软件构件化是跨世纪软件技术发展的必然趋势,也是软件工程界的一个热门话题。随着传统构件技术与Internet的进一步融合,以及网格技术逐渐成为新一代的软件体系结构,基于网格系统异构环境下分布式软件构件——基于网格构件的软件体系结构已成为软件体系结构发展的重要方向之一。然而由于Internet的不稳定性、局部自治性、异构性等特性和网格资源的复杂多变,不仅使网格构件的运行环境处于动态不可预知的情况下,而且网络服务模块的不断完善,网格构件自身复杂度呈指数级增加。因此构件运行的效率面临巨大的考验。 本文的研究内容和主要贡献在于: 1.考虑了软件构件在网格系统环境下所表现出的新特性,提出了网格构件的概念,并对基于网格构件的体系结构进行了形式化的定义与描述; 2.分析了网格构件软件体系结构中数据流和控制流对远程调用效率的影响,讨论了网格构件调用并行编译优化算法的形式化模型(CCCA),以及数据流分布式重构模型(DFDM),分析了两种优化算法对系统模型效率的影响; 3.从远程接口调用的底层逻辑出发,研究了远程调用过程各步骤,得出了影响网格构件调用效率的瓶颈——远程连接建立过程,提出了EEJBM的高效缓冲结构和远程构件调用的预测算法,包括IF(Invoke-Frequency)算法、SB(Sort-Based)算法和HA(History-Analysis)算法,进而分析了三种EJBPOOL中的构件预测替换策略,并且讨论每个算法特性及其不同应用场景; 4.从生物的自恢复角度出发,将基于网格构件的软件系统作为一个具有自恢复能力的独立生物模型,分别描述了传感模块、DNA逻辑、内核模块、进化模型和复制模块的形式化定义和功能,并且针对进化算法和变异算法在实际系统运行期间的效率进行了测试,研究了系统效率稳定性和自恢复算法的关系; 5.从调用结构重构角度出发,讨论了网格构件的嵌套调用、递归调用和流程调用这三种算法,并且和传统的串行调用分析对比,研究了它们效率上的区别; 6.研究了网格系统中服务资源影响关系,包括生产、消费、支持和限制关系,从资源影响关系引申推导出网络影响因子的概念,最后我们讨论了网络资源平衡法和优化算法的部署策略。