以可重用框架為基礎的軟件開發模式及實踐研究

陳星童

（大慶油田信息技術公司物聯網分公司，黑龍江 大慶 163000）

信息化技術飛速發展背景下，計算機系統、智能控制系統等在越來越多的行業和領域得到了普及，也使得用戶對軟件系統提出了更加多樣化和個性化的要求，從軟件開發人員的角度，在進行軟件開發的過程中，不僅需要關注軟件的功能性，還必須強調其可重用性，即確保開發出的一次代碼在經過簡單修改后，能夠在多個軟件中得到應用，在提高軟件開發效率的同時，也可以節約資金。

1 相關概念

軟件開發環節，因為環境和功能要求的差異性，可以通過對以往成熟軟件系統的局部修改或者重組來保持整體的穩定性，適應用戶對于軟件的新要求，這樣的軟件通常被稱為可重用軟件，雖然其相關概念并不廣為人知，但是實際上，在一個新的應用系統中，至少有40%～60%的代碼是對類似系統的重復。軟件重用能夠有效節約軟件開發的成本，促進其開發效率的提高。

框架實際上可以看做是子系統的可重用設計，包含的內容眾多，如開發模式、一次代碼、系統結構等，一些比較典型的框架本身適用性較強，可以在很多軟件或者系統的開發中進行重復使用，使得軟件開發人員只需要在現有的框架模板中，增加、刪除或者改變部分代碼，就可以將一個系統轉變為全新的系統。而在實際應用中，一旦確定了控制流，就需要調用重用部分，配合框架來縮減軟件開發時間。

依照軟件應用范疇，可以將框架分成2種不同的類型，一是縱向框架，這種框架一般都會被應用到程序開發環境中，當然也能夠體現在用戶界面；二是橫向框架，橫向框架的適用范圍相對狹窄，通常只在一些特殊領域如證券交易、工業生產等方面有所應用。伴隨著科學技術的發展，我國的程序開發環境明顯改善，軟件開發工作雖然依舊枯燥，但是開發流程大大簡化，尤其是在面對一些具備相似特性的問題時，開發人員只需要從其共性出發，構建起完善的框架，就能夠將所有的系統囊括其中，之后只需要針對軟件個性需求進行適當調整，能夠簡化軟件開發，降低開發成本。

2 應用框架開發

應用框架的開發主要體現在以下3個方面。（1）結構定義。應用礦機本身實際上就是一種比較常見的軟件重用形式，通過對框架的開發和調整，能夠更加高效地完成系統分析及程序設計工作。就目前而言，實用軟件通常僅僅存在于部分特殊領域，因為交工的開發成本嚴重制約了其應用效果，如果想要同時滿足多個系統的運行需求，就必須做好應用框架的開發工作。實踐中，首個系統的開發至關重要，編程人員必須立足自身經驗，做好系統需求分析，找出系統存在的共性，以此為前提開展設計，保證系統框架的通用性，對于和實踐應用不存在很大關聯的內容，可以暫時分離，確定好合理的框架結構。（2）原型實現。在完成首個系統的開發架設后，基本的框架原型實際上就已經存在，通過對該框架的合理使用，能夠針對一些存在共性的應用程序進行開發。（3）框架進化。在針對應用程序進行開發時，不僅需要考慮其本身的功能需求，還必須滿足對于程序重用性的要求。針對框架進行驗證、修改和優化，如果發現其存在不合理的地方需要及時改進。

3 交易服務器框架設計

交易服務器框架的設計需要從以下幾點著手。

3.1 明確框架結構

從滿足交易需求，適應相關操作系統的角度，在對交易服務器框架結構進行設計的過程中，應該充分考慮通用性及可移植性，配合相應的信息驅動與進程結構處理模式，實現不同進程之間的同步信息傳輸。想要切實保證交易系統中框架結構的穩定性，就必須對服務器進程進行合理劃分，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置系統參數的方式，也可以完成相應的系統定制工作。

