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摘要：

信息化時(shí)代使計(jì)算機(jī)得到了大范圍推廣和運(yùn)用，而在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展影響下，軟件體系結(jié)構(gòu)也呈現(xiàn)出日益復(fù)雜的趨勢(shì)，在軟件設(shè)計(jì)中，軟件體系結(jié)構(gòu)對(duì)軟件有著指導(dǎo)與控制的作用，組件在軟件技術(shù)中有著非常重要的影響。本文主要對(duì)軟件設(shè)計(jì)中軟件體系結(jié)構(gòu)與組裝進(jìn)行研究，討論軟件體系結(jié)構(gòu)與組件的原理與意義，通過(guò)其所具備的特點(diǎn)進(jìn)行分析，探討軟件體系結(jié)構(gòu)與組裝軟件工程在軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)中的作用與發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：

軟件體系結(jié)構(gòu)；組件；軟件工程

近年來(lái)，信息化的急速發(fā)展使計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)得到了普及與使用。而在計(jì)算機(jī)與軟件行業(yè)，技術(shù)的發(fā)展更為迅速，各類應(yīng)用技術(shù)不斷的出現(xiàn)，帶動(dòng)了行業(yè)的發(fā)展，但是在發(fā)展的同時(shí)，還有大量的遺留系統(tǒng)的存在，這在一定程度上影響了現(xiàn)有的軟件系統(tǒng)的發(fā)展。在此行業(yè)內(nèi)，計(jì)算機(jī)技術(shù)與軟件技術(shù)一直是業(yè)內(nèi)人員所研究的問(wèn)題，而軟件體系結(jié)構(gòu)與組裝軟件工程在軟件技術(shù)中占據(jù)著非常重要的地位，其為軟件的設(shè)計(jì)、開發(fā)、應(yīng)用起到了指導(dǎo)的作用，也為軟件的開發(fā)帶來(lái)了一定的轉(zhuǎn)變。

1軟件體系結(jié)構(gòu)與組件技術(shù)

大規(guī)模工程軟件系統(tǒng)與小規(guī)模程序設(shè)計(jì)存在著根本區(qū)別，一條程序語(yǔ)句不足以作為開發(fā)單位，而組件必須成為構(gòu)造軟件的模塊。基于組件的軟件開發(fā)已成為一個(gè)熱門研究領(lǐng)域，獲得商業(yè)界的關(guān)注，并產(chǎn)生了幾個(gè)組件互操作性模型。這些模型能幫助實(shí)踐者處理越來(lái)越復(fù)雜的軟件系統(tǒng)。軟件作為一種程序語(yǔ)言的體現(xiàn)者，其具有一定的復(fù)雜性，在軟件的開發(fā)中，軟件體系結(jié)構(gòu)作為一種控制軟件的手段，其可以在一定程度上解決軟件復(fù)雜性所帶來(lái)的問(wèn)題。在軟件體系結(jié)構(gòu)的使用中，可以將軟件之間的相似性、通用性、潛在性都進(jìn)行整合，利用軟件體系結(jié)構(gòu)可以使軟件的開發(fā)與設(shè)計(jì)有一定的基礎(chǔ)，而不是從零開始摸索與創(chuàng)建，這在一定程度上節(jié)約了在軟件程序的開發(fā)上所需要應(yīng)用的時(shí)間與成本。為此，體系結(jié)構(gòu)顯式給出軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，將系統(tǒng)中的組件計(jì)算與它們之間的交互分離開來(lái)，在任何改變影響實(shí)現(xiàn)之前，提供了可供管理和分析系統(tǒng)的高級(jí)模型。在理論上，軟件體系結(jié)構(gòu)所具備的是對(duì)軟件的一種理論性的、完善的組件工程，其核心內(nèi)容是使組件在設(shè)計(jì)、配置等方面有更高層次的開發(fā)與應(yīng)用，是為了實(shí)現(xiàn)組件理論上開發(fā)的定義。它們是用已有的組件來(lái)開發(fā)復(fù)雜系統(tǒng)的兩個(gè)不同方面。軟件體系結(jié)構(gòu)是可重用軟件組件的一種自然補(bǔ)充，已有的組件中間件技術(shù)是以組件為中心的，著重對(duì)外部組件屬性進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化；軟件體系結(jié)構(gòu)是以系統(tǒng)為中心的，更強(qiáng)調(diào)連接和作為一個(gè)整體的系統(tǒng)的屬性。

