软件复用
软件复用与软件构件
在美国国防部高级研究项目署(ARPA)资助下， Will Tracz提出了领域构架方法(Domain-Specific Software Architecture)，缩写为(DSSA方法)。
-- 在软件演化的过程中，重复使用的行为可能发生 在三个维上：
1、时间维：
2、平台维：
3、应用维：
-- 这三种行为中都重复使用了现有的软件。
-- 它的基本思想非常简单，即放弃那种原始的、一 切从头开始的软件开发方式，而是利用复用技术， 由公共的可复用构件来组装新的系统，这些可复 用构件包括对象类、框架或者软件体系结构等。
3、分析的复用 复用的途径也有三种： ①、从现有系统的分析结果中提取可复用构件用 于新系统的分析。 ②、用一份完整的分析文档作输入产生针对不同 软硬件平台和其它实现条件的多项设计。 ③、独立于具体应用，专门开发一些可复用的分 析构件。
4、测试信息的复用 主要包括测试用例的复用和测试过程信息的复用。 前者是把一个软件的测试用例在新的软件测试中 使用。后者是在测试过程中通过软件工具自动地 记录测试的过程信息。
②、领域设计：通过对领域模型的分析来获取领域 架构DSSA(Domain)。
③、领域实现：依据领域架构组织和开发可复用信 息。信息可以从领域工程中获得。
值得注意的是这三个阶段是一个反复、迭代、 逐步求精的过程。
4、软件再工程
5、开放系统技术
开放系统(Open System)技术的基本原则是 在系统的开发中使用接口标准，同时使用符合接 口标准的实现。这些为系统开发中的设计决策， 特别是对于系统的演化，提供了一个稳定的基础， 同时，也为系统(子系统)间的互操作提供了保证。 当前以解决异构环境中的互操作为目标的分布对 象技术是开放系统技术中的主流技术。该技术使 得符合接口标准的构件可以方便地以“即插即用” 的方式组装到系统中，实现黑盒复用。
软件复用指南-模板1
XXX有限公司软件复用指南*变化状态：A——增加，M——修改，D——删除1.目的指导项目组选择设计指南。
2.适用范围适用于公司软件开发的设计过程。
3.裁减指南本过程文件中的过程裁减应依据《组织标准过程裁减指南》的规定。
4.参考文件本过程文件的编写依据是美国软件工程研究院（SEI）的集成成熟度模型软件分支1.1版本（CMMI-SW V1.1）。
5.术语和缩写复用:就是将已有的软件成分用于构造新的软件系统。
可以被复用的软件成分一般称作可复用构件，无论对可复用构件原封不动地使用还是作适当的修改后再使用，只要是用来构造新软件，则都可称作复用。
软件复用不仅仅是对程序的复用，它还包括对软件生产过程中任何活动所产生的制成品的复用，如项目计划、可行性报告、需求定义、分析模型、设计模型、详细说明、源程序、测试用例等等。
如果是在一个系统中多次使用一个相同的软件成分，则不称作复用，而称作共享；对一个软件进行修改，使它运行于新的软硬件平台也不称作复用，而称作软件移值。
6.职责7.软件复用的特点和现状软件复用就是将已有的软件成分用于构造新的软件系统。
可以被复用的软件成分一般称作可复用构件，无论对可复用构件原封不动地使用还是作适当的修改后再使用，只要是用来构造新软件，则都可称作复用。
软件复用不仅仅是对程序的复用，它还包括对软件生产过程中任何活动所产生的制成品的复用，如项目计划、可行性报告、需求定义、分析模型、设计模型、详细说明、源程序、测试用例等等。
如果是在一个系统中多次使用一个相同的软件成分，则不称作复用，而称作共享；对一个软件进行修改，使它运行于新的软硬件平台也不称作复用，而称作软件移值。
目前及近期的未来最有可能产生显著效益的复用是对软件生命周期中一些主要开发阶段的软件制品的复用，按抽象程度的高低，可以划分为如下的复用级别：（1）代码的复用包括目标代码和源代码的复用。
其中目标代码的复用级别最低，历史也最久，当前大部分编程语言的运行支持系统都提供了连接（Link）、绑定(BI n DI ng)等功能来支持这种复用。
软件工程中的软件复用技术分析
软件工程中的软件复用技术分析在当今快速发展的信息技术领域，软件工程面临着越来越高的要求和挑战。
为了提高软件开发的效率、质量和降低成本，软件复用技术逐渐成为软件工程中的重要手段。
软件复用，简单来说，就是在软件开发过程中，重复使用已有的软件资源，包括代码、设计、文档等。
这就好比在建造房屋时，不是每次都从制作砖头开始，而是可以直接使用已经生产好的砖头，从而节省时间和精力。
软件复用技术具有诸多显著的优势。
首先，它能够显著提高软件开发的效率。
通过复用已有的成熟组件和模块，开发人员无需从头开始构建每一个功能，从而大大缩短了开发周期。
想象一下，如果每次开发一个新的应用程序都要重新编写登录模块、用户管理模块等常见功能，那将是多么耗时费力的事情。
而有了软件复用，这些常见的功能模块可以直接拿来使用，或者在其基础上进行少量的修改和定制，就能满足新的需求。
其次，软件复用有助于提高软件的质量。
被复用的软件组件往往经过了多次的测试和优化，其稳定性和可靠性相对较高。
使用这些经过验证的组件，能够降低新开发软件中出现错误和缺陷的风险。
再者，软件复用还能降低开发成本。
由于减少了重复开发的工作量，相应的人力、时间和资源投入也会降低，从而使软件开发的成本得到有效控制。
在软件工程中，常见的软件复用形式多种多样。
代码复用是最基本的一种形式，开发人员可以直接复用他人编写的函数、类或者模块。
设计复用则是在更高层次上的复用，例如复用软件的架构设计、算法设计等。
