基于可復(fù)用構(gòu)件的軟件開(kāi)發(fā)分析

摘 要：對(duì)于可復(fù)用軟件得以正常運(yùn)行的前提就是可復(fù)用軟件的構(gòu)件，而軟件復(fù)用就是在開(kāi)發(fā)新系統(tǒng)的過(guò)程中，對(duì)已存在的軟件進(jìn)行再次利用，這一軟件可能是已經(jīng)存在的，也可以是專門(mén)為可復(fù)用構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)的。而基于可復(fù)用構(gòu)件的軟件開(kāi)發(fā)就是將已開(kāi)發(fā)的軟件或是可復(fù)用的構(gòu)件進(jìn)行充分的利用，結(jié)合需求進(jìn)行組裝，使其形成軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方式。這一技術(shù)是軟件工業(yè)化生產(chǎn)的前提，能夠?qū)④浖C(jī)進(jìn)行有效的化解。本文以軟件復(fù)用、軟件構(gòu)件為切入點(diǎn)，對(duì)基于可復(fù)用構(gòu)件的軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程進(jìn)行有效的分析，期望能夠使軟件工程進(jìn)程得以加快。

關(guān)鍵詞：軟件復(fù)用；構(gòu)件；軟件開(kāi)發(fā)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）17-0312-02

基于可復(fù)用構(gòu)件的軟件開(kāi)發(fā)，它能夠?qū)④浖_(kāi)發(fā)過(guò)程中的一些重復(fù)性工作進(jìn)行有效的解決，它是軟件復(fù)用理念在實(shí)際工作中的運(yùn)用，它是是以應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)不再“從頭開(kāi)始”的理念為切入點(diǎn)的，它的基礎(chǔ)就是當(dāng)前已完成的工作，將過(guò)去的應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中積累下來(lái)的資源進(jìn)行有效的利用，將軟件體系結(jié)構(gòu)作為組裝目標(biāo)，將可復(fù)用構(gòu)件當(dāng)成是組裝部件，對(duì)組裝式開(kāi)發(fā)提供支撐。這一技術(shù)能夠?qū)⒁延械拈_(kāi)發(fā)成果進(jìn)行充分利用，將開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵圍繞特有的構(gòu)成部分，一方面可以使最小編碼得以實(shí)現(xiàn)，另一方面還可以將測(cè)試、維護(hù)的工作量大大減少，將重復(fù)工作得以消除，使軟件生產(chǎn)效率得以大大提升，使軟件產(chǎn)品交付時(shí)間大大縮短。

1 軟件復(fù)用的內(nèi)涵

人類(lèi)在解決問(wèn)題的過(guò)程中最常用的一個(gè)方式就是可復(fù)用。在對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行分析時(shí)，其最基礎(chǔ)的方式之一，就是標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)與標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的生產(chǎn)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，其中最關(guān)鍵的部分就是構(gòu)件，而其最有效的手段就是復(fù)用?？梢钥闯觯@是工業(yè)化發(fā)展的必由之路，而對(duì)于軟件產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，要也對(duì)規(guī)模經(jīng)濟(jì)進(jìn)行發(fā)展，那么生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件以及復(fù)用就是重中之重，這也是軟件復(fù)用被關(guān)注的原因所在。所謂軟件復(fù)用，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是重復(fù)利用，就是為了復(fù)用這一目標(biāo)而軟件設(shè)計(jì)的過(guò)程。所謂可復(fù)用軟件，就是為了復(fù)用這一目標(biāo)而對(duì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。軟件復(fù)用的重點(diǎn)是復(fù)用這一目標(biāo)。為了復(fù)用而實(shí)施設(shè)計(jì)，為了復(fù)用而進(jìn)行開(kāi)發(fā)，同時(shí)還要對(duì)這些復(fù)用產(chǎn)品進(jìn)行有效的組織。實(shí)現(xiàn)軟件復(fù)用的技術(shù)主要有四種：①生成技術(shù)，它只能應(yīng)用在特定的領(lǐng)域；②繼承技術(shù)，它是以白箱模型為基礎(chǔ)的；③設(shè)計(jì)模式，這是一種抽象的高層次設(shè)計(jì)；④組裝技術(shù)，這是當(dāng)前軟件生產(chǎn)中最有效的技術(shù)之一[1]。