2復(fù)合軟件體系結(jié)構(gòu)要求

2.1允許各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)者之間對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行通信。風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)者包括顧客、設(shè)計(jì)師、管理者、組件開發(fā)者、系統(tǒng)集成人員、用戶等等。允許在高于源程序的抽象級(jí)上理解系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行推理，更接近風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)者心目中的系統(tǒng)模型。

2.2減少“問(wèn)題”空間中的系統(tǒng)需求與“方法”空間中的軟件設(shè)計(jì)之間的鴻溝。支持重用與應(yīng)用程序家族，將遺產(chǎn)項(xiàng)目中的成功設(shè)計(jì)和進(jìn)化屬性轉(zhuǎn)換為代碼。

3組件技術(shù)協(xié)調(diào)軟件體系結(jié)構(gòu)

已有的組件中間件技術(shù)，如CORBA，ActiveX和JavaBeans，是以組件為中心的，主要關(guān)注標(biāo)準(zhǔn)化外部組件屬性—接口、封裝、綁定機(jī)制、組件內(nèi)通信協(xié)議及關(guān)于運(yùn)行時(shí)環(huán)境的期望。相反，軟件體系結(jié)構(gòu)及其風(fēng)格以系統(tǒng)為中心，集中定義黑盒組件通信的系統(tǒng)，分析最后得到的系統(tǒng)的屬性，產(chǎn)生“膠水”代碼綁定系統(tǒng)組件。組件中間件技術(shù)和軟件體系結(jié)構(gòu)都是基于組件的軟件開發(fā)的關(guān)鍵因素，然而在這兩個(gè)領(lǐng)域之間存在著驚人的有限的交互。不同的焦點(diǎn)暗示了跨越這兩個(gè)領(lǐng)域之間鴻溝的可能：使用已有的組件中間件技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)用體系結(jié)構(gòu)技術(shù)建模的系統(tǒng)。

4組件對(duì)體系結(jié)構(gòu)的要求

組件的應(yīng)用受到多方面因素的影響，而軟件體系結(jié)構(gòu)只是其中的一種，而為了保證組件在市場(chǎng)中的價(jià)值與應(yīng)用的成功，其主要的體系結(jié)構(gòu)因素有以下幾種。

4.1多種組件粒度。體系結(jié)構(gòu)底層結(jié)構(gòu)必須既支持小組件，也支持大組件，從簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)到大規(guī)模的數(shù)據(jù)庫(kù)。然而大多數(shù)較大的組件無(wú)疑是用較小的組件構(gòu)造的，較大的組件能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)者提供更有意義的功能封裝。

4.2組件可替換性。在體系結(jié)構(gòu)中，其中的底層結(jié)構(gòu)要保證組件之間的可替代性，在結(jié)構(gòu)中，可以應(yīng)用與原有的組件等價(jià)的組件進(jìn)行組件之間的替換與刪除。

4.3用多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言開發(fā)組件。由于不同的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言具有不同應(yīng)用領(lǐng)域，再加上新的語(yǔ)言層出不窮，體系結(jié)構(gòu)底層結(jié)構(gòu)必須支持用不同的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言開發(fā)組件。

4.4用戶接口合成。有許多組件并沒(méi)有用戶接口，而一些領(lǐng)域和組件具有一成不變的用戶接口。體系結(jié)構(gòu)底層結(jié)構(gòu)必須支持將多個(gè)組件用戶接口復(fù)合成單個(gè)統(tǒng)一的完整的用戶接口。

