● 摘要
Petri网是可执行的可视化建模语言，是通过图形方式描述异步并发系统的理想工具。由于其坚实的数学基础、描述动态系统行为时的简单性和灵活性以及对异步并发系统建模时强大的表现和分析能力，从而得到了飞速的发展。本文基于北京航空航天大学软件工程研究所Petri网课题组提出的面向对象Petri网 (OOPN) ，对Petri网的理论与实践做了进一步研究，主要工作有如下几点：(1) 将面向对象的继承性、多态性引入到面向对象Petri网理论之中原有的OOPN仅提供了面向对象的数据封装特性，而没有考虑对象的继承性和多态性，因此限制了OOPN对复杂系统的描述能力。继承性、多态性的引入(符合人们的思维模式)可以帮助系统建模人员更好地使用OOPN分析、抽象系统，从而降低了大型系统建模的复杂性，同时增加了模型的复用性。引入上述特性后的面向对象Petri网理论具有了“对象间保持差异性的同时共享相似性”的建模能力。(2) OOPN元素访问权限的引入为了保证建模的安全性，在OOPN的流关系中加入了权限限制，即：元素间访问的控制。避免了复杂系统建模过程中违反系统规则的问题。(3) 一种新的面向对象Petri网的研究纯粹的面向对象结构十分严谨，但失去了必要的灵活性和便捷性。为了提高面向对象Petri网建模的灵活性和系统仿真的效率，本文对面向对象Petri网的结构进行了探索，提出了一种新的面向对象Petri网模型。同时，基于实际建模的考虑，在这种新的面向对象Petri网理论中加入了对原子对象内部并发的支持。本文给出了这种新的面向对象Petri网模型的死锁检测算法。并基于此在重新构造后的OOPN-IDE工具中进行了实现。(4) OOPN-IDE工具的设计与实现在工具方面，本文采用开源的集成开发环境Eclipse，基于开源框架GEF、EMF进行开发，实现了工具结构的可扩展性。完善了重建后的OOPN-IDE建模模块，设计并实现了OOPN模型的死锁检测模块和仿真模块。