2 軟件構(gòu)件的內(nèi)涵

這一概念是由軟件復(fù)用產(chǎn)生出來(lái)的，所謂構(gòu)件就是在應(yīng)用系統(tǒng)中能夠被識(shí)別的內(nèi)容。所用可復(fù)用構(gòu)件就是功能獨(dú)立、具有可復(fù)用價(jià)值的構(gòu)件。構(gòu)件就是可以復(fù)用的二進(jìn)制代碼，它的形式有很多，比如功能模塊、軟件框架等等。它的特點(diǎn)主要有六個(gè)方面：①粒度大小非常自如；②二進(jìn)制標(biāo)準(zhǔn)是統(tǒng)一的，構(gòu)件之間的語(yǔ)言獨(dú)立；③必須利用接口來(lái)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行訪問(wèn)；④多側(cè)面性；⑤繼承性；⑥位置透明性。構(gòu)件還有四種屬性：①有用性；②可用性；③質(zhì)量高；④適應(yīng)性；⑤可移植[2]。

構(gòu)件模型將其本質(zhì)屬性以及接口結(jié)構(gòu)等進(jìn)行明確，構(gòu)件模型將創(chuàng)建構(gòu)件的原則進(jìn)行提供，同時(shí)為開(kāi)發(fā)者提供體系結(jié)構(gòu)以及API集，那么其可以利用軟件構(gòu)件的組合來(lái)將應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建。構(gòu)件模型有兩部分組成：①構(gòu)件；②容器。其中前者就是基本軟件部件，具有可復(fù)用性，后者就是用來(lái)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行存放，使他們能夠進(jìn)行交互的。當(dāng)前，理論界最知名的構(gòu)件模型有兩個(gè)：①3C模型；②REBOOT構(gòu)件模型。當(dāng)前構(gòu)件模型有兩部分組成：①構(gòu)件接口；②構(gòu)件內(nèi)容。前者將外界信息向軟件進(jìn)行提供，比如服務(wù)、定制以及組裝信息等，后者主要在復(fù)用軟件實(shí)體上直接應(yīng)用，其形態(tài)多樣，比如源代碼、二進(jìn)制碼以及腳本等等。

而軟件構(gòu)架，也就是軟件體系結(jié)構(gòu)，它包括的內(nèi)容很多，比如控制結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)訪問(wèn)協(xié)議以及設(shè)計(jì)元素功能分配等等，它使得基于可復(fù)用構(gòu)件的軟件開(kāi)發(fā)有著一定的組裝基礎(chǔ)。通常來(lái)說(shuō)，典型的軟件構(gòu)架能夠?qū)?gòu)件、連接子以及約束聯(lián)系在一起。軟件構(gòu)架包括的內(nèi)容三個(gè)方面：①原理；②描述；③集成機(jī)制。值得注意的是，在基于可復(fù)用構(gòu)件的軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，為復(fù)用而開(kāi)發(fā)的軟件構(gòu)架看成是大粒度、抽象的、高層次的軟件構(gòu)件。

3 基于可復(fù)用構(gòu)件的軟件開(kāi)發(fā)分析

基于可復(fù)用構(gòu)件的軟件開(kāi)發(fā)是一種新興的軟件開(kāi)發(fā)模型，它將復(fù)用、構(gòu)件技術(shù)以及分布式對(duì)象技術(shù)等有機(jī)聯(lián)系在一起，將軟件構(gòu)架看成是組裝目標(biāo)，將可復(fù)用軟件構(gòu)件當(dāng)成是組裝預(yù)制塊，對(duì)組裝式軟件復(fù)用提供支撐。

3.1 基于可復(fù)用構(gòu)件的軟件開(kāi)發(fā)思路

它是對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)模式進(jìn)行有效的借鑒，一是對(duì)用戶需求進(jìn)行分析，將總體結(jié)構(gòu)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)合需求在構(gòu)件庫(kù)將能夠完成這一需求的構(gòu)件進(jìn)行選取，再將應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行組裝，倘若能夠滿足需求的構(gòu)件不存在，那么就得去定制或是自主開(kāi)發(fā)，其具體的思路見(jiàn)圖1。

3.2 可復(fù)用構(gòu)件的開(kāi)發(fā)

可復(fù)用構(gòu)件的開(kāi)發(fā)，一方面能與特定產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)并行，另一方面也能與特定產(chǎn)品開(kāi)發(fā)相獨(dú)立，倘若開(kāi)發(fā)時(shí)以并行的形式，能夠使用和傳統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)一樣的生命周期模型，然而在開(kāi)發(fā)時(shí)還要將其打包成可復(fù)用的構(gòu)件方式，倘若開(kāi)發(fā)時(shí)以獨(dú)立的形式進(jìn)行，這一方式一般叫作領(lǐng)域分析，它的目的就是為特定領(lǐng)域進(jìn)行的開(kāi)始和分析，對(duì)其公共屬性進(jìn)行確定，實(shí)施抽象編碼。對(duì)于可復(fù)用構(gòu)件開(kāi)發(fā)的程序有三個(gè)步驟：

