以可重用框架為基礎(chǔ)的軟件開發(fā)模式及實(shí)踐研究

陳星童

（大慶油田信息技術(shù)公司物聯(lián)網(wǎng)分公司，黑龍江 大慶 163000）

信息化技術(shù)飛速發(fā)展背景下，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)等在越來越多的行業(yè)和領(lǐng)域得到了普及，也使得用戶對(duì)軟件系統(tǒng)提出了更加多樣化和個(gè)性化的要求，從軟件開發(fā)人員的角度，在進(jìn)行軟件開發(fā)的過程中，不僅需要關(guān)注軟件的功能性，還必須強(qiáng)調(diào)其可重用性，即確保開發(fā)出的一次代碼在經(jīng)過簡(jiǎn)單修改后，能夠在多個(gè)軟件中得到應(yīng)用，在提高軟件開發(fā)效率的同時(shí)，也可以節(jié)約資金。

1 相關(guān)概念

軟件開發(fā)環(huán)節(jié)，因?yàn)榄h(huán)境和功能要求的差異性，可以通過對(duì)以往成熟軟件系統(tǒng)的局部修改或者重組來保持整體的穩(wěn)定性，適應(yīng)用戶對(duì)于軟件的新要求，這樣的軟件通常被稱為可重用軟件，雖然其相關(guān)概念并不廣為人知，但是實(shí)際上，在一個(gè)新的應(yīng)用系統(tǒng)中，至少有40%～60%的代碼是對(duì)類似系統(tǒng)的重復(fù)。軟件重用能夠有效節(jié)約軟件開發(fā)的成本，促進(jìn)其開發(fā)效率的提高。

框架實(shí)際上可以看做是子系統(tǒng)的可重用設(shè)計(jì)，包含的內(nèi)容眾多，如開發(fā)模式、一次代碼、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等，一些比較典型的框架本身適用性較強(qiáng)，可以在很多軟件或者系統(tǒng)的開發(fā)中進(jìn)行重復(fù)使用，使得軟件開發(fā)人員只需要在現(xiàn)有的框架模板中，增加、刪除或者改變部分代碼，就可以將一個(gè)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿碌南到y(tǒng)。而在實(shí)際應(yīng)用中，一旦確定了控制流，就需要調(diào)用重用部分，配合框架來縮減軟件開發(fā)時(shí)間。

依照軟件應(yīng)用范疇，可以將框架分成2種不同的類型，一是縱向框架，這種框架一般都會(huì)被應(yīng)用到程序開發(fā)環(huán)境中，當(dāng)然也能夠體現(xiàn)在用戶界面；二是橫向框架，橫向框架的適用范圍相對(duì)狹窄，通常只在一些特殊領(lǐng)域如證券交易、工業(yè)生產(chǎn)等方面有所應(yīng)用。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的程序開發(fā)環(huán)境明顯改善，軟件開發(fā)工作雖然依舊枯燥，但是開發(fā)流程大大簡(jiǎn)化，尤其是在面對(duì)一些具備相似特性的問題時(shí)，開發(fā)人員只需要從其共性出發(fā)，構(gòu)建起完善的框架，就能夠?qū)⑺械南到y(tǒng)囊括其中，之后只需要針對(duì)軟件個(gè)性需求進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，能夠簡(jiǎn)化軟件開發(fā)，降低開發(fā)成本。

2 應(yīng)用框架開發(fā)

應(yīng)用框架的開發(fā)主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面。（1）結(jié)構(gòu)定義。應(yīng)用礦機(jī)本身實(shí)際上就是一種比較常見的軟件重用形式，通過對(duì)框架的開發(fā)和調(diào)整，能夠更加高效地完成系統(tǒng)分析及程序設(shè)計(jì)工作。就目前而言，實(shí)用軟件通常僅僅存在于部分特殊領(lǐng)域，因?yàn)榻还さ拈_發(fā)成本嚴(yán)重制約了其應(yīng)用效果，如果想要同時(shí)滿足多個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行需求，就必須做好應(yīng)用框架的開發(fā)工作。實(shí)踐中，首個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)至關(guān)重要，編程人員必須立足自身經(jīng)驗(yàn)，做好系統(tǒng)需求分析，找出系統(tǒng)存在的共性，以此為前提開展設(shè)計(jì)，保證系統(tǒng)框架的通用性，對(duì)于和實(shí)踐應(yīng)用不存在很大關(guān)聯(lián)的內(nèi)容，可以暫時(shí)分離，確定好合理的框架結(jié)構(gòu)。（2）原型實(shí)現(xiàn)。在完成首個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)架設(shè)后，基本的框架原型實(shí)際上就已經(jīng)存在，通過對(duì)該框架的合理使用，能夠針對(duì)一些存在共性的應(yīng)用程序進(jìn)行開發(fā)。（3）框架進(jìn)化。在針對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行開發(fā)時(shí)，不僅需要考慮其本身的功能需求，還必須滿足對(duì)于程序重用性的要求。針對(duì)框架進(jìn)行驗(yàn)證、修改和優(yōu)化，如果發(fā)現(xiàn)其存在不合理的地方需要及時(shí)改進(jìn)。