还有一种是组件复用，这就像是在搭积木，将各种预定义好的组件组合在一起，构建出复杂的软件系统。
然而，要实现有效的软件复用，并非一帆风顺，也面临着一些挑战和问题。
首先是复用资源的查找和评估问题。
在庞大的软件资源库中，如何快速准确地找到符合需求的复用资源，并且评估其质量和适用性，是一个难题。
这需要建立有效的检索机制和评估标准。
其次，复用资源的适应性和兼容性也是需要考虑的。
不同的软件项目可能有不同的需求和环境，复用的资源可能需要进行一定的修改和调整才能适应新的情况。
软件复用
浙江大学计算机系软件所
吴明晖
Email: minghuiwu@
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软件复用
• 人们开始认识到，要真正实现软件的工业化生 产方式，保证软件生产的高效率和高质量，软 件复用是一条现实可行的途径 • 软件复用的概念是在1968年NATO软件工程会 议上由Mcllroy第一次提出的 • 所谓软件复用是指在开发新的应用系统时使用 以前开发的软件资源，如设计、代码、文档 等，从而提高系统开发效率及软件质量
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复用带来了软件开发过程的变革
• 由于复用活动的存在使得传统的软件生 存期模型不再适用，软件开发过程分为 两个相互关联的过程，即开发可复用资 源的过程和根据可复用资源开发应用系 统的过程，REBOOT计划中将其称为 DEVELOPING FOR REUSE 和 DEVELOPING WITH REUSE
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过程复用
• 过程复用指通过采用自动化技术，复用关于软 件系统生成或变换的知识，从而使得可以从需 求描述出发，通过生成或变换，自动生成最终 所需的系统，应用生成器、程序变换器和可执 行规约语言均是过程复用的例子。 • 完全通用的过程复用意味着软件生产的自动 化，这在目前还是不现实的想法，因此过程复 用难度大、投资大、不易实施。 • 当前过程复用的实践大多和领域相关，如特定 领域的应用生成器。过程复用是非常理想的软 件复用方式，但在目前技术发展水平下，仍是 难以企及的目标，产品复用成为主要的研究课 题。
• 概念：关于“构件做什么”的抽象描述，可以通过概念 去理解构件的功能。概念包括接口规约和语义描述两 个部分，语义描述和每个操作相关联（至少表示为前 后置谓词形式）。 • 内容：概念的具体实现，描述构件如何完成概念所刻 划的功能。 • 语景：描述构件和外围环境在概念级和内容级的关系。 语景刻划构件的应用环境，为构件的选用和适应性修 改提供指导。语景进一步可分为：概念语景 （Conceptual Context）描述构件间接口和语义方面的 关系；操作语景（Operational Context）刻划构件中被 操作数据的特征（如类型和操作）；实现语景 （Implementation Context）描述构件间在实现方面的依 赖关系。
软件工程中的软件复用与组件化
软件工程中的软件复用与组件化在软件工程领域中，软件复用和组件化是两个重要的概念。
它们旨在提高开发效率、减少重复工作，并增强软件的可维护性和可扩展性。
本文将深入探讨软件复用和组件化的概念、优势以及在软件开发中的应用。
一、软件复用软件复用是指在不同的项目中反复使用已有的软件资产，例如代码、模块、库等，以减少开发时间和资源成本。
它可以通过以下方式实现：1. 函数和类的复用：在软件开发过程中，我们可以将常用的功能封装成函数或类，并在其他项目中重复使用。
这样一来，我们不需要重复编写相同的代码，提高了开发效率。
2. 组件的复用：组件是一种可独立运行和替换的软件模块，具有明确定义的接口和功能。
在软件开发中，我们可以将常用的组件开发成独立的软件，然后在不同的项目中引用和复用。
这样不仅减少了重复开发的工作量，还提高了软件的可维护性和可扩展性。
二、组件化组件化是一种以组件为中心的软件开发方法，通过将软件拆分为独立的、可重用的组件来构建系统。
组件化的核心思想是将软件划分为功能独立的模块，并通过定义清晰的接口和通信机制来实现彼此之间的交互。
1. 组件的定义：组件是具有特定功能和接口的独立软件模块，它可以被独立开发、测试和部署。
每个组件都封装了一部分特定的功能，并提供了清晰的API供其他组件使用。
2. 组件的特点：组件具有高内聚性和低耦合性的特点。
高内聚性意味着组件内部的元素紧密相关且协同工作，而低耦合性表示组件之间的依赖关系较弱，可以独立修改和替换。
3. 组件间的通信：组件之间通过明确定义的接口和消息传递机制进行通信。
通过定义接口，组件可以揭示自己的功能和约定，其他组件可以通过接口调用其功能。
消息传递可以通过事件、消息队列等方式实现。
三、软件复用与组件化的优势软件复用和组件化在软件开发中具有诸多优势，包括：1. 提高开发效率：通过复用已有的软件资产，开发人员可以减少编码工作，专注于解决当前项目的特定需求，提高开发效率。
软件工程中的软件复用
软件工程中的软件复用软件复用是指在软件开发过程中，重复使用已有的软件组件、模块、库或其他可重用的资源来构建新的软件系统。
它是提高软件开发效率和质量的重要手段之一。
本文将从软件复用的定义、优势、实施方法以及存在的挑战等方面进行讨论。
一、软件复用的定义软件复用是指在软件开发过程中，通过合理组合已有的软件组件、模块、库等可重用资源，使得新的软件系统能够更高效、更快速地开发出来。
