基于云端的面向構(gòu)件開發(fā)的企業(yè)軟件架構(gòu)

李正權(quán)

（廣東省科技基礎條件平臺中心,廣州 510033）

0 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的興起，人們對軟件應用、企業(yè)應用的不再是片面和簡單的認識；因此現(xiàn)今企業(yè)應用大部分都是復雜多變的，并且還帶有各種不同企業(yè)文化的個性化要求，例如OA、CRM、ERP等，雖然網(wǎng)上很多通用型產(chǎn)品，但很大的場景還是針對不同的企業(yè)進行個性化的定制，那么如何更有效地應對市場上這類需求，正是現(xiàn)在所提出的云端面向構(gòu)件開發(fā)（以下簡稱云構(gòu)件）的模式所解決的問題。

1 基本開發(fā)流程

圖1為云構(gòu)件平臺的開發(fā)流程；與傳統(tǒng)的開發(fā)模式相似，以傳統(tǒng)的軟件定制模式為切入點，使用數(shù)據(jù)庫驅(qū)動為主，但它并不依賴如Eclipse、IDEA這樣開發(fā)工具，它的載體是瀏覽器；它是具備面向構(gòu)件模式（具有高可重用性的特性）和云端部署（有效地體現(xiàn)共享模式和實時發(fā)布）。

2 具體方案設計

2.1 面向構(gòu)件開發(fā)

（1）構(gòu)件的實現(xiàn)

構(gòu)件是整個架構(gòu)的主要部分，是一種把代碼包裝成一個個粒度極少的組件，每個組件會完成一個微少的功能，不同組件的組合，就可以完成一個完整的業(yè)務功能，然后又可以被重新使用，轉(zhuǎn)化為一個更大粒度的組件；因此它具有高的可重用性；構(gòu)件主要有三種表現(xiàn)形式，分別是預編譯的構(gòu)件、動態(tài)編譯的構(gòu)件，還有兩者混合組成的構(gòu)件。

圖1 開發(fā)流程圖示

①預編譯的構(gòu)件

就是指預先編譯好的代碼(下面以Java為例，編譯后會產(chǎn)生class文件)，其本質(zhì)上是一個函數(shù)，有標準的入口和出口參數(shù)，如下代碼：

這是一個簡單Java函數(shù)，功能是把兩個字符串合成一個字符串；象這類函數(shù)，我們編譯好class文件后，傳統(tǒng)的開發(fā)模式是放到開發(fā)環(huán)意下就能直接使用；

但在云模式中，我們要像在開發(fā)環(huán)境一樣地使用它，就得先讓使用者知道它放在哪里和怎么使用，因此需要預先登記這個函數(shù)的信息，并保存進容器中（如數(shù)據(jù)庫），如圖2。

圖2 構(gòu)件發(fā)布

被成功登記并發(fā)布后就會形成我們所說的構(gòu)件；通過上述的配置，使用者就能夠通過代碼（上圖中為join）在云端找到這個函數(shù)，并在自已的設計業(yè)務中使用，而云端也能夠獲取使用這個構(gòu)件的方法，并且可以利用Java反射機制設置它的入?yún)ⅲ瑘?zhí)行它，得到回參。

②動態(tài)編譯的構(gòu)件

預編譯的構(gòu)件存在一定的限制，依賴用戶開發(fā)環(huán)境進行編譯，最后打包到平臺上才能使用，嚴格來說，這種方式還不是真正的云端開發(fā)所使用的模式，這種構(gòu)件比較適合一些不經(jīng)常修改的功能，例如郵件發(fā)送、短信發(fā)送、數(shù)據(jù)表的增刪改等操作；但實際使用中有很大一部分是需要靈活編寫的，這種代碼需要實時進行修改并實時發(fā)布使用，例如查詢條件、變量設置等；這時候我們需要一個能支撐代碼動態(tài)執(zhí)行的環(huán)境，使用腳本引擎是一個不錯的選擇，例如Java8自帶的Java-Script，使用Java編寫的Groovy，還有Python等也是一個很好的選擇；如圖3。

