中间件技术

软件复用研究 重新成为热点
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
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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（构件）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
构件 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
定义2[ SEI 2001 ]
构件是一个不透明的功能实现体 能够被第三方所组装，且符合一个构件模型
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定义3：
构件是可以被复用的软件构成成分， 由构件规约与构件实现两部分组成
复用 可以发生在不同应用领域的软件系统之间 可以发生在相同领域内的不同系统之间， 可以发生在一个系统在演化过程中的不同阶段之间
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构件规约（specification） 构件规约 用于描述如何对构件进行使用与管理
是对构件外部特征的形式化描述 是关于构件的知识
构件接口（客户合约） 构件规约 构件静态管理信息
构件的运行管理规约
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构件实现(Implementation)
构件实现是构件内部的代码实现体
对于一个面向过程的系统 一个构件由系统的一个或多个紧耦合的模块组成
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• 产品复用的两种方式 黑盒复用：不需对构件作任何修改即可直接复用 这是理想的复用方式 白盒复用：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
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• 产品复用的两个过程
可复用软件构件的开发
如何开发出便于复用的软件构件
基于可复用软件构件的应用系统构造
如何利用现有的软件构件开发出目标系统
对于一个面向对象的软件系统 一个构件由系统的一个或多个紧耦合的对象组成
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构件的规约与实现
构件 构件规约
构件规约1 构件规约2
构件实现 (a)
构件实现 (b)
构件规约
构件实现1
构件规约
构件实现2
(c)
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构件分类：
根据构件功能分类：
•每个应用系统的特有构成成分 专用构件
•应用系统所属领域的共性构成成分 领域构件
软件构件
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“管理变化性与复杂性 是基于构件软件开发的动力”
[Booch, 2001]
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内容
一、动因 二、什么是软件构件 三、与软件构件技术相关的过程
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wenku.baidu.com
一、动因
为什么要研究软件构件技术？ 软件复用：以构件技术为核心 软件体系结构：构件 + 构件之间的关系 网络环境：软件分布在不同结点上
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互操作基本解决
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二、什么是软件构件
典型的可复用软件成分（制品、资产）：
项目计划 成本估计 体系结构 需求模型 系统设计 代码 技术文档 用户界面 数据 测试用例
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从一般意义上讲 构件是 系统中可以明确辨识的构成成分
软件构件则是 软件系统中 具有一定意义的 相对独立的构成成分
由于目前讨论的软件构件 主要着眼于其复用意义 因此软件构件主要是指 可复用软件构件
这是软件复用与软件构件技术受到高度重视的根本原因
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• 软件复用的两种方法
产品复用:复用已有的软件构件，通过集成（组装） 构件得到新系统
过程复用: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生成系统
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应用领域
产品复用 是
目前现实的、主流的途径
固有级：规范化的复用支持
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•实现软件复用的关键因素 软件构件技术（Software Component） 领域工程（Domain Engineering） 软件体系结构（Software Architecture） 软件再工程（Software Reengineering） 开放系统（Open System） 软件过程（Software Process） CASE技术 非技术因素
例如： REBOOT模型 ALOAF模型 UDM、BIDM模型等
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REBOOT项目的构件模型
REBOOT：REuse Based on Object-Oriented Techniques
•特定于计算机系统的构成成分 基础构件
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构件模型
构件模型 是对构件本质特征的抽象描述 是实现系统化复用的关键因素
由于 面临的问题不同
关注的焦点不同
解决的方式不同
因此 国际上已经形成了许多构件模型
有的属于描述模型
有的属于规约模型
有的属于实现模型
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描述模型（分类）：
以综合的方式描述构件 便于构件的管理
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其他分类方式： 从复用程度区分： 个别复用：无目的地 个别地进行复用 系统化复用：有目的地 创建、管理、支持并复用构件
复用成熟度RMM（ Reuse Maturity Model：IBM） 初始级：不协调的复用努力
监控级：管理上知道复用，但不作为重点
协调级：鼓励复用，但没有投资
计划级：存在组织上的复用支持
(Reusable software component:RSC)
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软件 = 程序 + 文档
文档
代码（程序）
编译 源代码态
目标码态
加载
存储态
运行态
静态
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定义1[ Szyperski 1996 ]
一个构件是一个组装单元 它具有约定式规范的接口以及明确的依赖环境 构件可以被独立地部署，由第三方组装
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软件复用思想的历史背景
子程序的概念即体现了复用的思想
程序库 将一些通用子程序收集到程序库中 供其他程序员在编程时使用
例如 数学程序库等
在其后的发展过程中
有许多
复用技术的研究成果
和 成功的复用实践活动
但是
技术上的不成熟
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使得软件复用未得到应有的进展 h
近十几年来 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
The task of the software development team is to engineer the
illusion of simplicity [Booch].
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1968 年 NATO 软件工程会议上 Mcllroy的论文提出了 “大量生产的软件构件”
第一次引入了 软件复用 概念
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应用系统 领域
遗产软件 系统
领域工程 软件再工程 软件构架技术 开放系统技术
软
非
件 过
构件、构架 获取
构件标准 化与描述
构件分类、 存储与检索
构件组装
技 术
程
因
素
软件构件技术
CASE技术
软件构件技术是软件复用的关键技术
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目前得到发展的主要原因
软件开发组织的需求
复用、构件
软件运行环境的支持