软件复用旨在降低开发成本、加快开发进度、提高软件质量和可靠性。
它可以通过不同的方式实现，如通过代码重用、组件复用、模块复用等。
二、软件复用的优势1. 提高开发效率：软件复用可以避免从头开始编写相同或相似功能的代码，减少了开发时间和工作量，提高了开发效率。
2. 提高软件质量：通过复用已经经过测试和验证的软件组件，可以减少错误和缺陷的可能性，提高软件的质量和可靠性。
3. 降低成本：软件复用避免了重复开发相同功能的成本，节约了开发资源和时间，并且可以通过合理的复用策略降低软件维护的成本。
4. 加快上市时间：软件复用可以减少开发周期，使得软件能够更快速地上市，占领市场先机，增加竞争力。
三、软件复用的实施方法1. 代码重用：通过将已经编写好的代码模块作为库文件或软件包，供其他项目重复使用，实现代码的复用。
2. 组件复用：将可独立使用的业务组件打包成可重用的组件库，由多个项目共享使用，避免重复研发相同的组件。
3. 模块复用：将软件系统中的功能模块抽象出来，形成独立的模块，供多个系统复用，实现模块级的复用。
四、软件复用存在的挑战1. 适用性问题：不是所有的软件都适合进行复用，有些软件需求特殊或定制化程度高，不适合直接进行复用。
2. 维护问题：复用的软件组件可能需要进行维护和升级，需要投入额外的人力和时间进行支持和维护。
3. 版本管理问题：多个项目同时复用同一个软件组件时，版本管理可能成为一个挑战，需要具备良好的版本管理机制。
4. 知识和沟通问题：开发团队需要具备相应的知识和技能才能进行有效的复用，同时需要加强团队间的沟通和协作。
软件复用
第十章软件复用10.1软件复用概述10.1.1 软件复用目的软件复用使得应用系统的开发不再采用一切从“零”开始的模式，可以充分利用过去应用系统开发中积累的知识和经验，从而可以高效、高质地开发和维护软件系统，主要表现在以下几个方面：1、缩短软件开发和维护的时间；2、降低软件开发和维护的成本；3、保证软件的可靠性；4、保证软件的一致性；5、保护投资者的利益。
10.1.2 软件复用的类型软件复用可以分为横向复用和纵向复用两种类型。
横向复用是指复用不同应用领域中的软件成份，如数据结构、算法、人机界面构件等。
纵向复用活动的关键在于领域分析：根据应用领域的特征和相似性，预测软件成份的可复用性。
一旦确认了软件成份的可复用价值，便进行开发，然后将开发得到的软件制品存入可复用构件库，供未来开发项目使用。
10.1.3 软件复用的内容软件复用的内容，除了源程序代码外，还有许多其它软件制品，甚至特定的分析建模方法、检查技术、质量保证过程等，均可以被复用。
C.Jones定义了10种可能复用的软件制品：（1）项目计划：软件项目计划的基本结构和许多内容，如SQA计划，均可以跨项目复用。
（2）成本估计：由于不同项目中常包含类似的功能，所以有可能在极少修改或不修改的情况下，复用对该功能的成本估计。
（3）体系结构：即使应用论域千差万别，但程序和数据的体系结构很少有截然不同的情形。
因此，有可能创建一组类属的体系结构模板，如事务处理结构，将这些模板作为可复用涉及的框架。
（4）需求模型和规格说明：数据流图、类模型等均可以复用。
（5）设计：系统和对象设计等是常见的复用成份。
（6）源代码（7）用户文档和技术文档：即使特定的应用不同，也有可能复用用户文档和技术文档中的大部分内容。
（8）用户界面：用户界面可能是最广泛地被复用的软件制品。
由于它可能占一个应用软件的60%的代码量，所以复用的效果最明显。
（9）数据：在大多数经常被复用的软件制品中，数据包括：内部表、列表和记录结构，以及文件和完整的数据库。
软件复用性——精选推荐
软件复⽤性软件复⽤介绍软件复⽤，即使⽤已存在的软件部件（softwaare components）来实现或者更新软件系统。
软件复⽤有两种视⾓：⼀是创造，⼆是使⽤。
创造即⾯向复⽤编程，开发可复⽤的软件。
使⽤即基于复⽤编程，利⽤已有的可复⽤软件搭建应⽤系统。
复⽤是现代软件编写中最重要的概念之⼀。
它具有很多优点，如：适应性，⾼可靠性，能够降低成本和开发时间等优点。
复⽤的花销1. 可复⽤的组件应该使⽤清晰的定义、开放的⽅式、简洁的接⼝以及简洁明了的⽂档。
在设计时，也要为未来的更新留⾜余地。
2. 复⽤的代价是很⾼的，它包括了有组织性的、有技巧的设计，复⽤中出现的多种变化，以及⽀撑这些变化的⼯具的开销与让⼈们适应新⼯具与新变化的开销。
同时，可复⽤的软件⼀般也具有⼀定缺陷，它的性能会稍稍差⼀些，针对更加普适的场景，缺少⾜够的针对性。
如何定义软件的可复⽤性可复⽤性通常涉及到软件的构建、打包、分发、安装、设置、应⽤、维护以及更新等问题。
⼀个具有⾼可复⽤性的软件应该⼩⽽精、与现⾏的多种标准相兼容、灵活可变、具有优良的可扩展性、使⽤泛型参数、具有模块化、在变化中维护较好的局部性、具有良好的稳定性，并且能提供丰富的⽂档以及帮助。
复⽤的层次软件复⽤具有多种层次，分别是：代码层⾯：包括实现的⽅法，对变量的定义等模块层⾯：最基本的就是类与接⼝运⾏库层⾯：各种API的设计与实现架构层⾯：使⽤各种框架，例如：springboot等现⾏的流⾏框架在这其中最主要的复⽤是在代码层⾯，它与程序员息息相关，这是最底层的复⽤。
代码复⽤1. ⽩盒复⽤：源代码可见，可修改与扩展。
它的可定制化程度⾼，需要对代码进⾏更加深⼊的了解，对它的修改会增加软件的复杂度。
2. ⿊盒复⽤：源代码不可见，并且不能修改。