3 交易服務(wù)器框架設(shè)計(jì)

交易服務(wù)器框架的設(shè)計(jì)需要從以下幾點(diǎn)著手。

3.1 明確框架結(jié)構(gòu)

從滿足交易需求，適應(yīng)相關(guān)操作系統(tǒng)的角度，在對(duì)交易服務(wù)器框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該充分考慮通用性及可移植性，配合相應(yīng)的信息驅(qū)動(dòng)與進(jìn)程結(jié)構(gòu)處理模式，實(shí)現(xiàn)不同進(jìn)程之間的同步信息傳輸。想要切實(shí)保證交易系統(tǒng)中框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，就必須對(duì)服務(wù)器進(jìn)程進(jìn)行合理劃分，以此來確保各類資源的高度共享，提升資源利用率，而通過在配置表中設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)的方式，也可以完成相應(yīng)的系統(tǒng)定制工作。

3.2 做好進(jìn)程管控

（1）系統(tǒng)控制進(jìn)程。系統(tǒng)控制進(jìn)程的服務(wù)包括了啟動(dòng)、終止、定時(shí)等，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀況的在線監(jiān)控工作，而在系統(tǒng)控制初始化的過程中，配合黑板結(jié)構(gòu)能夠?qū)懭刖唧w的系統(tǒng)配置信息，確保系統(tǒng)配置的合理性。（2）網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)程。在實(shí)踐中，可以將網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)程劃分為2部分，分別是前臺(tái)通信和后臺(tái)通信，通信進(jìn)程包含大量實(shí)例，能夠保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝?。?）應(yīng)用服務(wù)進(jìn)程。相比較其他進(jìn)程，應(yīng)用服務(wù)進(jìn)程的內(nèi)容更加繁瑣，包括客戶登錄、交易查詢等，而這些內(nèi)容實(shí)際上都能夠在統(tǒng)一的框架結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)。從用戶角度，應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)實(shí)需求，對(duì)相應(yīng)的內(nèi)容作出準(zhǔn)確選擇。通過在數(shù)據(jù)庫設(shè)置共用接口的方式，能夠進(jìn)一步強(qiáng)化編程人員在任務(wù)處理中的專注度，在降低軟件編程難度的同時(shí)，也可以對(duì)軟件開發(fā)的成本進(jìn)行控制。

3.3 優(yōu)化信息處理

一方面，應(yīng)該完善信息處理機(jī)制?？蚣苤械男畔⒖梢苑譃?種不同類型，一是應(yīng)用級(jí)信息，二是系統(tǒng)級(jí)信息，在對(duì)應(yīng)用進(jìn)程進(jìn)行控制時(shí)，通?？梢酝ㄟ^系統(tǒng)級(jí)信息實(shí)現(xiàn)，服務(wù)器與終端客戶的交互則是通過應(yīng)用級(jí)信息實(shí)現(xiàn)，任何一種信息都存在有相應(yīng)的Msgld標(biāo)志，使得框架能夠滿足多個(gè)交易系統(tǒng)的需求；另一方面，需要明確信息轉(zhuǎn)發(fā)原理。在針對(duì)系統(tǒng)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的過程中，應(yīng)該考慮幾點(diǎn)關(guān)鍵內(nèi)容：首先，在啟動(dòng)應(yīng)用服務(wù)的過程中，需要對(duì)其正在處理的信息進(jìn)行登記；其次，通信進(jìn)程PreComm中，可以通過黑板查看接收到的請(qǐng)求信息，針對(duì)服務(wù)過程進(jìn)行有效處理，如果待處理的進(jìn)程數(shù)量較多，可以通過輪流服務(wù)進(jìn)行處理，在收到相應(yīng)的應(yīng)答信息后，通過對(duì)信息的查閱，就能夠確定消息接受者；然后，當(dāng)后臺(tái)進(jìn)程接收到信息受，需要先為消息添加消息頭，然后將其發(fā)送到下級(jí)服務(wù)器，通過查看黑板來完成對(duì)交易服務(wù)進(jìn)程的有效處理。

