構件化軟件及中間件的研究

　　摘 要：隨著構件復用研究的深入和中間件應用領域的擴大，構件技術及中間件成為目前研究的熱點。本文分析構件化軟件及中間件的本質，探討了構件與中間件之間的聯系，為構件化軟件指導中間件開發提供一條可行途徑。
　　關鍵詞：構件化軟件 中間件 復用
　　中圖分類號：T33文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2012）09（a）-0006-01
　　隨著計算機技術的飛速發展，計算機的應用范圍越來越廣泛，軟件的規模不斷擴大，系統組織形式由以往的集中式逐漸向分布式轉變。軟件開發面臨著兩類問題，其一，提高軟件生產率與質量、降低系統開發周期與成本、增強系統靈活性與可維護性的問題；其二，解決在分布異構環境下不同類型、不同地理位置的軟、硬件系統之間的通信、集成問題。基于此，構件技術及中間件成為目前研究的熱點。
　　1 構件化軟件
　　本文將構件分成六個層：語義層描述構件具體實現功能，是構件價值的體現；基約層用來描述構件實體提供或需求服務的接口，負責構件之間的通信，連接包括一組參數；技術層描述構件適應具體的操作平臺、兼容語言等；契約層即行為交互層，描述構件之間及構件與環境之間的行為交互，包括消息的順序、消息的同步、消息的異步及消息堵塞等條件；服務層描述構件非功能屬性，主要指構件的服務質量；構件是可在一定的范圍內，有限制的修改以達到提高復用目的，同時構件多次復用具有持久性，即構件多次復用的結果是一致的，修改后的構件獨立于原構件。
　　根據以上的分析，本文從復用觀點出發，認為構件是具有相對獨立的功能，顯示且嚴格的接口描述，具體的語境依賴，特定的契約約束，相對明確的服務指標，可被限制性修改且能多次復用、易于組裝的軟件單元。
　　2 中間件
　　“中間件”這一術語最早出現在20世紀80年代后期，用于描述網絡連接管理軟件。90年代中期，隨著網絡技術的發展，中間件的概念日益普及，學術界和工業界都對此做了大量的研究。
　　盡管目前尚沒有統一的中間件的定義，但對中間件的內涵各個研究組織已有相同認識：中間支撐機制。從狹義角度看，中間件是指網絡環境下處于操作系統和應用軟件之間的一種分布式軟件，它將系統軟件和應用軟件很好地連接起來，使得網絡環境下的各個進程可以方便的交流信息。從廣義角度，中間件是一處于系統軟件和中應用軟件之間的中間層軟件，為應用軟件的開發提供支持，類似于一種應用軟件的開發平臺。
　　隨著計算機技術的發展，中間件技術日益成熟，除了對象中間件、數據訪問中間件等傳統中間件外，反射中間件、移動中間件等新型中間件相繼出現，并對傳統中間件的發展產生了巨大的推動作用。
　　3 構件與中間件之間的聯系
　　3.1 中間件為構件存在提供了基礎
　　中間件的主旨是簡化分布系統的構造，其基本思想是：抽取分布系統構造中的共性問題，封裝這些共性問題的解決機制，對外提供簡單統一的接口，從而減少開發人員在解決這些共性問題時的難度和工作量。
　　構件的存在必須以構架為基礎，構架是構件運行的容器，拋開構架談構件是空洞的、無意義的。而中間件與構架實際上從兩種不同角度描述軟件的中間層，同時中間件簡化分布系統的構造和設計。從本質上看中間件是一種構架、促進了構件化軟件的發展；是構件模型具體實現的基礎。如圖1所示：中間件提供了構件之間的非直接互交，構件之間可以通過一個標準的中間件進行交互。一個構件發布它的服務到該中間件，其他構件可以通過查詢服務，進而發出請求得到服務不需知道其他構件的具體位置，實現了位置的透明性。
　　C代表：構件——在該結構模型中稱為結構點，有三個獨特的特征。
　　（1）一個結構點是一個抽象具有有限數量的實例。
　　（2）支配結構點使用的規則應該易理解，同時接口應該簡單。
　　（3）結構點封裝內部的復雜性和實現細節。
　　M代表：中間件——不僅實現了構件之間的互交，同時也實現了與操作平臺的交互。
　　Platform代表：操作平臺。
　　3.2.1 構件思想對中間件的影響
　　中間件是一類軟件，自然屬于軟件產品，構件化軟件開發方法毫無疑問可以用于開發中間件這類軟件。
　　中間件作為分布式計算平臺，其最基本的設計目標是：實現統一分配資源、實現互操作性、實現可擴展性和實現便于系統管理。根據構件技術的基本思想，首先，可以建立針對資源的構件庫，來實現資源的統一分配；其次，對于實現互操作性的關鍵是實現接口與實現的分離，構件具有規范的接口能夠滿足中間件的互操作性；再次：隨著應用系統的動太增加，要求中間件必須具備可擴展性，即設計可伸縮的中間件的體系結構，這樣中間件的一部分可用構件來實現；最后：為了便于管理中間件必須具有可配置性，這樣的設計可以用構件來代替，基于構件化開發的中間件各構件自身是獨立可配置的功能單元，只需簡單的集成便于系統的管理。
　　總之，構件化軟件開發設計的思想對中間件的開發有一定的指導意義，在未來的軟件開發中有一定的市場。
　　4 結語
　　構件化軟件被視為軟件復用有效手段之一，中間件技術被當成屏蔽分布異構環境下系統通信平臺，基于此，本文分析構件化軟件的實質及中間件技術的發展狀況，探討了構件化軟件與中間件之間的聯系，為構件化軟件指導中間件開發提供一條可行途徑。
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