基于構(gòu)件的軟件開發(fā)研究

雷虹

摘 要：軟件構(gòu)件是支持軟件復(fù)用的核心技術(shù)，為現(xiàn)今的軟件開發(fā)提供了新的方法，也能有效地推進(jìn)軟件生產(chǎn)方式的變革，提高軟件產(chǎn)品的質(zhì)量及軟件生產(chǎn)的效率。本文詳細(xì)探討基于構(gòu)件的軟件開發(fā)生命期的幾個(gè)環(huán)節(jié)檢索構(gòu)件、適配構(gòu)件、組裝構(gòu)件。

關(guān)鍵詞：軟件構(gòu)件；開發(fā)；檢索

現(xiàn)今的軟件開發(fā)已脫離了傳統(tǒng)的手工作坊模式，更注重軟件開發(fā)效率及軟件產(chǎn)品質(zhì)量的提高。要在軟件開發(fā)中解決重復(fù)勞動的問題，可采取軟件復(fù)用技術(shù)，以不斷提高軟件開發(fā)的質(zhì)量及效率。而軟件構(gòu)件是當(dāng)前支持軟件產(chǎn)品復(fù)用的有效形式，是支持軟件復(fù)用的核心技術(shù)。不斷發(fā)展及成熟的軟件構(gòu)件技術(shù)為現(xiàn)今的軟件開發(fā)提供了新的方法，也能有效地推進(jìn)軟件生產(chǎn)方式的變革，提高軟件產(chǎn)品的質(zhì)量及軟件生產(chǎn)的效率。

1 基于構(gòu)件的軟件開發(fā)

基于構(gòu)件的軟件開發(fā)將現(xiàn)成的軟件構(gòu)件集成并構(gòu)造成一個(gè)大型得軟件系統(tǒng)，此方法可以快速組裝系統(tǒng)，有效降低軟件開發(fā)成本，提高軟件系統(tǒng)的可維護(hù)性及靈活性，降低系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用。與傳統(tǒng)的軟件系統(tǒng)開發(fā)注重開發(fā)，而忽略可復(fù)用構(gòu)件的存在這一做法不同，基于構(gòu)件的軟件系統(tǒng)開發(fā)更注重如何獲得己經(jīng)存在的構(gòu)件，而不是開發(fā)，組裝和集成現(xiàn)有的構(gòu)件是基于構(gòu)件的軟件系統(tǒng)開發(fā)的主要著眼點(diǎn)?；跇?gòu)件的軟件系統(tǒng)開發(fā)的過程如下：（1）檢索構(gòu)件：檢索構(gòu)件的過程包括如何根據(jù)描述構(gòu)件、創(chuàng)建構(gòu)件庫。領(lǐng)域工程師開發(fā)出新的應(yīng)用構(gòu)件，并用文檔加以描述。通過領(lǐng)域分析、自行開發(fā)、逆向工程或者商業(yè)購買等途徑來獲得所需要的構(gòu)件。（2）選擇構(gòu)件：從構(gòu)件庫中選擇合適的構(gòu)件，并驗(yàn)證構(gòu)件的功能、接口等。（3）適配構(gòu)件：修改或者定制所選擇的構(gòu)件來滿足新的應(yīng)用環(huán)境的系統(tǒng)需求，以便能與其他構(gòu)件進(jìn)行集成。（4）組合構(gòu)件：將不同的構(gòu)件集成和組裝在一起。

2 檢索構(gòu)件

檢索構(gòu)件指的是從大量的構(gòu)件所構(gòu)成的構(gòu)件庫中找出合適的構(gòu)件。目前互聯(lián)網(wǎng)上有許多專門的構(gòu)件庫，各個(gè)Web站點(diǎn)上也提供了構(gòu)件的鏈接，但是不同的構(gòu)件庫有不同的組織和訪問方式，從而造成了對各構(gòu)件庫中的構(gòu)件訪問困難，并且Web站點(diǎn)上鏈接的構(gòu)件也無法用傳統(tǒng)的檢索引擎檢索到。只有將網(wǎng)絡(luò)上的構(gòu)件資源加以利用到構(gòu)件系統(tǒng)的開發(fā)中，才能實(shí)現(xiàn)縮短軟件開發(fā)周期，提高軟件質(zhì)量的目的?，F(xiàn)今人們對軟件需求愈加體現(xiàn)了個(gè)性化、多樣性的特點(diǎn)，以往的多種功能單一軟件包方式無法滿足用戶的需求，因此在基于構(gòu)件的軟件開發(fā)研究中，應(yīng)在允許用戶選擇服務(wù)組合的基礎(chǔ)上，允許在構(gòu)件級別上對單一的服務(wù)進(jìn)行功能集和界面等的定制，在服務(wù)定制的粒度上應(yīng)該更細(xì)，也應(yīng)該更具靈活性?；跇?gòu)件的軟件開發(fā)成功依賴于構(gòu)件分類和檢索技術(shù)。由于構(gòu)件的信息量比較豐富，相互之間也缺乏很多相似性，構(gòu)件之間缺乏有意義的聯(lián)系，這給構(gòu)件的分類帶來了很多困難。目前有很多構(gòu)件分類檢索方法，從構(gòu)件表示出發(fā)可分為人工智能方法、超文本方法和信息科學(xué)方法三類。而根據(jù)復(fù)雜度和檢索效果的不同可以分為基于文本的、基于詞法描述字的和基于規(guī)約的編碼和檢索。

