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1基于構件的軟件開發
1.1設計構件的評價標準
要求構件的可復用性高,就需要按照抽象、逐步求精、功能獨立、機構化程序設計與隱蔽信息等原則進行設計構件,同時也應滿足以下五大標準。抽象程度高構件在開發軟件過程中可復用的難易程度就是構件的可復用程度,構件的可復用度與構件的通用化成正比關系,越是通用化則可復用性越高,反之亦然。所以應盡可能避免構件泛化,讓構件可以在待開發的軟件中被復用,以此提高可復用度。通用性與可變性較高可復用的構件通常需要被實例化,也就是經過一定的修改,才可用于實際的開發項目中。可復用構件的價值高,就說明構件的通用性和可變性要求高。為此,設計構件時,可標識變化點在需要變化的位置(可一個或多個)上,并在標識點上附加變體(一個或多個),用來指明抽象構件。當復用該構件時,為了抽象構件的實例化,可根據不同的應用創設不一樣的變體,以滿足特定應用的需求。繼承、擴展與參數化模塊等典型的可變性機制可實現上述構件的可變性。可靠性高構件的可靠性包括容錯性、成熟性與可恢復性,指的是構件在特定環境下與規定時間內,不致使開發失效的程度。構件易使用性的增強,可使構件的可靠性得以提高,就能方便開發人員在構件庫中挑選出并應用所需構件,構件被復用概率相應提高,進而增強構件的易學性、易理解性與易操作性。構件間的設計應組裝容易構件庫中的構件是不同人開發出來的,構件的實現語言和運行環境也就“因人而異”。所以要從中抽取出合適的構件經實例化后進行裝配,應用于開發的軟件或應用系統上。組裝構件包括異構構件的組裝(異質軟硬件平臺的構件之間的組裝)與同構構件的組裝(同質軟硬平臺的構件之間的組裝)。構件組裝的難易程度關系到軟件的復用性。構件間具有松散的偶合度與方便組裝的機制,可使構件易于組裝。
1.2開發的基本思想
構件技術在“數據+算法結構”基礎上的提升,是一種應用級別的集成技術。構件的基本思想考慮更多的是對象個體在應用領域軟件開發過程中的作用,也就是說是分解應用軟件將其變成獨立的一個個單元,再將不同的軟件構件對象進行組接,最后完成軟件集成。
1.3分析軟件系統與設計藍圖
進行系統分析,對構件軟件系統十分必要,這符合人類認識事物的規律。基于構件程序開發的系統分析應遵守以下幾點原則:①封裝。即是將構件的屬性、接口、實現組合成一個整體系統單位,并對構件內部的實現細節進行盡可能的隱藏。②繼承。在CBD系統分析中遵循繼承原則,就是將在一般--特殊結構中的所有構件實例具有的接口、屬性與實現,在一般類中進行一次性的顯示定義。③抽象。就是將復雜的、個別的、非本質的事物特征舍棄,對系統目標的本質特征、共同特征予以抽取,CBD就是如此得到它當中的類的。系統分析完后,就是設計藍圖。設計過程中應對需要的構建定義好,并對整個復雜的系統進行分解,可分解成一級子模塊,二級子模塊,如此類推。
1.4開發方法
較之以往的開發方法(基于對象的技術,是以細粒度的“軟件片”開始設計的),基于構件的軟件系統的開發基于軟件重用,面向的是接口與連接。以構件為核心是其特征,構件準備與收集工作在系統需求分析階段就可同時進行,開發并行程度增加,某種程度而言這就提高了軟件開發的效率。軟件系統的開發主要包括構件的開發與應用程序的開發兩部分內容。
1.5開發過程
1.5.1軟件系統的生存周期
構件軟件工程的生存周期較之傳統軟件工程的,更加簡單,主要有六個階段,具體為:系統分析、設計藍圖、準備與生產構件、構件集成、構件測試及構件的使用與維護。
1.5.2需求分析與構件選擇
在需求分析階段,對象領域之中的共性需求、共性結構、共性特征以及特有需求、可變特征等都要進行分析與歸納,但不必要也無法做到面面俱到,此后還可針對以后的行為分析進行不斷調整,將之優化與具體化。此階段除分析以外,還要評價構件,也就是選擇構件。根據需求分析的結果,通常可以從網絡上現有的構件庫或者構件市場(商業性軟件機構)查找符合標準的構件,了解構件的功能與特性(可靠性、可預測性),同時了解構件的市場份額以及構件市場的業績情況,方便評價構件與挑選構件。
1.5.3架構設計
系統的架構設計對基于構件的軟件系統至關重要,它可保證系統的運轉能夠正常有效地進行。架構的設計就是對基于構件的軟件系統進行評估,選擇與建設的過程。其目標根據用戶的需求,規范系統,選用恰當的架構設計模式,明確系統的各項實施細節(程序語言、實施平臺等)。從具體實踐情況來看,基于構件的軟件系統架構屬于分層模塊結構,包括應用層與構件層兩大部分。
1.5.4系統的集成與測試
系統的集成就是將構件按照系統構架進行組裝裝配成模塊(打成包),過程中通常只要編寫基本代碼即可,構件之間可相互調用。該過程結束后,可得到系統雛形與系統維護所要的系統文檔。系統測試就是檢測系統是否滿足設計要求以及對系統運行過程中的漏洞進行修改的過程,其最終目標是按照系統需求確定構件集成的終極系統。系統測試分為穩定性測試與功能測試,方法有集成測試,系統測試與單元測試等,測試中要選擇合適的測試方法。若要重新開發或擴展構件,需經過構件應用工具的測試,以保證構件功能的實現與接口的規范。
2結束語
軟件構件技術的發展,提高了軟件構件的可復用性。基于構件的軟件開發是復用軟件本領域的最有效方法,可以減輕傳統軟件開發的復雜性,提高軟件開發的效率與一致性,同時開發出來的軟件質量較高,時間縮短,還可對軟件開發項目的進度進行監控,節省了軟件維護的費用。軟件復用將會促使產業變革,為軟件市場帶來更多的商業契機。雖然構件的組裝與構架技術、分析設計構件的描述與構架庫部署等問題,有可能會隨著構件應用的發展而層出不窮,但我們相信,不斷發展的技術將會為構件技術在軟件開發上的應用提供條件,未來軟件工業化的趨勢是軟件構件化。
作者:馬鳴單位:南陽理工學院軟件學院