3.2 做好進程管控

（1）系統控制進程。系統控制進程的服務包括了啟動、終止、定時等，可以實現對于系統實際運行狀況的在線監控工作，而在系統控制初始化的過程中，配合黑板結構能夠寫入具體的系統配置信息，確保系統配置的合理性。（2）網絡通信進程。在實踐中，可以將網絡通信進程劃分為2部分，分別是前臺通信和后臺通信，通信進程包含大量實例，能夠保證數據傳輸的高效性。（3）應用服務進程。相比較其他進程，應用服務進程的內容更加繁瑣，包括客戶登錄、交易查詢等，而這些內容實際上都能夠在統一的框架結構中實現。從用戶角度，應該結合現實需求，對相應的內容作出準確選擇。通過在數據庫設置共用接口的方式，能夠進一步強化編程人員在任務處理中的專注度，在降低軟件編程難度的同時，也可以對軟件開發的成本進行控制。

3.3 優化信息處理

一方面，應該完善信息處理機制。框架中的信息可以分為2種不同類型，一是應用級信息，二是系統級信息，在對應用進程進行控制時，通常可以通過系統級信息實現，服務器與終端客戶的交互則是通過應用級信息實現，任何一種信息都存在有相應的Msgld標志，使得框架能夠滿足多個交易系統的需求；另一方面，需要明確信息轉發原理。在針對系統信息進行轉發的過程中，應該考慮幾點關鍵內容：首先，在啟動應用服務的過程中，需要對其正在處理的信息進行登記；其次，通信進程PreComm中，可以通過黑板查看接收到的請求信息，針對服務過程進行有效處理，如果待處理的進程數量較多，可以通過輪流服務進行處理，在收到相應的應答信息后，通過對信息的查閱，就能夠確定消息接受者；然后，當后臺進程接收到信息受，需要先為消息添加消息頭，然后將其發送到下級服務器，通過查看黑板來完成對交易服務進程的有效處理。

4 基于可重用框架的軟件開發實踐

4.1 應用服務劃分

想要在服務框架內構建和開發交易系統，編碼和設計都是必不可少的內容，具體來講，一是應該做好應用服務劃分，依照系統功能進行模塊劃分及整合，確保其能夠具備良好的功能性，以商品交易系統為例，可以將其細分為委托撮合、交易管理、交易查詢、客戶登錄等，通過模塊化處理，將不同的應用服務劃分到不同機器中；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，委托撮合能夠對委托提交及委托刪除的信息進行處理，交易查詢則能夠對委托查詢、資金查詢等信息進行處理；三是配置表構建，通過文件、注冊表等方式，可以構建相應的配置表，內容包括了環境參數和進程信息；四是數據表建立，依照實際應用，建立相應數據表，包括客戶表、委托表、交易資金表等，都是數據表應該具備的內容；五是模板編寫，框架交易開發存在幾個比較明顯的特征，如簡易性、靈活性、可伸縮性等。通過框架，可以對程序的總體結構和控制流進行確定，在這種情況下，程序員在進行軟件編程時，只需要在應用程序框架中填入相應的信息處理代碼，就能夠獲取新的交易服務器，有助于提升程序員軟件開發的專注性。同時，框架交易開發靈活性的特征使得程序員可以在進行信息配置的同時增加應用進程，在交易過程中實現應用服務的啟動或者停止。

4.2 軟件設計

一方面，應該做好系統構件設計。系統構件屬于一種抽象形式，具備最佳的可重用性，通常是在對應用領域進行開發的過程中，將系統構件設置在相應的系統構件庫中；另一方面，應該重視組織構件設計。由系統構件做好協調工作，以此來形成全新的應用系統。

4.3 構件庫

在一些特殊領域，系統或者軟件想要發揮出預期效果，就必須進行一定程度的積累。在提取相應的軟件元素后，可以建立其完善的構件庫，方便用于在后續使用過程中完成對于軟件的重新開發，這種軟件重新開發的過程，實際上就是軟件重用的過程，在提高軟件開發效率的同時，也能夠有效降低軟件開發成本。

5 結語

總而言之，新時期伴隨著科學技術的飛速發展，社會對于計算機軟件的功能提出了許多新的要求，軟件開發模式也變得越發多樣化，基于可重用框架的軟件開發模式相比較常規軟件開發模式有著更大的優勢，不僅具備較強的通用性和擴展性，而且能夠減少軟件開發時間，縮減軟件開發成本，因此在軟件開發過程中得到了較為廣泛的應用。