4 基于可重用框架的軟件開發(fā)實(shí)踐

4.1 應(yīng)用服務(wù)劃分

想要在服務(wù)框架內(nèi)構(gòu)建和開發(fā)交易系統(tǒng)，編碼和設(shè)計(jì)都是必不可少的內(nèi)容，具體來講，一是應(yīng)該做好應(yīng)用服務(wù)劃分，依照系統(tǒng)功能進(jìn)行模塊劃分及整合，確保其能夠具備良好的功能性，以商品交易系統(tǒng)為例，可以將其細(xì)分為委托撮合、交易管理、交易查詢、客戶登錄等，通過模塊化處理，將不同的應(yīng)用服務(wù)劃分到不同機(jī)器中；二是信息定義及處理，在確定模塊的過程中，需要做好信息處理工作，同樣以商品交易過程舉例，委托撮合能夠?qū)ξ刑峤患拔袆h除的信息進(jìn)行處理，交易查詢則能夠?qū)ξ胁樵儭①Y金查詢等信息進(jìn)行處理；三是配置表構(gòu)建，通過文件、注冊(cè)表等方式，可以構(gòu)建相應(yīng)的配置表，內(nèi)容包括了環(huán)境參數(shù)和進(jìn)程信息；四是數(shù)據(jù)表建立，依照實(shí)際應(yīng)用，建立相應(yīng)數(shù)據(jù)表，包括客戶表、委托表、交易資金表等，都是數(shù)據(jù)表應(yīng)該具備的內(nèi)容；五是模板編寫，框架交易開發(fā)存在幾個(gè)比較明顯的特征，如簡(jiǎn)易性、靈活性、可伸縮性等。通過框架，可以對(duì)程序的總體結(jié)構(gòu)和控制流進(jìn)行確定，在這種情況下，程序員在進(jìn)行軟件編程時(shí)，只需要在應(yīng)用程序框架中填入相應(yīng)的信息處理代碼，就能夠獲取新的交易服務(wù)器，有助于提升程序員軟件開發(fā)的專注性。同時(shí)，框架交易開發(fā)靈活性的特征使得程序員可以在進(jìn)行信息配置的同時(shí)增加應(yīng)用進(jìn)程，在交易過程中實(shí)現(xiàn)應(yīng)用服務(wù)的啟動(dòng)或者停止。

4.2 軟件設(shè)計(jì)

一方面，應(yīng)該做好系統(tǒng)構(gòu)件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)構(gòu)件屬于一種抽象形式，具備最佳的可重用性，通常是在對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行開發(fā)的過程中，將系統(tǒng)構(gòu)件設(shè)置在相應(yīng)的系統(tǒng)構(gòu)件庫中；另一方面，應(yīng)該重視組織構(gòu)件設(shè)計(jì)。由系統(tǒng)構(gòu)件做好協(xié)調(diào)工作，以此來形成全新的應(yīng)用系統(tǒng)。

4.3 構(gòu)件庫

在一些特殊領(lǐng)域，系統(tǒng)或者軟件想要發(fā)揮出預(yù)期效果，就必須進(jìn)行一定程度的積累。在提取相應(yīng)的軟件元素后，可以建立其完善的構(gòu)件庫，方便用于在后續(xù)使用過程中完成對(duì)于軟件的重新開發(fā)，這種軟件重新開發(fā)的過程，實(shí)際上就是軟件重用的過程，在提高軟件開發(fā)效率的同時(shí)，也能夠有效降低軟件開發(fā)成本。

5 結(jié)語

總而言之，新時(shí)期伴隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，社會(huì)對(duì)于計(jì)算機(jī)軟件的功能提出了許多新的要求，軟件開發(fā)模式也變得越發(fā)多樣化，基于可重用框架的軟件開發(fā)模式相比較常規(guī)軟件開發(fā)模式有著更大的優(yōu)勢(shì)，不僅具備較強(qiáng)的通用性和擴(kuò)展性，而且能夠減少軟件開發(fā)時(shí)間，縮減軟件開發(fā)成本，因此在軟件開發(fā)過程中得到了較為廣泛的應(yīng)用。