綜合電子信息系統(tǒng)面向構(gòu)件的軟件開(kāi)發(fā)與集成技術(shù)研究

王建勛

【摘 要】從集成模式的供應(yīng)鏈軟件中，抽象出普遍性的軟件開(kāi)發(fā)原理。這種原理，包含了面向構(gòu)件的開(kāi)發(fā)流程、開(kāi)發(fā)途徑等。在探討具體的開(kāi)發(fā)模式時(shí)，首先構(gòu)建一個(gè)過(guò)程性質(zhì)的開(kāi)發(fā)模型，敘述過(guò)程思路下的開(kāi)發(fā)階段和建模的方式。在這樣的基礎(chǔ)上，研究面向構(gòu)件的基本構(gòu)造模型，注重框架的設(shè)置和建模措施的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。構(gòu)件的模型，應(yīng)當(dāng)具備軟件系統(tǒng)的構(gòu)造風(fēng)格，并可以用形式化的手段予以描述。在設(shè)計(jì)了開(kāi)發(fā)的具體模型后，還要探討典型性強(qiáng)的開(kāi)發(fā)實(shí)例。

【關(guān)鍵詞】面向構(gòu)件；軟件開(kāi)發(fā)；具體方式

一、新式的開(kāi)發(fā)手段概述

開(kāi)發(fā)信息體系的措施，經(jīng)過(guò)了跨越性的進(jìn)展階段。運(yùn)用軟件建模的策略，可以設(shè)計(jì)出面向過(guò)程和面向?qū)ο髢深惙椒āＧ罢呙鎸?duì)的分別是功能和數(shù)據(jù)流，而后者的原則是結(jié)合功能與抽象的方法。

20世紀(jì)末以來(lái)，分布對(duì)象的策略開(kāi)始結(jié)合起重構(gòu)軟件體系的策略，這樣的整合，推動(dòng)了面向構(gòu)件類型開(kāi)發(fā)措施的產(chǎn)生。面向構(gòu)件的策略，可以簡(jiǎn)稱為COM，它與傳統(tǒng)類型的面向方法有著實(shí)質(zhì)上的差別：面向?qū)ο蟮臉?gòu)建過(guò)程，通常針對(duì)單獨(dú)的應(yīng)用體系，對(duì)于對(duì)象的抽象，針對(duì)的是問(wèn)題領(lǐng)域，這種建模方式趨向于靜態(tài)；而構(gòu)件類型的模型，通常采納動(dòng)態(tài)屬性的生成方法，側(cè)重軟件的組合。

在領(lǐng)域應(yīng)用的層面上，構(gòu)件類型的開(kāi)發(fā)措施，集合了多個(gè)單獨(dú)的通用和重用軟件，解答的領(lǐng)域?qū)儆趩?wèn)題領(lǐng)域的深化。在這樣的基礎(chǔ)上，構(gòu)件集合并實(shí)現(xiàn)了具體的對(duì)象。由此可見(jiàn)，兩種開(kāi)發(fā)手段在探究范圍、探討對(duì)象與研究的途徑上，都是差別化的。在軟件開(kāi)發(fā)模式進(jìn)步的前提下，面向構(gòu)件類型的開(kāi)發(fā)策略，成為了軟件方法的主導(dǎo)。我們有必要整合過(guò)程與開(kāi)發(fā)措施，用這樣的視角來(lái)探究軟件的具體開(kāi)發(fā)。

二、一般性的開(kāi)發(fā)流程

2.1 建立過(guò)程性的模型

開(kāi)發(fā)軟件中的構(gòu)件化，指的是重新組合軟件系統(tǒng)，以及重新運(yùn)用軟件組成部分的一種措施，屬于系統(tǒng)性的開(kāi)發(fā)途徑。這種構(gòu)件化的內(nèi)涵為：用領(lǐng)域來(lái)表述運(yùn)用中的需求；用框架的模式來(lái)表述結(jié)構(gòu)；用構(gòu)建來(lái)描述軟件中的元素；用實(shí)例來(lái)描述運(yùn)用的原型。

