构件化软件及中间件的研究

构件化软件及中间件的研究

摘要：随着构件复用研究的深入和中间件应用领域的扩大，构件技术及中间件成为目前研究的热点。本文分析构件化软件及中间件的本质，探讨了构件与中间件之间的联系，为构件化软件指导中间件开发提供一条可行途径。

关键词：构件化软件中间件复用

中图分类号：t33 文献标识码：a 文章编号：1672-3791（2012）09（a）-0006-01

随着计算机技术的飞速发展，计算机的应用范围越来越广泛，软件的规模不断扩大，系统组织形式由以往的集中式逐渐向分布式转变。软件开发面临着两类问题，其一，提高软件生产率与质量、降低系统开发周期与成本、增强系统灵活性与可维护性的问题；其二，解决在分布异构环境下不同类型、不同地理位置的软、硬件系统之间的通信、集成问题。基于此，构件技术及中间件成为目前研究的热点。

1 构件化软件

本文将构件分成六个层：语义层描述构件具体实现功能，是构件价值的体现；基约层用来描述构件实体提供或需求服务的接口，负责构件之间的通信，连接包括一组参数；技术层描述构件适应具体的操作平台、兼容语言等；契约层即行为交互层，描述构件之间及构件与环境之间的行为交互，包括消息的顺序、消息的同步、消息的异步及消息堵塞等条件；服务层描述构件非功能属性，主要指

构件的服务质量；构件是可在一定的范围内，有限制的修改以达到提高复用目的，同时构件多次复用具有持久性，即构件多次复用的结果是一致的，修改后的构件独立于原构件。

根据以上的分析，本文从复用观点出发，认为构件是具有相对独立的功能，显示且严格的接口描述，具体的语境依赖，特定的契约约束，相对明确的服务指标，可被限制性修改且能多次复用、易于组装的软件单元。

2 中间件

“中间件”这一术语最早出现在20世纪80年代后期，用于描述网络连接管理软件。90年代中期，随着网络技术的发展，中间件的概念日益普及，学术界和工业界都对此做了大量的研究。

尽管目前尚没有统一的中间件的定义，但对中间件的内涵各个研究组织已有相同认识：中间支撑机制。从狭义角度看，中间件是指网络环境下处于操作系统和应用软件之间的一种分布式软件，它将系统软件和应用软件很好地连接起来，使得网络环境下的各个进程可以方便的交流信息。从广义角度，中间件是一处于系统软件和中应用软件之间的中间层软件，为应用软件的开发提供支持，类似于一种应用软件的开发平台。

随着计算机技术的发展，中间件技术日益成熟，除了对象中间件、数据访问中间件等传统中间件外，反射中间件、移动中间件等新型中间件相继出现，并对传统中间件的发展产生了巨大的推动作用。

3 构件与中间件之间的联系

3.1 中间件为构件存在提供了基础

中间件的主旨是简化分布系统的构造，其基本思想是：抽取分布系统构造中的共性问题，封装这些共性问题的解决机制，对外提供简单统一的接口，从而减少开发人员在解决这些共性问题时的难度和工作量。

构件的存在必须以构架为基础，构架是构件运行的容器，抛开构架谈构件是空洞的、无意义的。而中间件与构架实际上从两种不同角度描述软件的中间层，同时中间件简化分布系统的构造和设计。从本质上看中间件是一种构架、促进了构件化软件的发展；是构件模型具体实现的基础。如图1所示：中间件提供了构件之间的非直接互交，构件之间可以通过一个标准的中间件进行交互。一个构件发布它的服务到该中间件，其他构件可以通过查询服务，进而发出请求得到服务不需知道其他构件的具体位置，实现了位置的透明性。

c代表：构件——在该结构模型中称为结构点，有三个独特的特征。

（1）一个结构点是一个抽象具有有限数量的实例。

（2）支配结构点使用的规则应该易理解，同时接口应该简单。

（3）结构点封装内部的复杂性和实现细节。

m代表：中间件——不仅实现了构件之间的互交，同时也实现了与操作平台的交互。

platform代表：操作平台。

3.2.1 构件思想对中间件的影响

中间件是一类软件，自然属于软件产品，构件化软件开发方法毫无疑问可以用于开发中间件这类软件。

中间件作为分布式计算平台，其最基本的设计目标是：实现统一分配资源、实现互操作性、实现可扩展性和实现便于系统管理。根据构件技术的基本思想，首先，可以建立针对资源的构件库，来实现资源的统一分配；其次，对于实现互操作性的关键是实现接口与实现的分离，构件具有规范的接口能够满足中间件的互操作性；再次：随着应用系统的动太增加，要求中间件必须具备可扩展性，即设计可伸缩的中间件的体系结构，这样中间件的一部分可用构件来实现；最后：为了便于管理中间件必须具有可配置性，这样的设计可以用构件来代替，基于构件化开发的中间件各构件自身是独立可配置的功能单元，只需简单的集成便于系统的管理。

总之，构件化软件开发设计的思想对中间件的开发有一定的指导意义，在未来的软件开发中有一定的市场。

4 结语

构件化软件被视为软件复用有效手段之一，中间件技术被当成屏蔽分布异构环境下系统通信平台，基于此，本文分析构件化软件的实质及中间件技术的发展状况，探讨了构件化软件与中间件之间的联系，为构件化软件指导中间件开发提供一条可行途径。

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