（1）需求分析。作為開(kāi)發(fā)人員，對(duì)最先要解決的就是新的可復(fù)用構(gòu)件的定件，要對(duì)其應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行確定，再結(jié)合領(lǐng)域知識(shí)來(lái)模型對(duì)其進(jìn)行定義。同時(shí)，想要使構(gòu)件能夠組裝，其標(biāo)準(zhǔn)必須一致。此外，構(gòu)件之間的通訊以及共享的實(shí)現(xiàn)。最后是數(shù)據(jù)的繼承。

（2）構(gòu)件設(shè)計(jì)，這一過(guò)程中要對(duì)分析過(guò)程中的需求進(jìn)行支持，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)方法使軟件系統(tǒng)各構(gòu)件的可復(fù)用性得到提升，因?yàn)闃?gòu)件之間是獨(dú)立的，可互換的，也就是不以一個(gè)系統(tǒng)為依托，那么就要對(duì)構(gòu)件進(jìn)行封裝。而且設(shè)計(jì)構(gòu)件的接口也是十分關(guān)鍵的。

（3）構(gòu)件測(cè)試，要對(duì)構(gòu)件的可復(fù)用性進(jìn)行檢驗(yàn)，使構(gòu)件的質(zhì)量得以保證，從而使整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)用需求得以滿足[3]。

3.3 組裝應(yīng)用系統(tǒng)

（1）構(gòu)件獲取、選擇。其獲取方式有很多：①商業(yè)采購(gòu)；②合作開(kāi)發(fā)；③從已有的應(yīng)用系統(tǒng)中進(jìn)行提煉；④自主開(kāi)發(fā)。不管采用哪一言式，要都要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試，在構(gòu)件庫(kù)中進(jìn)行統(tǒng)一管理。

（2）組裝。就是將構(gòu)件利用接口將他們連接在一起的過(guò)程。構(gòu)件組裝可以看成是軟件構(gòu)架具體化的過(guò)程中，構(gòu)件組裝技術(shù)的基礎(chǔ)有三個(gè)：①構(gòu)件模型；②構(gòu)架描述；③開(kāi)放系統(tǒng)技術(shù)，其組裝要以后兩種系統(tǒng)為基礎(chǔ)，構(gòu)件實(shí)例要將系統(tǒng)中的其它部分的要求進(jìn)行符合。

（3）系統(tǒng)測(cè)試。通過(guò)構(gòu)件來(lái)建立應(yīng)用系統(tǒng)，那么測(cè)試是不可缺少的一個(gè)重要內(nèi)容，不然其后果是難以想象的。測(cè)試通常有三種：①單元測(cè)試，就是對(duì)單個(gè)構(gòu)件進(jìn)行測(cè)試；②集成測(cè)試，就是將構(gòu)件形成一個(gè)子系統(tǒng)，對(duì)這一子系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試；③系統(tǒng)測(cè)試，就是將子系統(tǒng)來(lái)形成整個(gè)系統(tǒng)。

（4）系統(tǒng)維護(hù)?；诳蓮?fù)用構(gòu)件的軟件系統(tǒng)因?yàn)槠渚哂幸欢ǖ奶厥庑?，所以軟件維護(hù)問(wèn)題也是非常重要的。這里值得一提的是，由于不同的應(yīng)用其在需求上都是不一樣的，那么修改后的構(gòu)件一定要能夠使所有的應(yīng)用都適用。

4 結(jié) 語(yǔ)

軟件復(fù)用理念的最有效體現(xiàn)就是基于可復(fù)用構(gòu)件的軟件開(kāi)發(fā)，它使得復(fù)用范圍得以擴(kuò)大，使軟件開(kāi)發(fā)向社會(huì)化方向發(fā)展，它能使軟件開(kāi)發(fā)周期有效的縮減，使軟件開(kāi)發(fā)質(zhì)量得到提升，而且其開(kāi)發(fā)費(fèi)用也會(huì)減少，維護(hù)工作也要簡(jiǎn)單一些。因此，基于可復(fù)用構(gòu)件的軟件開(kāi)發(fā)必然是軟件工程發(fā)展的重要節(jié)點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行研究和分析是十分必要的。

參考文獻(xiàn)

[1]程林鋼.軟構(gòu)件可復(fù)用性的計(jì)算模型研究[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，2013（32）.

[2]王燕玲，曾國(guó)蓀.基于構(gòu)件使用依賴關(guān)系的構(gòu)件復(fù)用可信度設(shè)計(jì)方法[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2015（12）.

[3]劉舒寧.支持復(fù)用的軟構(gòu)件管理技術(shù)與系統(tǒng)研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2015.

收稿日期：2018-5-15

作者簡(jiǎn)介：尚智良（1987-），男，本科，主要從事IT軟件開(kāi)發(fā)工作。