4.5組件的簡(jiǎn)單分布。在軟件體系結(jié)構(gòu)中，體系結(jié)構(gòu)對(duì)底層結(jié)構(gòu)的要求是達(dá)到其在理想情況的設(shè)計(jì)下進(jìn)行簡(jiǎn)單的分布，這樣有利于在實(shí)際的底層結(jié)構(gòu)封裝與分布的多樣性與簡(jiǎn)易性。同時(shí)，在市場(chǎng)的要求下，組件的簡(jiǎn)單分布可以滿足在使用時(shí)所應(yīng)用的進(jìn)行相關(guān)的組件任務(wù)。

5應(yīng)用軟件體系結(jié)構(gòu)與組件技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

為了促使軟件開發(fā)有更良好的基礎(chǔ)，軟件體系結(jié)構(gòu)與組件技術(shù)應(yīng)具有的相應(yīng)完善的特點(diǎn)來(lái)作為軟件開發(fā)與維護(hù)的指導(dǎo)依據(jù)，現(xiàn)舉例分析內(nèi)核的應(yīng)用，其主要內(nèi)容有以下幾點(diǎn)。

5.1精巧的內(nèi)核。如上文所述，應(yīng)用軟件是非常復(fù)雜且龐大的系統(tǒng)，因此在軟件的開發(fā)與維護(hù)中要嚴(yán)格依據(jù)開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，而為了節(jié)省工作量，應(yīng)利用精巧的內(nèi)核作為軟件功能的集成體，從而減少工作的復(fù)雜性。在用戶的使用過(guò)程中，對(duì)計(jì)算機(jī)功能與軟件的應(yīng)用并不是都需要軟件程序中的復(fù)雜擴(kuò)展，因此，利用精巧的內(nèi)核可以在很大程度上簡(jiǎn)化用戶的使用操作，方便應(yīng)用軟件，同時(shí)在應(yīng)用內(nèi)核時(shí)需要依據(jù)用戶的需要對(duì)內(nèi)核的拓展內(nèi)容進(jìn)行添加，避免出現(xiàn)不必要的程序。

5.2擴(kuò)展能力。擴(kuò)展能力是建于內(nèi)核的基礎(chǔ)上，對(duì)內(nèi)核添加集成式的特性，將擴(kuò)展集應(yīng)用于內(nèi)核中，幫助其增加新的擴(kuò)展特性，從而在用戶的需求上添加相應(yīng)的應(yīng)用軟件的需求。

5.3減少對(duì)資源的占用。在應(yīng)用軟件中，每一種特性都對(duì)資源有一定的占用，而利用內(nèi)核的方式可以減少此類資源的占用率，從而方便使用。組件技術(shù)以其眾多的優(yōu)點(diǎn)正逐漸走入業(yè)界人士的眼中，而隨之為軟件體系結(jié)構(gòu)帶來(lái)的變革必將會(huì)為軟件的整體效能提高、軟件的劃時(shí)展帶來(lái)新的支持。

6結(jié)束語(yǔ)

在現(xiàn)今的信息化時(shí)代，軟件工程的應(yīng)用與發(fā)展有著廣闊的前景，同時(shí)，軟件工程的發(fā)展需要在軟件開發(fā)中不斷的探索，追求進(jìn)步，促使計(jì)算機(jī)的功能與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在人們的生產(chǎn)生活中的作用可以達(dá)到最大化。軟件的開發(fā)與拓展是非常復(fù)雜的工程，其發(fā)展與創(chuàng)新離不開軟件體系結(jié)構(gòu)的指導(dǎo)與組件技術(shù)的應(yīng)用。在軟件體系結(jié)構(gòu)與組裝軟件工程中還存有一些不足之處需要改進(jìn)，這就需要技術(shù)人員在此行業(yè)中不斷的創(chuàng)新與發(fā)展，為軟件的開發(fā)與使用奠定良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]劉宇辰.淺談軟件體系結(jié)構(gòu)的研究[J].職業(yè)技術(shù),2015,14(11).

作者:林煌 單位:國(guó)家新聞出版廣電總局六四一臺(tái)