我们可以调⽤API接⼝来使⽤内部的⿊盒代码，但是⽆法修改。
使⽤代码复⽤，在⼤多数情况下，我们都需要对源代码进⾏修改，以满⾜新的应⽤需求。
模块复⽤模块复⽤与类和接⼝有关，⼀个类是模块复⽤的基本单元，我们可以不必知道其中的代码，只需使⽤jar包导⼊该类，只需将其添加到classpath中，我们可以使⽤javap⼯具来得到⼀个类的公共⽅法的headers。
软件复用名词解释
软件复用名词解释所谓软件复用，就是用某种相同的方法把几个程序或模块合并成一个新的，也就是在它们的组成、结构以及工作原理等基本要素不变的情况下进行重新组织，使之具有更好的适应性。
软件复用的定义：计算机系统中所谓的“复用”指的是将一个计算机程序模块从头到尾地执行完毕后，然后再把执行完的程序（包括中间结果）抽出来（如把结果存入磁盘），再把执行过程中所产生的一些文件加以分析和整理后，继续进行执行。
可见这里的“复用”就是指程序模块的运行。
4。
简单小型复用计算机的体系结构通常采用微型计算机作为主机，由许多功能部件如数据处理器（ CPU）、控制器（或微控制器）、输入/输出设备和外围设备组成。
5。
系统软件与应用软件按照我国的计算机发展水平，目前系统软件、应用软件都属于开放型体系结构。
开放型体系结构的基础是标准化。
实现开放式体系结构的关键是代码级和语义级的标准化。
代码级标准化的关键是语法分析，语义级标准化的关键是统一编译器接口。
由于软件复用需要满足的条件太多，因此很难给出严格的定义，而且，软件复用往往需要根据特定的环境，利用各种有效的技术手段来实现，所以软件复用在实践中可以采取不同的复用形式。
常见的有：综合复用、产品复用、功能复用和项目复用等。
6。
分布式系统及其复用由多台计算机互联成的一种计算机系统称为分布式系统。
分布式系统是由若干台计算机通过网络互连而组成的大规模计算机系统，可以分布在不同地点的远程计算机上，每台计算机既可以独立工作，也可以协同工作，即分布式操作系统。
这样，每台计算机可以同时运行多个用户的程序，这就使得资源能够充分共享，从而提高了资源的利用率。
7。
分布式操作系统8。
计算机系统在设计、开发和使用过程中，由于种种原因必然会造成不同程度的各种浪费，诸如人力的浪费，计算机及其软硬件设施的浪费，材料和物质的浪费等。
有效的管理和合理的使用这些浪费，对提高整个计算机系统的使用效率和经济效益是非常重要的。
这些有效的管理和合理的使用，需要依靠管理信息系统（也称为管理软件）的支持，尤其是分布式管理信息系统。
软件复用技术及其在软件开发中的应用
软件复用技术及其在软件开发中的应用摘要：软件复用技术是指将已有软件资源和成果应用于新的软件开发中，用于节省开发成本和提升开发效率的一种技术手段。
本文结合软件开发的实践经验，从软件复用的概念、实现方法和实际应用等方面进行了深入探讨，分析了软件复用技术的优点和局限性，并对如何有效地实现软件复用提出了建议。
关键词：软件复用；技术手段；开发成本；开发效率；局限性。
正文：1. 概念软件复用是指在软件开发过程中，将已有软件资源和成果运用到新的软件开发中的技术手段。
这些已有的软件资源和成果可以为程序代码、工具、文档、数据、流程等多个方面。
利用软件复用技术，开发者可以更快速高效地完成软件开发。
2. 实现方法要实现软件复用，需要进行以下几个步骤：（1）分析资源：分析已有的软件资源和成果，找出可复用部分。
（2）设计接口：设计复用部分与新开发部分之间的接口，保证复用部分的可用性和合理性。
（3）编写封装：编写封装代码，将复用部分封装成易于调用的模块或组件。
（4）测试验证：进行测试验证，保证复用部分的正确性和可靠性。
（5）维护更新：定期维护更新复用部分，确保其与新开发部分的协同工作。
3. 实际应用软件复用技术在实际软件开发中的应用非常广泛。
它可以通过以下几种方式帮助开发者更快福地开发出高质量的软件：（1）库文件：开发者可以使用已有的库文件，将其中的代码片段复用到新的项目中。
（2）框架：利用框架，开发者可以快速构建出程序的骨架，再针对不同的业务需求进行定制。
（3）组件：组件是指一些可独立使用的软件部件，如操作系统、数据库、UI组件等。
（4）代码重构：开发者可以对已有的代码进行重构，提取其中的可复用部分作为代码库。
4. 软件复用技术的优点和局限性（1）优点：软件复用技术可以大大节省软件开发成本和提升开发效率，减少重复工作，降低出错率。
同时，软件复用还可以提高系统的灵活性和可维护性。
（2）局限性：软件复用技术的局限性主要表现在以下几个方面：- 需要额外的索引和管理开销；- 可复用性需要在软件设计时考虑，增加了开发难度；- 依赖于复用部分的软件开发需要遵循一定的规范和标准。
软件复用 综述
软件复用综述
软件复用是指在开发软件时，利用已有的代码、设计和实现成果，以节省时间、降低成本，实现高效率的开发过程。
简单来说，就是将
已有的可重用的部分进行再利用，避免重复劳动，提升软件的可维护
性和可扩展性。
软件复用主要分为以下几个方面：
1. 代码复用：这是软件复用主要的手段之一，是将一段可重用的
代码模块以某种方式打包存储，以便其他开发人员在开发时可以直接
调用这些代码来完成相应的功能，提高开发的效率，并且可以减少编
程错误的可能性。
2. 组件复用：组件复用是指基于组件技术，将已有的软件组件封
装起来，提供标准接口和使用文档，以便其他开发人员直接使用这些
组件来快速开发自己的软件，提高了软件的可复用性和灵活性。
3. 设计模式复用：设计模式是一些经过验证的、可重用的软件设