圖3 構(gòu)件發(fā)布

同樣地，我們需要保存這些代碼進容器中（如數(shù)據(jù)庫），并通過代碼（上圖中為join）在云端找到這個函數(shù)并使用，而云端也能夠獲取使用這個構(gòu)件的代碼體，并選擇適當?shù)囊鎴?zhí)行它。

③兩者混合組成的構(gòu)件

兩者指的是預編譯的構(gòu)件和動態(tài)編譯的構(gòu)件，云平臺中為了資源更合理的利用，應該允許不同類型的構(gòu)件重新再組合使用，該類構(gòu)件是一種對現(xiàn)成的和歷史資源再利用的一種重要表現(xiàn)，軟件企業(yè)中經(jīng)歷了一段時間后，由于各種原因會留下很多歷史可用資源，這些資源可能是某個功能包、一些函數(shù)等；而該類資源還是具有很大的應用價值，利用構(gòu)件對該類應用進行重新包裝，形成構(gòu)件，不但可以再利用現(xiàn)有的資源，而且可以把資源更抽象化，形成通用形組件，例如：郵件發(fā)送、短信發(fā)送等；如圖4是一個短信發(fā)送的通用構(gòu)件：

圖4 短信發(fā)送構(gòu)件

它的使用過程跟上述兩種構(gòu)件類似，也有唯一的代碼，并能通過云端查找和運行。

（2）性能優(yōu)化

通過第一點對構(gòu)件的實現(xiàn)描述不難發(fā)現(xiàn)，構(gòu)件基本上運作在反射機制和動態(tài)編譯的環(huán)境下，這會給運行環(huán)境帶來極大的資源損耗，使性能是急速下降；為此我們需要為云構(gòu)件平臺考慮緩存機制。

①類緩存

由于使用Java反射機制，相比正常的類調(diào)用，性能會下降很多，例如當Class會被調(diào)用時會用Class.for?Name進行加載，而Class.forName方法的調(diào)用會執(zhí)行Class類文件在整個類路徑下的搜索，頻繁調(diào)用比較影響性能，同樣地還有對方法的執(zhí)行等，那么這類操作，我們需要使用緩存機制、靜態(tài)集合或者緩存中間件en?cache等都是一個不錯的選擇；如下代碼片段：

圖5 類緩存

②腳本緩存

腳本指的是由動態(tài)編譯的構(gòu)件保存的代碼，這類代碼相比反身機制更損耗資源和性能，預編譯的構(gòu)件，至少類是已經(jīng)存在的，但動態(tài)構(gòu)件它的類是在云端被使用時才進行實時的編譯，因此同樣需要緩存；以Groovy為例，其主要緩存目標是已編譯好的腳本對象Script。

（3）軟件結(jié)構(gòu)與模板

構(gòu)件是一個單獨的微業(yè)務單元，他們的互相組合會產(chǎn)生新的業(yè)務，就好象堆積木一樣，然后一個或者多個構(gòu)件形成軟件所需要的功能模塊，不同功能模塊的組合就是我們所說的應用軟件；優(yōu)化處理后的軟件形成一個通用性極高的模板，可以針對未來相似的應用再進行復制和二次開發(fā)重用，以下是軟件的組成結(jié)構(gòu)圖：

圖6 軟件組成圖示

不難看出，通過一定時間的沉淀，不同的應用模板最終會組成企業(yè)所中心應用庫；再開發(fā)類似的項目時，就可以在中心庫中提出相似度高的模板進行二次開發(fā)，成本會大幅下降。

2.2 云端部署與資源共享

（1）云端開發(fā)與部署

云端是一個很好的軟件聚合平臺，它能提供一系列的強大的服務，包括代碼的編譯、版本的管理、模塊功能的導出、安裝、部署、以及軟件授權(quán)與發(fā)布等；在云端上進行開發(fā)，我們不需要額外安裝第三方的開發(fā)環(huán)境，只需要準備一個瀏覽器就可以進入開發(fā)工作。

