開(kāi)展。但是 ClearCase配置管理系統(tǒng)并沒(méi)有相關(guān)功能，對(duì)此，可利用ClearCase的觸發(fā)器開(kāi)發(fā)空間，編寫(xiě)用戶(hù)提交的信息資源必須標(biāo)明密級(jí)和保密期 限的觸發(fā)機(jī)制，使軟件開(kāi)發(fā)管理符合保密相關(guān)要求。同時(shí)，ClearCase 的配置和使用相對(duì)較復(fù)雜，需要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的培訓(xùn)和實(shí)踐應(yīng)用，才能夠 能為一個(gè)合格的配置管理員。6結(jié)束語(yǔ)綜上所述，通過(guò)ClearCase版本控制系統(tǒng)實(shí)施配置庫(kù)控制機(jī)制， 可以規(guī)范軟件的配置管理過(guò)程，對(duì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的各文檔及程序標(biāo)識(shí)清 晰，版本可追溯，更改控制規(guī)范，保證了軟件質(zhì)量。通過(guò)將工作成果 存