发布订阅分布式系统被广泛使用在军事和工业领域,目前在发布/订阅分布式系统的运维管理中已经存在了一些监控软件,但它们都只能提供大量的系统运行参数,却无法直观地展现系统健康状态,需要运行维护人员后期根据经验对这些数据进行分析,从而对系统综合运行状态进行评估。论文针对发布订阅分布式系统的特点,将软件健康管理技术引入发布订阅分布式系统当中,研究了发布订阅系统的健康度评价和度量方法,将健康度评价分为构件健康度评价和系统健康度评价两个部分,形成了构件与系统分层健康度评估体系。提出发布订阅分布式系统健康度评价模型和评价方法,通过采集系统运行数据并利用Spark大数据处理技术计算,实现了发布订阅分布式系统的健康状态评估。论文的主要研究内容包括:1.针对软件运行过程中包含多种状态的问题,对比基于距离和密度的方法,提出了一种基于局部离群因子的构件健康度度量方法。对多种状态下软件运行数据空间分布进行分析,计算待测数据点相对于历史数据的密度关系,从而得到待测点的局部偏离程度,利用局部离群因子值评估发布订阅构件健康度。2.针对发布订阅分布式系统中的异常会沿主题发布订阅链传递的特点,提出了一种基于构件发布订阅拓扑关系的系统健康度评价方法。由于各个发布订阅构件间也有类似于网页的连接关系,并且构件之间发布订阅的主题数能够表示这种连接的强度,因此论文将Page Rank算法推广至构件权重计算当中,依据发布订阅关系拓扑结构确定构件权重,然后采用加权方式计算发布订阅分布式系统健康度。3.基于上述发布订阅分布式系统健康度评价方法,利用Spark大数据处理技术设计并实现了发布订阅分布式系统健康度评估软件的原型系统,该系统包括了数据采集、构件健康度评价、系统健康度评价和Web页面展示等功能模块。对该原型系统的功能和性能测试结果表明论文提出的方法能够有效评估发布订阅分布式系统的健康状态,正确反映发布订阅分布式系统中的数据内容和构件性能异常状况。