綜合電子信息系統面向構件的軟件開發與集成技術研究

王建勛

【摘 要】從集成模式的供應鏈軟件中，抽象出普遍性的軟件開發原理。這種原理，包含了面向構件的開發流程、開發途徑等。在探討具體的開發模式時，首先構建一個過程性質的開發模型，敘述過程思路下的開發階段和建模的方式。在這樣的基礎上，研究面向構件的基本構造模型，注重框架的設置和建模措施的現實應用。構件的模型，應當具備軟件系統的構造風格，并可以用形式化的手段予以描述。在設計了開發的具體模型后，還要探討典型性強的開發實例。

【關鍵詞】面向構件；軟件開發；具體方式

一、新式的開發手段概述

開發信息體系的措施，經過了跨越性的進展階段。運用軟件建模的策略，可以設計出面向過程和面向對象兩類方法。前者面對的分別是功能和數據流，而后者的原則是結合功能與抽象的方法。

20世紀末以來，分布對象的策略開始結合起重構軟件體系的策略，這樣的整合，推動了面向構件類型開發措施的產生。面向構件的策略，可以簡稱為COM，它與傳統類型的面向方法有著實質上的差別：面向對象的構建過程，通常針對單獨的應用體系，對于對象的抽象，針對的是問題領域，這種建模方式趨向于靜態；而構件類型的模型，通常采納動態屬性的生成方法，側重軟件的組合。

在領域應用的層面上，構件類型的開發措施，集合了多個單獨的通用和重用軟件，解答的領域屬于問題領域的深化。在這樣的基礎上，構件集合并實現了具體的對象。由此可見，兩種開發手段在探究范圍、探討對象與研究的途徑上，都是差別化的。在軟件開發模式進步的前提下，面向構件類型的開發策略，成為了軟件方法的主導。我們有必要整合過程與開發措施，用這樣的視角來探究軟件的具體開發。

二、一般性的開發流程

2.1 建立過程性的模型

開發軟件中的構件化，指的是重新組合軟件系統，以及重新運用軟件組成部分的一種措施，屬于系統性的開發途徑。這種構件化的內涵為：用領域來表述運用中的需求；用框架的模式來表述結構；用構建來描述軟件中的元素；用實例來描述運用的原型。

站在過程監管與工程的角度，可以將開發的體系分成分析階段、安排階段、實現階段與評析階段。這樣的階段設置，不是流水式的模型，而是整合了過程與增量的工作模式。開發軟件遇到的誤區之一，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程的策略。信息體系，屬于開放式的周期系統。因此，構件化的措施與傳統的開發措施一樣，都需要遵照周期性的軟件規律。

然而，構件化的措施，傾向于淡化階段的含義，側重并行方式和重新構造過程。在這樣的方法中，可以增添并行性質的設計思維，以及代表能力成熟階段的模型，來調整局部性的過程，以便提高開發軟件的實效、維持優良的開發效果。可以采納領域的思維和對象性的模式，來完善建模的流程，增添開發環節的操作性。

2.2 維持建模的措施

通常選取的建模途徑，包含了面向對象的途徑與描述的途徑。其中的描述措施，又分為UML、框架式描述、規則的描述等。用來支撐以上建模途徑的措施，包括抽象的措施、元模式、分布對象的措施、協作與代理的措施、參數框架的措施、導航的措施等。

UML的措施，可以供應動態或靜態的建模策略。如果選取了靜態方式，則需要描繪示例圖，來反映領域的功能需要；用對象圖等形式，來描繪面向對象類型的構造；用配置圖的形式，來描繪實現軟件的途徑。如果選取了動態方式，則需要采納交互圖形、狀態圖形和活動圖形的措施，來表達軟件體系的行為規則。這樣的模型，應當包含不同對象的協作、周期或者狀態的更換、事項的處理，以及同步性質的過程監管等。

從框架到原則、再到例子的描述措施，屬于智能性質建模的進一步擴大。在這個系統內，框架構成了敘述問題的外部體系，集合了實體、聯系途徑和約束的規則；原則是用來界定實體與例子的組裝方法的，屬于構造內部元素的映射與互動模型；例子是描繪解決途徑的一種模板，由結構與元素的特定種類構成。因此，從框架到原則、再到例子的描述措施，對于設置軟件架構和軟件生成方式是非常適用的。

三、設置構件的措施

在軟件的體系中，軟件的系統結構叫做構架。這種構架，屬于可以重新構造和預制的骨架，能夠將問題領域轉變成解決領域。構架是指用于化解問題的軟件本身，而框架是指用來表述體系構造的途徑。例如：建立在抽象層次與交互層次基礎上的構造、建立在樹狀或者網絡狀框架基礎上的節點關系、具備共享數據和控制狀態功能的中央資源構造、具備了抽象與驅動功能的對象形態，都被歸為構架的范圍。依據軟件的實際要求，可以把單獨的結構組合成不同體系的分布式計算結構。這樣的軟件，包含了集成類型的構造，如B/S的構造。

框架用來表示總體性的方法與設計規則，是一種方法論的系統。例如：用于描繪某個概念的構造、用類圖來描繪對象的邏輯構造、用ADL來描繪文本的方式、用樹狀或者網絡狀來代表圖形的方式，等等。由此可見，框架是用來探討構架的一種機制，構架則是詳細表述框架的一種結構。

依據分布式的計算系統，應用類型軟件的實際構架，可以分成界面表示、事務整理與數據約束幾種邏輯，它們分別用來關聯用戶、展示核心性功能，以及處理后端的數據服務。依據領域運用的層次與體系平臺能力的差別，還可以細致劃分事務邏輯，構造一個層次較多的系統框架。

然而，無論劃分出多少層次，這種體系在實質上還是三層類型的構架。這種劃分的思維，能夠確保用戶、程序和信息彼此獨立，以便提升整個軟件的執行實效和重新組合的性能。同時，這樣的思維與領域的三種要素相吻合，可以利用界面的實際邏輯，來覆蓋住環境層面的需要；用事務整理的邏輯，覆蓋住流程的需要；用數據信息的邏輯，覆蓋住資源的需要。

四、總結

雖然目前構件重用還沒有在軟件設計領域得到全面推廣，真正的軟件工廠還未形成。仍然存在一些問題，如大的構件庫的建設，構件的分類和檢索，構件的裝配與集成等，使得構件的重用仍處在較低的水平。但構件由于其本身的諸多特性，正在成為軟件開發的一個熱點，基于構件的軟件開發方法被視為解決軟件危機，提高軟件生產效率和質量的一條現實可行的途徑。構件重用的目標是達到需求、分析、設計、編碼、測試的重用。在不同層次上，構件均可以將底層的多個邏輯組合成高層次上的粒度更大的新構件，甚至直接封裝到一個系統，使模塊的重用從代碼級、對象級、架構級到系統級都可能實現，從而使軟件像硬件一樣，能任人裝配定制而成。

【參考文獻】

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