站在過(guò)程監(jiān)管與工程的角度，可以將開(kāi)發(fā)的體系分成分析階段、安排階段、實(shí)現(xiàn)階段與評(píng)析階段。這樣的階段設(shè)置，不是流水式的模型，而是整合了過(guò)程與增量的工作模式。開(kāi)發(fā)軟件遇到的誤區(qū)之一，就是混淆了階段性控制與建模的方式，或者混淆了原型塑造的方法與面向過(guò)程的策略。信息體系，屬于開(kāi)放式的周期系統(tǒng)。因此，構(gòu)件化的措施與傳統(tǒng)的開(kāi)發(fā)措施一樣，都需要遵照周期性的軟件規(guī)律。

然而，構(gòu)件化的措施，傾向于淡化階段的含義，側(cè)重并行方式和重新構(gòu)造過(guò)程。在這樣的方法中，可以增添并行性質(zhì)的設(shè)計(jì)思維，以及代表能力成熟階段的模型，來(lái)調(diào)整局部性的過(guò)程，以便提高開(kāi)發(fā)軟件的實(shí)效、維持優(yōu)良的開(kāi)發(fā)效果?？梢圆杉{領(lǐng)域的思維和對(duì)象性的模式，來(lái)完善建模的流程，增添開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)的操作性。

2.2 維持建模的措施

通常選取的建模途徑，包含了面向?qū)ο蟮耐緩脚c描述的途徑。其中的描述措施，又分為UML、框架式描述、規(guī)則的描述等。用來(lái)支撐以上建模途徑的措施，包括抽象的措施、元模式、分布對(duì)象的措施、協(xié)作與代理的措施、參數(shù)框架的措施、導(dǎo)航的措施等。

UML的措施，可以供應(yīng)動(dòng)態(tài)或靜態(tài)的建模策略。如果選取了靜態(tài)方式，則需要描繪示例圖，來(lái)反映領(lǐng)域的功能需要；用對(duì)象圖等形式，來(lái)描繪面向?qū)ο箢愋偷臉?gòu)造；用配置圖的形式，來(lái)描繪實(shí)現(xiàn)軟件的途徑。如果選取了動(dòng)態(tài)方式，則需要采納交互圖形、狀態(tài)圖形和活動(dòng)圖形的措施，來(lái)表達(dá)軟件體系的行為規(guī)則。這樣的模型，應(yīng)當(dāng)包含不同對(duì)象的協(xié)作、周期或者狀態(tài)的更換、事項(xiàng)的處理，以及同步性質(zhì)的過(guò)程監(jiān)管等。

從框架到原則、再到例子的描述措施，屬于智能性質(zhì)建模的進(jìn)一步擴(kuò)大。在這個(gè)系統(tǒng)內(nèi)，框架構(gòu)成了敘述問(wèn)題的外部體系，集合了實(shí)體、聯(lián)系途徑和約束的規(guī)則；原則是用來(lái)界定實(shí)體與例子的組裝方法的，屬于構(gòu)造內(nèi)部元素的映射與互動(dòng)模型；例子是描繪解決途徑的一種模板，由結(jié)構(gòu)與元素的特定種類構(gòu)成。因此，從框架到原則、再到例子的描述措施，對(duì)于設(shè)置軟件架構(gòu)和軟件生成方式是非常適用的。

三、設(shè)置構(gòu)件的措施

在軟件的體系中，軟件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)叫做構(gòu)架。這種構(gòu)架，屬于可以重新構(gòu)造和預(yù)制的骨架，能夠?qū)?wèn)題領(lǐng)域轉(zhuǎn)變成解決領(lǐng)域。構(gòu)架是指用于化解問(wèn)題的軟件本身，而框架是指用來(lái)表述體系構(gòu)造的途徑。例如：建立在抽象層次與交互層次基礎(chǔ)上的構(gòu)造、建立在樹(shù)狀或者網(wǎng)絡(luò)狀框架基礎(chǔ)上的節(jié)點(diǎn)關(guān)系、具備共享數(shù)據(jù)和控制狀態(tài)功能的中央資源構(gòu)造、具備了抽象與驅(qū)動(dòng)功能的對(duì)象形態(tài)，都被歸為構(gòu)架的范圍。依據(jù)軟件的實(shí)際要求，可以把單獨(dú)的結(jié)構(gòu)組合成不同體系的分布式計(jì)算結(jié)構(gòu)。這樣的軟件，包含了集成類型的構(gòu)造，如B/S的構(gòu)造。