计和编程技巧，在特定的应用领域中被广泛地使用。
采用设计模式可
以大大提高软件的可维护性、可复用性、可扩展性和可靠性。
4. 领域模型复用：在领域模型中，软件的运行规则和问题领域之
间有着紧密的联系。
将领域模型进行抽象和泛化，可以使得不同应用
领域中具有相同问题模式的软件之间的问题更快地解决。
总的来说，软件复用是一种有效的开发手段，减少了重复的劳动
和资源浪费，提高了软件的可维护性和可扩展性，加速软件开发过程，是软件开发过程中必要的一个环节。
软件工程中的模块设计与复用
成功案例分享
模块设计最佳实践
解决挑战的方法与策 略
模块复用性
模块设计原则
模块的高内聚低耦合 接口设计规范 模块功能单一
模块设计的最佳实践
模块设计工具
UML建模工具 代码生成工具 版本管理工具
模块设计经验总结
可维护性与可扩展性 性能与安全性 测试与调试
模块设计未来发展
自动化模块设计 人工智能辅助设计 模块市场化交易
API设计原则
清晰、简洁 易于理解 一致性
API设计规范
RESTful API规范
API版本管理策略
使用HTTP方法 资源命名规范
状态码规范
语义化版本号 向后兼容
API文档更新
结尾
模块复用是软件工程中的重要概念，通过合理设计和利用模块化 技术，可以提高软件的可维护性和可扩展性，同时降低开发成本 和复杂性。
●04
第4章 模块设计实践
实际案例分析
在软件工程中，模块设计是非常重要 的一环。通过实际项目的案例，我们 可以深入了解模块设计的过程，以及 在实践中遇到的各种挑战。分析模块 设计中的关键问题与解决方案能够帮 助我们更好地理解模块设计的核心概 念。
实践中的挑战
模块设计中常见的挑 战
模块之间接口设计
软件复用性挑战
组件管理
解决不同组件之间 的兼容性和依赖关
系
文档化
完善的文档可以帮 助更好地复用软件
版本控制
确保不同版本的组 件可以正确地被调
用和替换
●02
第二章 模块设计方法
自顶向下设计
自顶向下设计是一种自顶向下的软件 设计方法，其原理在于从整体到细节 逐步分解问题，从而实现系统的模块 化设计。步骤包括确定整体结构，逐 层细化，继续分解，直至设计完成。 一个实例是在软件开发时，首先确定 整体功能需求，然后分解为模块，再 细化每个模块的功能和接口设计。
软件工程中的软件复用与组件化
软件工程中的软件复用与组件化简介：在软件开发过程中，为了提高软件质量和开发效率，软件复用与组件化成为了一个重要的话题。
本文将探讨软件复用的概念、意义以及方法，以及如何通过组件化来实现软件的复用。
一、软件复用的概念及意义软件复用指的是在开发新的软件系统时，通过重用现有的软件组件、模块或者代码，以加快开发速度、提高软件质量和降低开发成本。
软件复用的主要目标是将已经开发并经过测试和验证的软件部件重新应用到新的软件中，避免重复开发相同的功能，提高软件的可靠性和可维护性。
软件复用的意义在于：1. 提高开发效率：通过复用已有的软件组件，开发人员可以节省大量的时间和精力，集中精力解决新的问题和创新。
2. 提高软件质量：经过充分验证和测试的组件可以确保其稳定性和可靠性，减少新开发软件的风险。
3. 降低开发成本：通过复用已有的软件组件，可以节约开发资源，减少开发过程中的人力、物力和时间成本。
4. 促进软件工程发展：软件复用可以帮助建立更完善、更规范的软件开发生态系统，并推动软件工程的发展和进步。
二、软件复用的方法1. 函数库和类库复用：将常用的函数或类编写成库文件，供不同的软件模块或者项目重复使用。
这种方法适用于多个软件需求中存在相同的操作或功能。
2. 组件复用：将一系列紧密相关的子系统、模块或者功能打包成一个独立的组件，并提供给其他软件进行调用和复用。
组件复用的关键在于定义清晰的接口和规范，以便其他软件可以方便地使用。
3. 设计模式的应用：设计模式是一种解决常见软件设计问题的经验总结，利用设计模式可以提高软件的可复用性。
常用的设计模式包括单例模式、工厂模式、观察者模式等，它们可以使软件的设计更灵活、可扩展，并提高软件的复用性。
4. 开源软件的利用：开源软件是指对外开放源代码的软件，通过使用开源软件，可以直接复用已经写好的功能模块，提高软件的开发效率和质量。
三、组件化的概念及意义组件化是一种将软件拆分成可独立开发、测试和维护的模块的方法。
浅谈软件复用技术的发展
发展以可复用源代码软件构件为基础的软件工业 和利用ＣＯＴＳ（Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｏｆｆ Ｔｈｅ Ｓｈｅｌｆ）构 件工业化生产软件的观点。软件复用被认为是解
决所谓“软件危机”的技术上可行的、现实的解 决方案。软件复用的对象包括软件开发过程中所 使用和产生的各种资源，包括源代码、各种文档、 测试数据、设计方法、体系结构等等，总称为可 复用构件。软件复用是为了改善软件生产的资金 投入大、开发周期长、软件产品失败率高等不能 满足市场需求的现状，充分利用已有的高质量软 件产品和部件，经过组装集成快速搭建应用软件 系统的软件开发理论。经历了结构化程序设计、 面向对象技术、软件构件技术的发展，软件复用 已经成为加速软件工业化早日实现的重要力量。
态。对象内部信息隐藏使得人们能够构造出更容 易理解和更可复用的软件模块。由于信息隐藏， 对象和外部环境只能通过公戈接口进行操作，这 使得人们可以在不影响到使用对象的客户代码的 前提下改变对象的具体实现细节。而继承又使得 复用者能够在一般构件的基础上增加特定的功能， 以满足自己的需要。另外，重载和多态极大的增 加了编程的灵活性，使得人们更容易开发出具有 较高抽象水平的软件构件，增加了软件构件的有 用性。但是，面向对象编程技术并没有表达软件 构件技术所需的全部抽象概念，而且实现软件构