3 適配構(gòu)件

適配構(gòu)件是從泛化的構(gòu)件來創(chuàng)建特定應(yīng)用的構(gòu)件，主要采用以下方法：部分實(shí)現(xiàn)：構(gòu)件只實(shí)現(xiàn)一部分功能或行為，其他部分僅提供接口。不如在面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)中，通常會有一部分抽象方法留給用戶來實(shí)現(xiàn)。重載：構(gòu)建提供了缺省的實(shí)現(xiàn)，用戶在具體應(yīng)用時(shí)可以重載這些行為。但是要求開發(fā)構(gòu)件的程序語言支持重載機(jī)制，比如c++，Java。插件：通過編寫插件的形式為粗粒度的構(gòu)件添加新的功能，插件在構(gòu)件總注冊其提供的服務(wù)，構(gòu)件需要使用該服務(wù)時(shí)調(diào)用該插件。各個(gè)構(gòu)件在生產(chǎn)時(shí)是為了滿足不同的需求，并基于對環(huán)境的不同假設(shè)，因此構(gòu)件在用于新系統(tǒng)時(shí)經(jīng)常要進(jìn)行剪裁。構(gòu)件剪裁必須基于構(gòu)件之間的沖突最小化原則，消除體系結(jié)構(gòu)的不匹配同題。針對不同的構(gòu)件類型，可以采取不同的剪裁策略。

4 組裝構(gòu)件

作為是軟件系統(tǒng)的基本組成成分，構(gòu)件通過契約式接口指明對語境的依賴，可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立部署。構(gòu)件組裝的本質(zhì)是在構(gòu)件之間建立關(guān)聯(lián)。構(gòu)件之間的組裝關(guān)系由組裝邏輯描述，組裝邏輯規(guī)定了中各個(gè)構(gòu)件之間的作用形式和構(gòu)件在運(yùn)行期間的通信機(jī)制。根據(jù)其特征來劃分，構(gòu)建組裝方法可分為黑盒組裝方法，白盒組裝方法，灰盒組裝方法，三類組裝方法的劃分依據(jù)是構(gòu)件組裝時(shí)對構(gòu)件內(nèi)部細(xì)節(jié)的了解程度。其中，黑盒組裝無需對構(gòu)件實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)有任何了解，也不需要對其進(jìn)行配置和修改，這對構(gòu)件的要求高，實(shí)現(xiàn)難度大，白盒組裝要求將構(gòu)件的所有細(xì)節(jié)都展現(xiàn)出來，讓復(fù)用者理解后再進(jìn)行組裝，并可對構(gòu)件按應(yīng)用的需要進(jìn)行修改，從構(gòu)件的復(fù)用角度分析，白盒組裝的存在只能是局部的和暫時(shí)的。一個(gè)可以隨意修改的軟件構(gòu)件并不是真正意義上的可復(fù)用產(chǎn)品，因?yàn)榕逡粋€(gè)構(gòu)件并對其進(jìn)行合適的修改代價(jià)會很高，其安全性可靠性得不到保證。灰盒方法介于黑、白盒之間，是當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的合適選擇?；液蟹椒ㄍㄟ^調(diào)整構(gòu)件的組裝機(jī)制而不是修改構(gòu)件來滿足應(yīng)用系統(tǒng)組裝的需求，既實(shí)現(xiàn)了構(gòu)件組裝的靈活性，又不至于過于復(fù)雜。

總之，基于構(gòu)件的軟件開發(fā)過程關(guān)注可復(fù)用構(gòu)件的存在，更關(guān)注組裝和集成現(xiàn)有的構(gòu)件，將己經(jīng)存在的構(gòu)件加以有效利用。本文對基于構(gòu)件的軟件開發(fā)生命期的幾個(gè)個(gè)環(huán)節(jié)檢索構(gòu)件、適配構(gòu)件、組裝構(gòu)件加以探討，旨在實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的軟件開發(fā)方法更靈活，有效地推進(jìn)軟件生產(chǎn)方式的變革，提高軟件產(chǎn)品的質(zhì)量及軟件生產(chǎn)的效率。

[參考文獻(xiàn)]

[1]王志堅(jiān)，費(fèi)玉奎，姿淵清.軟件構(gòu)件技術(shù)及應(yīng)用.礦科學(xué)出版社.2005.

[2]肖忠.構(gòu)件軟件工程研究.碩士論文.四川大學(xué).2005.