框架用來(lái)表示總體性的方法與設(shè)計(jì)規(guī)則，是一種方法論的系統(tǒng)。例如：用于描繪某個(gè)概念的構(gòu)造、用類圖來(lái)描繪對(duì)象的邏輯構(gòu)造、用ADL來(lái)描繪文本的方式、用樹(shù)狀或者網(wǎng)絡(luò)狀來(lái)代表圖形的方式，等等。由此可見(jiàn)，框架是用來(lái)探討構(gòu)架的一種機(jī)制，構(gòu)架則是詳細(xì)表述框架的一種結(jié)構(gòu)。

依據(jù)分布式的計(jì)算系統(tǒng)，應(yīng)用類型軟件的實(shí)際構(gòu)架，可以分成界面表示、事務(wù)整理與數(shù)據(jù)約束幾種邏輯，它們分別用來(lái)關(guān)聯(lián)用戶、展示核心性功能，以及處理后端的數(shù)據(jù)服務(wù)。依據(jù)領(lǐng)域運(yùn)用的層次與體系平臺(tái)能力的差別，還可以細(xì)致劃分事務(wù)邏輯，構(gòu)造一個(gè)層次較多的系統(tǒng)框架。

然而，無(wú)論劃分出多少層次，這種體系在實(shí)質(zhì)上還是三層類型的構(gòu)架。這種劃分的思維，能夠確保用戶、程序和信息彼此獨(dú)立，以便提升整個(gè)軟件的執(zhí)行實(shí)效和重新組合的性能。同時(shí)，這樣的思維與領(lǐng)域的三種要素相吻合，可以利用界面的實(shí)際邏輯，來(lái)覆蓋住環(huán)境層面的需要；用事務(wù)整理的邏輯，覆蓋住流程的需要；用數(shù)據(jù)信息的邏輯，覆蓋住資源的需要。

四、總結(jié)

雖然目前構(gòu)件重用還沒(méi)有在軟件設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到全面推廣，真正的軟件工廠還未形成。仍然存在一些問(wèn)題，如大的構(gòu)件庫(kù)的建設(shè)，構(gòu)件的分類和檢索，構(gòu)件的裝配與集成等，使得構(gòu)件的重用仍處在較低的水平。但構(gòu)件由于其本身的諸多特性，正在成為軟件開(kāi)發(fā)的一個(gè)熱點(diǎn)，基于構(gòu)件的軟件開(kāi)發(fā)方法被視為解決軟件危機(jī)，提高軟件生產(chǎn)效率和質(zhì)量的一條現(xiàn)實(shí)可行的途徑。構(gòu)件重用的目標(biāo)是達(dá)到需求、分析、設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試的重用。在不同層次上，構(gòu)件均可以將底層的多個(gè)邏輯組合成高層次上的粒度更大的新構(gòu)件，甚至直接封裝到一個(gè)系統(tǒng)，使模塊的重用從代碼級(jí)、對(duì)象級(jí)、架構(gòu)級(jí)到系統(tǒng)級(jí)都可能實(shí)現(xiàn)，從而使軟件像硬件一樣，能任人裝配定制而成。

【參考文獻(xiàn)】

[1]萬(wàn)麟瑞，胡宏，孫紅星.面向構(gòu)件的軟件開(kāi)發(fā)方法學(xué)研究[J].小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，2003（03）.

[2]馬永杰，蔣兆遠(yuǎn)，張燕.基于功能構(gòu)件的軟件復(fù)用方法[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2009（08）.

[3]劉建勛，王積鵬，吳浩.面向服務(wù)的構(gòu)件開(kāi)發(fā)方法研究[J].中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào)，2009（05）.

[4]]裴慶裕.J2EE框架下基于構(gòu)件的軟件復(fù)用技術(shù)研究[D].山東輕工業(yè)學(xué)院，2008.