中国科技信息２００５年第４期
科技论坛
ＮＦＯＲＭＡＴｌＯＮ Ｆｅｂ．２００５
浅谈软件复用技术的发展
计算机强大计算资源的应用可以促使社会生 产力的飞速发展，而生产力的快速发展又不断产 生功能更为复杂、变化更为快速、交付更为急迫 的软件需求。积极的计算机应用与发展过程中人 们发现，应用计算资源的瓶颈是软件而不是硬件。 自从软件工程诞生以来，人们在这一领域提出了 各种理论、技术和方法来开发软件，希望以尽量 少的人力、物力和财力获得更大的软件产量和更 好的软件质量，逐步形成软件生产工业化模式。
复用技术在软件工程领域中的应用
组件化复用
总结词
组件化复用是指将软件系统中的各个功能组件封装为可复用的软件组件，这些组 件具有标准的接口和规范，可跨平台、跨语言使用。
详细描述
组件化复用可以提高软件开发的效率和可重用性。通过使用成熟的组件，可以快 速构建软件系统，减少开发时间和成本。同时，组件化复用还有助于提高软件的 可维护性和可扩展性。
人员培训
复用技术需要开发人员具备相应的技能和知识，因此需要进行人 员培训。
复用度量
如何度量和评估复用的程度和效果，是管理上的一大挑战。
解决方案与策略
技术培训与交流
通过技术培训和交流，提高开发人员对复用 技术的理解和应用能力。
标准化与规范
制定和推广复用技术的标准和规范，促进软 件系统的互操作性和兼容性。
利用区块链的去中心化特性，实 现软件组件的安全存储和共享， 降低复用成本和风险。
云计算与边缘计算
云计算提供强大的计算和存储能 力，边缘计算则将计算资源下沉 到设备端，两者结合可实现更高 效、灵活的软件复用。
未来应用场景的拓展
1 2 3
物联网
随着物联网设备的普及，复用技术将应用于各种 智能设备的软件研发，实现设备的互联互通和智 能化。
持续改进与优化
不断改进和优化复用技术，以提高软件系统 的稳定性、可靠性和性能。
项目管理
采用有效的项目管理方法，合理分配资源， 确保复用技术的有效实施。
06
复用技术的未来展望
新技术的发展趋势
人工智能与机器学
习
通过机器学习算法，自动识别和 生成可复用的软件组件，提高软 件开发的效率和准确性。
区块链技术
组件化开发
组件化开发
组件化开发是将软件系统划分为一系列可独 立部署和管理的组件，每个组件具有明确的 接口和功能。通过组件化开发，可以提高软 件系统的可扩展性和可维护性。
软件复用及相关技术
2.2 PRM框架
PRM是一种基于接口的框架，它将应用程序分为两个主要部分：PRM引擎和PRM 插件。PRM引擎负责管理插件的加载和执行，PRM插件则负责实现具体功能。 这种框架可以实现动态复用，因为插件可以在运行时动态加载和卸载，从而方 便功能扩展和维护。
2.3 DI框架
DI是一种依赖注入框架，它通过将对象之间的依赖关系外部化，使得程序可以 在运行时动态地改变对象的行为和状态。DI框架可以降低代码的耦合度，提高 代码的可复用性和可维护性。因为对象的依赖关系可以在配置文件中定义，便 于修改和维护。
一、复用技术
软件复用技术可分为静态复用和动态复用两种。静态复用是指在编译时期将复 用代码嵌入到程序中，从而实现代码重用。这种方法的优点是简单易用，但会 增加代码的复杂性和可维护性的风险。动态复用则是在运行时动态加载复用代 码，这种方法的优点是灵活性强，但会增加运行时的开销。
1.1静态复用
静态复用包括函数、类、模块等多种形式。函数是C/C++等编程语言中最基本 的复用单位，通过将功能代码封装成函数，可以在程序中多次调用。类是面向 对象编程的核心，通过将对象的行为和状态封装成类，可以实现代码重用和数 据隐藏。模块是指将一组相关的函数和数据结构组织在一起，形成一个独立的 程序单元，可以被多个程序调用。
2.1 MVC框架
MVC是一种常见的Web应用程序框架，它将应用程序分为三个主要组成部分： 模型（Model）、视图（View）和控制器（Controller）。模型负责处理数据 和业务逻辑，视图负责展示数据给用户，控制器负责接收用户的输入并调用模 型和视图进行处理。这种框架的设计可以提高软件的可维护性和可扩展性，因 为模型、视图和控制器的职责明确，便于代码的修改和维护。
软件复用与组件化考核试卷
3.组件的独立性指组件在功能、结构和部署上的自主性。设计上应遵循单一职责原则，实现上应减少对外部环境的依赖，测试上应进行全面的单元测试和集成测试。这样可以提高组件的复用性和可维护性。
7.依赖注入是一种编程技巧，它可以在运行时动态地注入组件的依赖关系。（）
8.组件化开发中，所有的组件都应该进行集成测试。（）
9.组件化开发要求组件必须是用同一种编程语言实现的。（）
10.在组件化开发中，组件的单一职责原则有助于提高组件的可维护性。（）
五、主观题（本题共4小题，每题10分，共40分）
1.请简述软件复用的概念及其在软件开发中的重要性。并举例说明如何在实际项目中应用软件复用。
C.提高软件质量
D. A、B和C
2.下列哪个不是软件复用的基本原则？（）
A.模块化
B.组件化
C.可配置性
D.封闭性
3.组件化开发可以提高（）
A.软件可维护性
B.软件可扩展性
C.软件可移植性
D. A、B和C
4.以下哪种语言不支持组件化开发？（）
A. Java
B. C#
C. Python
D. C++
