第4.1讲： 软件组件技术

输入
领域工程
输出
D A1 C1 B2 B1 A2
应用系 统开发
领域工程师
领域可复用组件
需求分析员、 软件设计者......
高级软件工程
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高级软件工程
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三、与组件技术相关的过程 组件的获取：领域工程 组件的管理：组件管理工程 件的复用 应用 程 组件的复用：应用工程
应能够通过查询组件来确定它所支持的属性、方法和事件。
加载 存储态 静态 运行态
(7) 组件应可以在各种不同的环境中使用。 特性(5)、特性(6)和特性(7)不是组件的本质特性，但 如果没有它们，组件编程格变得非常困难。
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高级软件工程
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高级软件工程
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组件实现模型：
组件、构架 组件 构架 获取
组件标准 化与描述
组件分类、 存储与检索
组件组装
软件组件技术 CASE技术
软件组件技术是软件复用的关键技术
高级软件工程
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什么是组件？
高级软件工程
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二、什么是软件组件
组件的关键特性2 (3) 组件必须能够嵌入容器， 而且必须为组件与容器之间提供通信机制。 (4) 组件技术必须支持属性、方法和事件 或者某种等价的通信方法。

数据访问系统
Web服务器 数据源驱动引擎 应用程序接口 仓库访问引擎
系统服务层
数据管理层
组件库 A
组件库 B
组件库 C
反馈
数据仓库
Web 日志 其它
元数据百度文库
数据存储层
数据提取 数据集成设施
元数据管理
数据转换层
高级软件工程
软件组件 27/61 什么是应用工程？
（3）组件的复用
利用领域工程结果进行软件开发的过程
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高级软件工程
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“管理变化性与复杂性 是基于组件软件开发的动力 是基于组件软件开发的动力” [Booch, 2001]
分析传统工业 如机械、建筑等行业 以及 计算机硬件产业 其成功的基本模式 是 符合标准的零部件（组件）生产、 基于标准零部件的产品生产（组装） 其中： 复用 是 必需的手段 组件 是 核心和基础 这种模式 也 是 产业工程化、工业化的必由之路 是 软件产业发展的必然途径
领域工程
现有系统
获取组件的途径： 从头开发新组件 从现有系统中提炼：领域工程 演化现有组件
领域 需求
领域 分析
领域 设计
领域 实现
可复用组件
领域模型 领域构架 组件代码
组件库
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高级软件工程
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领域分析过程：
现有系统及规划 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 确定具有变化性的需求间的关系
高级软件工程
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高级软件工程
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一、动因
第六讲 组件技术
软件设计核心的变化：“算法+数据结构=程序” “软件体系结构的设计和规范” 目标：实现功能 保证软件质量，提高可靠性、可重用性、 可维护性 软件复用：以组件技术为核心 软件体系结构：组件 + 组件之间的关系
高级软件工程

