軟件體系結構與組件軟件工程研究

摘 要：軟件體系結構與組件軟件工程是軟件開發工作的重要影響因素。基于此，本文從詳細闡述了軟件系統機構中數據流式、虛擬式、數據倉庫式結構，并在架構設計、維護升級、功能拓展這三個方面具體介紹了組件軟件工程，實現了對上述兩者的深入研究，希望能夠為軟件的設計開發工作提供參考。

關鍵詞：軟件結構;組件軟件;軟件工程

引言：軟件體系結構是軟件設計中不可缺少的層次，設計者通過做好體系機構的刻畫工作，能夠優化軟件的使用效果，同時，組件軟件工程作為軟件開發的范型，能夠幫助開發者快速的創建應用軟件，因此軟件開發設計領域的從業者應當深入探究軟件體系結構與組件軟件工程，推動計算機軟件行業的發展。

一、軟件體系結構

（一）數據流體系結構

在軟件體系結構方面，數據流式軟件設計方式，主要是以構建一種可以將數據從輸入端發送至輸出端的直線型體系結構為主的設計層次，一般來講，該種體系結構還可以細化分為三種類型，即任務處理型、過濾器型以及批處理性，它們所包含的構建基本都是數據處理單元，而構件之間的連接件則是能夠連接處理單元的通道。以過濾器型為例，它具有過濾器互相獨立的特點，并且其中的每一個過濾器都有一套輸入集合輸出集，在該結構運作過程中，輸入集會將數據流給予過濾器，它會對數據進行變換、計算等內部處理操作，然后將經過操作后的數據流傳輸到輸出集，按照順序進行一系列的完整計算。

（二）虛擬式體系結構

虛擬式體作為軟件體系結構類型之一，它能夠規避底層硬件異構性對軟件運行的影響，使各種不同的軟件都可以在虛擬式的體系結構中運作，因此該體系結構的適應性極強，在軟件設計過程中被廣泛的應用。在虛擬式結構中，構件種類主要包含虛擬機執行引擎、保存輸入數據的構件、儲存虛擬機當前狀態的構件等，而連接件一般都是直接儲存訪問或者過程調用部件，它通過這些部件能夠將虛擬機的指令反映到機器指令集上，比如，基于解釋器建立的Java虛擬機，設計者通過解釋器來建設的一種可以彌合計算引擎硬件之間間隙以及程序語義的虛擬機，從而使虛擬機指令反映到機器指令集上。

（三）數據倉庫式體系結構

在軟件體系結構中，數據倉機構即為一種用于歸集、儲存、管理大規模復雜數據的結構模式，該種模式所包含的構件通常為中心數據結構以及獨立操作執行部件，而連接件則為獨立操作執行部件與中心數據結構之間的訪問。一般來講，數據倉式的軟件體系結構主要分為兩種類型，即傳統數據庫類型和黑板結構類型，其中傳統數據庫類型的結構的驅動主要依靠輸入的事務信息，而黑板結構類型的則是借助黑板上的信息進行驅動的，這兩種軟件體系結構由于其較強的數據處理能力，在軟件設計中被廣泛應用。

二、組件軟件工程

（一）工程架構設計

工程架構設計是組件軟件工程構建的基礎，因此在軟件開發中，工作人員應當做好設計工作，保證軟件后續開發工作的順利進行。在設計工作中，每個組件就是一個接口集，設計者可以通過調整各接口來構建軟件的功能，在此過程中，設計者首先要架構一個主體應用程序，由于組件接口集合不變，因此人們可以直接通過更換支持同樣接口集的方式，來進行組件，從而使軟件能夠實現不同的應用。此外，在架構應用程序方面，設計者可以重復利用同一個組件，或者采用二次開發的方式，來設計工程架構，這樣能夠有效提升軟件價值，優化設計效果。

（二）工程維護升級

在組件軟件工程中，維護升級工作能夠保證軟件的使用性能，提高工程的構建效果。在工程維護升級中，由于組件是借助接口來劃分自身功能的，并且在使用過程中，客戶也是利用接口來交互使用該組件，因此工作人員可以在保持接口不變的情況下，采用組件替換的方式，來完成對組件軟件工程的維護升級。此外，為了實現實時的工程升級維護，工作人員同樣也可以在保持結構不變的情況下，將測控軟件以組件替換的形式，插入軟件中，使軟件工程能夠被實時的升級維護，全面優化了軟件的后期使用效果[1]。

（三）工程功能拓展

在組件軟件工程中，功能拓展操作往往被用于組件的重復利用方面，該操作主要是通過以原有的組件工程為基礎，采用第三方產品，來構建出具有新功能的組件軟件工程，而這種技術需要借助聚合和包容才能落實，因此工作人員需要借助外部的組件，將第三方產品的調用請求傳遞到內部組件中，并且在外部組件中是指接口指針，采用委托代理的形式，來實現一致性的訪問，完成對原始組件對第三方產品的包容和聚合，拓展工程的使用功能。該方式在很大程度上提高了組件的利用率，節省了軟件開發投入，因此在組件軟件工程構建中被廣泛應用[2]。

三、結論

綜上所述，工作者通過探究軟件體系結構與組件軟件工程，能夠提升自身的軟件開發設計水平。在軟件構建中，工作人員通過強化軟件的數據計算能力、增強軟件適應性、提高數據處理效果，可以優化軟件體系結構，同時，通過提升軟件價值、實現實時的軟件升級維護、拓展軟件功能，來增強軟件的使用效果。

參考文獻：

[1]劉凱，梁欣，李欣宜.多種軟件體系結構風格的分析與比較[J].計算機與數字工程，2019，47（09）：2221-2226.

[2]周捷，高沈鋼，顧永生.基于組件的應用系統構造方法研究[J].電子世界，2017（14）：75.

作者簡介：

朱寶旭 （1997-），男;籍貫：河北衡水;職稱和學歷：本科，研究方向或專業：軟件工程。