5.在软件复用中，以下哪个环节是最关键的？（）
A.组件设计
B.组件实现
C.组件测试
D.组件部署
16.以下哪个不是组件化的优点？（）
A.提高开发效率
B.降低软件缺陷
C.提高软件的可维护性
D.提高软件的兼容性
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复用技术对oo方法的支持
面向对象的软件开发和软件复用之间的关系是相辅 相成的。一方面，00方法的基本概念、原则与技 术提供了实现软件复用的有利条件;另一方面，软 件复用技术也对面向对象的软件开发提供了有力的 支持。
面向对象技术通过方法、消息、类、继承、封装和
实例等机制构造软件系统，并为软件复用提供强有 力的支持。很多面面向对象语言为应用程序开发着
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（3）分析的复用
这是比设计结果更高级别的复用，可复用的分析 构件是针对问题域的某些事物或某些问题的抽象程 度更高的解法，受设计技术及实现条件的影响很少， 所以可复用的机会更大。复用的途径也有三种，即 从现有系统的分析结果中提取可复用构件用于新系 统的分析；用一份完整的分析文档作输入，产生针 对不同软硬件平台和其它实现条件的多项设计；独 立于具体应用，专门开发一些可复用的分析构件。
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小例子：
一位程序员编写了一些排序程序，通过 不同的参数传递来实现多次调用； C程序员编写了解三角方程的程序，整 个程序共调用了12次正弦函数； 一位Ada程序员编写了一个一段模拟程 序，涉及处理队列和一个处理器数组， 为此查找通用Ada队列和数组程序包， 并将其插入运行Ada环境中，并实例化 队列两次（就绪队列和阻塞队列），实 例化数组一次（处理器数组）。
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按照重用活动所跨越的应用领域类型可以分为横 向复用和纵向复用两种类型。
•横向复用：也成为水平重用，是指复 用活动范围跨越了几个不同应用领域， 如数据结构、算法、人机界面构件等。 •纵向复用：也称为垂直重用，是指重 用活动的范围限制在同一个应用领域或 者是一类具有较多共性的应用领域内。
确定同义词
复审
计算机及信息工程学院Copyright10
（2）领域设计:这个阶段的目标是获得领域构架
（DomainSpecificSoftwareArchitecture）。 DSSA描述在领域模型中表示的需求的解决方案，它不 是单个系统的表示，而是能够适应领域中多个系统的需求 的一个高层次的设计。 建立了领域模型之后，就可以派生出满足这些被建模 的领域需求的DSSA。由于领域模型中的领域需求具有一 定的变化性，DSSA也要相应地具有变化性。
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依据对可复用信息进行复用的方式 ,可以将软件复 用区分为黑盒 (Black Box)复用和白盒 (White Box)复用。
•黑盒复用:指对已有构件不需作任何修改 , 直接进行复用 .这是理想的复用方式 .
•白盒复用:指已有构件并不能完全符合用 户需求 ,需要根据用户需求进行适应性修 改后才可使用 .
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选择技术 选择技术完成存放、
比较和检索可复用软件对象的功能. 选择是根据问题需求,在复用成分库 中进行检索和匹配,以期得到可复用 的对象.其主要涉及分类、检索和说 明3个方面的问题.
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例化技术:例化技术是对类属对象
进行参数设置、转换、约束或某种形 式化的技术,它是选择技术的继续.通
构件组装
非 技 术 因 素
CASE技术
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软件构件
1.构件的概念 构建是被标准化的可重用的软件资源。 随着对软件复用理解的深入 ,构件的概念已不 再局限于源代码构件 ,而是延伸到需求、系统 和软件的需求规则约、系统和软件的构架、文 档、测试计划、测试案例和数据以及其他对开 发活动有用的信息 .这些信息都可以称为可复 用软件构件。
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硕士研究生课 程
领域设计过程：
进行初步的领域设计
软件复用
问题域 部分
人机交互 部分
控制接口 部分
数据接口 部分
结合设计模式，实现变化性
建立与领域分析模型的可追踪性
复审
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（3）领域实现
该阶段的主要目标是 依据领域分析模型和DSSA开发领域特定的构件 与构架（可复用信息） 它们 可以从现有系统中提取得到，也可以通过重 新开发而得到 在可复用构件与DSSA之间需要建立可追踪性 以将可复用构件与其规约联系起来，从方便使用角 度应尽量提供黑盒式复用方式
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依据复用的对象 ,可以将软件复用分为产品复 用和过程复用 .