变化性的绑定时间(Binding Time)
– 开发时 – 部署时 – 运行时

关系
– 依赖 – 互斥
高级软件工程
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高级软件工程
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（1）组件的获取
存在大量可复用的组件 是 复用的前提 据分析，大约10万个组件 才有可能满足一般用户的需求
领域工程中的活动与结果
分析领域需求 的共性及变化性 建立满足领域需求 的软件构架(DSSA) 在代码级实现 面向领域的组件
通常称为
应用工程
与一般开发过程不同的是 基于领域工程的应用工程过程中的每一阶段 皆可以从组件库中获得可复用的领域工程结果 并将其作为本阶段集成与开发的基础
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高级软件工程
软件 = 程序 + 文档
文档
代码（程序）
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高级软件工程
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组件的关键特性3
(5) 组件技术应支持持久性属性。
在设计时应能够设置属性值，并在激活组件时， 能够将设置值作为属性的初始值。
源代码态
编译 目标码态
(6) 组件应描述其自身接口。 组件应描述其自身接口
这是软件复用与软件组件技术受到高度重视的根本原因
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高级软件工程 软件复用思想的历史背景
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内 容
一、动因 二、什么是软件组件 三、与软件组件技术相关的过程
子程序的概念即体现了复用的思想
面向对象技术逐步成为主流技术 为软件复用提供了基本的技术支持
软件复用 被视为 解决软件危机 提高软件生产效率和质量 的 现实可行途径
建立与领域分析模型的可追踪性
从不同的角度（刻面）描述组件
复审
高级软件工程
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高级软件工程
刻面分类法：
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领域实现过程：
DSSA和组件的详细设计
DSSA和组件的实现 依据详细设计 重新实现 DSSA和组件 从现有系统中 利用再工程技术 提取DSSA和组件 对现有组件 进行包装
1.1
系统 分析
系统 设计
系统 实现
可复用组件
领域模型 领域构架 组件代码
1.4
组件库
高级软件工程
基于Web的用户界面 决策支持工具 系统管理工具
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应用层
思考题
什么是组件？ 什么是组件 什么是领域工程？ 什么是应用工程？ 领域工程与应用工程的关系是什么？
如果没有特性(3)，那就是在研究应用程序，而非研究组件； 如果没有特性(4)，则组件技术毫无用处，因为此时无法与组件进 行通信；
从一般意义上讲 组件是 系统中可以明确辨识的构成成分 软件组件则是 软件系统中 具有一定意义的 相对独立的构成成分 组件是一个不透明的功能实现体 能够被第三方所组装，且符合一个组件模型
以如何具体实现组件为主要目标 与分布式对象技术充分结合 例如： OMG的CCM模型 微软的DCOM模型 SUN的EJB模型 这些实现模型将组件的接口与实现进行有效的分离 增加了复用的机会 与网络环境下大型软件系统的需要 相适应 支持运行态的软件组件
领域工程基本过程：
领域专家
领域模型/构架
最终用户
应用 应用 应用 应用 领域
活动 构架、组件生产 (领域工程) 领域 领域 领域 分析 设计 实现 再工程 应用系统集成组装 (应用工程) 组件 管理 分析 设计 实现 测试
领域工程的关键： 找出领域中不同系统之间需求的共性与变化性

需求的分类
– 必须的(Mandatory)需求 – 可选的(Optional)需求 – 多选 多选一的 的(Alternative)需求
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高级软件工程
应用系统 领域 遗产软件 系统
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组件的关键特性1 (1) 组件必须是一个独立编译的程序。 它不能是函数库或源代码。
非 技 术 因 素
领域工程 软件再工程 软件构架技术 开放系统技术
软 件 过 程
(2) 必须能够集成组件以创建 必须能够集成组件以创建一个更大的程序。 个更大的程序。 无需访问组件的源代码 如果没有特性(1)和特性(2)，那就是在研究函数库 技术，而非研究组件技术
（2）组件的管理 组件的描述、分类与检索
建立领域术语字典 确定术语 确定术语解释 确定同义词
建立领域面向对象分析模型
建立 面向对象 分析模型 建立与 领域需求定义间的 可追踪性
为什么需要组件管理： 阻碍复用的若干因素包括： 复 的若 素包括 没有足够的可复用资源 没有良好的分类模式，组件查找困难 没有良好的组件库支持
使用环境
功能
应用领域 层次
依据领域分析模型和DSSA 组织可复用组件库
复审
表示方法
...
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组件之间的关系
精化关系 版本关系 包含关系 协作关系 等
应用工程中的活动与活动结果
可交付系统
系统模型 系统设计 软件系统
1.0
应用工程
用户 需求
复审
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领域设计过程：
领域分析结果
组件的分类：
枚举分类： 通过定义一个层次结构 来描述组件
数据接口 部分
进行初步的领域设计
人机交互 部分 问题域 部分 控制接口 部分
属性-值分类： 为领域中的所有组件定义一组属性
结合设计模式，实现变化性
刻面分类法：