云端上的應用開發(fā)一般是實時進行的，基于SaaS的即見即所得的應用服務，而這些應用中包含構(gòu)件、業(yè)務模塊、UI界面等；被開發(fā)出來的應用，經(jīng)過云端平臺提供的授權(quán)配置，可以供應給第三方使用。

同時，云端上除了能支持多租戶方式外，還支持個性定制和使用模式，軟件模塊能單獨被導出到另外一個云端應用服務器上使用，并且安裝過程簡單，安裝后的軟件能進行二次定制開發(fā)

圖7 生成安裝包圖示

（2）資源共享

過去的開發(fā)應用中，資源之間并未能很好地分享，各種資源相當于一個單獨的孤島；云端的出現(xiàn)，解決了這種資源被發(fā)現(xiàn)和共享使用的問題，在云端中，只要一人開發(fā)了某構(gòu)件，并發(fā)布到平臺上，其他接入人員就能實時地發(fā)現(xiàn)和使用，很好地避免了資源的重復開發(fā)帶來的人力和時間耗損，如圖8。

圖8 云端開發(fā)圖示

2.3 更多的應用價值

在過去項目實施中，往往有這樣一種場景，就是開發(fā)過程中有新的成員加入，或者某些成員被臨時調(diào)配其他項目組，新的成員接手，這種情況下接手的人員必須從相關(guān)文檔和代碼中理解當前項目中的邏輯關(guān)系，這樣會造成一個學習和理解時間上的耗損，而且這個耗損代價并不少；在構(gòu)件化的平臺里面，邏輯性都是以圖型的形式表達并加以注釋，使得新接手的人員能快速地理解當前業(yè)務邏輯，同時由于構(gòu)件的封裝，開發(fā)人員也只需要通過相關(guān)說明，理解構(gòu)件的入口參數(shù)和出口參數(shù)就可以使用，維護的成本會大大減少。

3 未來的應用現(xiàn)狀及前景展望

現(xiàn)今市場上不少的軟件企業(yè)創(chuàng)造了各類不同的開發(fā)平臺，并為自己的平臺定義各種各樣的開發(fā)模式，但無論開發(fā)速度上有多優(yōu)越，還是存在著各種缺失，例如維護的成本，學習成本，資源的再利用等；云構(gòu)件模式是一種具有隨著資源的增長，開發(fā)時間縮短和成本降低的特性，在實際應用中，能更有效地提高熟練開發(fā)人員的開發(fā)時間，提高其效率；能夠有利于新接觸的開發(fā)人員縮短學習的時間，快速進入正作狀態(tài)。

隨著AI人工智能技術(shù)的興起，很多資深的專家開始研究讓AI來完成項目代碼的編寫工作，但是代碼隨機性和復雜性將會帶來很大的問題；而構(gòu)件模式未來可以利用人工智能的各類算法讓機器學習構(gòu)件的使用，更進一步從現(xiàn)有的庫中學習業(yè)務邏輯的排列方法，做到讓機器識別出各類需求對應的業(yè)務功能，并自動完成；相比于代碼的實現(xiàn)方式難度將會大大降低。

圖9 優(yōu)化開發(fā)過程圖示

4 結(jié)語

本設計是基于云端的構(gòu)件開發(fā)模型，在利用構(gòu)件的高可重用性的基礎上，配合云端的共享資源模式，使得資源的再利用達到一個更高的階段，具有隨著構(gòu)件、模塊、模板應用的增長，開發(fā)周期會大幅縮短、成本會降低；對人員技術(shù)要求的也會將隨之而降低。

[1]（美）Vaughn Vernon（沃恩·弗農(nóng)）.企業(yè)應用架構(gòu)模式.滕云譯.電子工業(yè)出版社，2014-03-01.

[2]（美）Eric Evans.實現(xiàn)領(lǐng)域驅(qū)動設計.趙俐，盛海艷，劉霞譯.人民郵電出版社，2016-06-01.