•产品复用:指复用已有的软件构件 ,通过构件集成 (组 装 )得到新系统 ; •过程复用:指复用已有的软件开发过程 ,使用可复用的 应用生成器来自动或半自动地生成所需系统 . 过程复用依赖于软件自动化技术的发展 ,目前只适 用于一些特殊的应用领域 .产品复用是目前现实的、主 流的途径 .
软件复用与重构
软件复用 组员：曲娇 徐荣存 王巧玲
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1.软件复用的背景
2.软件复用的基本概念
3.实现软件复用的关键技术 4.基于构件的软件复用技术 5.基于对象的软件复用技术
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应用软件系统的一般开发模型
需求分析 设计 实现 测试 运行
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领域工程
什么是领域
一组具有相似和相近软件需求的应用系统所 覆盖的功能区域 领域中通常具有一组对应的具有相似和相近
软件需求的应用系统
领域工程
为一组相似或相近的软件系统建立基本能力和
必备基础的过程，它覆盖了建立可复用软件构件
的所有活动。
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过例化,将选定的满足问题规范的复
用对象的实现部分转换成可执行的程 序代码.
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集成技术:集成技术是根据复用技术 所提供的框架,将选定的已实例化的复
用对象组合成完整的软件系统的过程,
也就是实现由软件部件构造软件系统 的过程.
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四、基于面向对象的软件复用技术
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二. 软件复用的基本概念
软件复用是指重复使用“为了复用目的而设计的软 件”的过程。 与软件复用的概念相关 ,重复使用软件 的行为还可能是重复使用“并非为了复用目的而设计 的软件”的过程 ,或在一个应用系统的不同版本间重复 使用代码的过程 ,这两类行为都不属于严格意义上的软 件复用。但是现在也基本上没有区别。 软件复用是在软件开发中避免重复劳动的解决方案。 其出发点是应用系统(Application)的开发不再采用一 切“从零开始”的模式 ,而是以已有的工作为基础 ,充 分利用过去应用系统开发中积累的知识和经验 。如 : 需求分析结果、设计方案、源代码、测试计划及测试 案例等，从而将开发的重点集中于应用的特有构成成 分
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硕士研究生课 程
领域分析过程：
建立领域需求定义
确定领域中共同的需求
确定领域中需求的变化性
软件复用
建立领域术语字典 确定术语
确定具有变化性的需求间的关系
确定解释 建立领域面向对象分析模型
建立 面向对象 分析模型
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建立与 领域需求定义间的 可追踪性
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三、实现软件复用的关键技术
软件复用技术分为组装技术和生成技术。 组装技术(harvesting reuse)是利用组装方式 来复用软件构件,即对已有的软件构件不做修 改或少做修改,直接将其插装在一起,从而构造 出新的目标系统。 生成技术由程序生成器来获得复用.它是对 模式的复用.生成器导出模式的专有的或定 制的版本，来实现模式的复用.模式相当于 “种子”，从中可以生长出新的专有的软 件构件.
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从软件复用的实质性质和过程， 软件复用技术又分为： 抽象技术 抽象是软件复用的关键,抽象
是指对复用对象的概括与提炼,即将基本操 作和处理对象从语言、环境和其他细节中Leabharlann 提炼出来.每一个抽象可描述相关的可复用
对象集,每一个相关的可复用对象决定了一 个抽象.抽象的结果为软构架,抽象可分为规 范抽象和实现抽象两个层次.
提供了易于使用的类库，如VC++中的MFC、java
的JDK。
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五、基于构件的软件复用技术
基于构件的软件复用支持技术
应用系统 领域
领域工程
遗产软件 系统 软件再工程
软件构架技术
开放系统技术
软 件 过 程
构件库系统
构件、构架 获取
构件标准 化与描述
构件分类、 存储与检索
oo方法中软件复用的可行性
面向对象的软件复用方法以其独特的特点一将复用构 件的构造技术、复用技术、修改技术和合成技术有机 地揉合在一起，日益引起人们的注意。 （1）面向对象方法中的对象(类)是复用构件的一种 雏形; （2）类和类继承是强有力的复用机制; （3）继承和重载是复用构件的修改技术; （4）继承和消息传递是复用构件合成新构件的构件 合成机制。
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（4）测试信息的复用 主要包括测试用例的复用和测试过程信息的复用。前 者是把一个软件的测试用例在新的软件测试中使用，或者 在软件作出修改时在新的一轮测试中使用。后者是在测试 过程中通过软件工具自动地记录测试的过程信息，包括测 试员的每一个操作、输入参数、测试用例及运行环境等一 切信息。这种复用的级别，不便和分析、设计、编程的复 用级别作准确的比较，因为被复用的不是同一事物的不同 抽象层次，而是另一种信息，但从这些信息的形态看，大 体处于与程序代码相当的级别。
每个应用系统的开发均涉及大量的重复劳动 用户需求获取的重复
需求分析、设计的重复
编码实现的重复，测试工作的 重复，文档工作的重复
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1.软件复用思想的提出 60年代开始出现的软件危机导致了软件 复用技术的诞生 。 1968年 ，Dough Mcllory在德国提出 2.软件复用技术的发展 1968－1978年：萌芽、潜伏期 1979－1983年：再发现期 1983－1994年：发展期 1994年至今：成熟期
领域工程包括三个主要的阶段：
（1）领域分析：这个阶段的主要目标是获得领域模型