基于软件体系结构的可复用构件制作和组装

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1、维普资讯http://www.cqvip.com@2001JournalofSoftware软件学报Vo1．12，No．9基于软件体系结构的可复用构件制作和组装张世琨．张文娟．常欣，王立福，杨芙靖(北京大学计算机科学技术系+北京100871)Email：zske@cspku．edu．cnhttp：／／wwwcs．pku．educn摘要：软件蔓用和基于构件的软件开发是软件工程化开发和工业化生产的必然趋势，可复用构件的制作和集成组蓑是其中涉厦的两个重要1活动．首先分析了现有的构件集成方式所存在的不足，引出了基于体系结构的构件集成；接

2、着时几种不同的体系蛄构类型进行比较，阐述了它们对构件集成的影响；然后提出了支持接口连接式和插岳插座式体系结构类型的构件模型以厦基于体系结构的构件集成组装框架，并培出了构件的制作和组装过程；最后对工作进行总结，并指出了进一步的研充方向．关键词：软件构件；软件体系站掏；构件担装中围法分娄号：TP姐1文献标识码；A复用是成熟的工程领域的一个基本特征，例如，土木工程、化学工程、计算机硬件工程等，通过大量复用经过实践检验的系统体系结构和标准化的构件，使得对于常规的设计问题都可以直接利用现成的解决方案，避免了系统开发时不断地重复设计，从而可

3、以大幅度地降低开发成本、提高生产效率和产品质量．同样，复用也是软件工程走向成熟的必由之路，将为软件危机的解决提供一条现实可行的途径．软件复用是指重复使用。为了复用目的而设计的软件”的过程。]．通过软件复用，在应用系统开发中可以充分地利用已有的开发成果，消除了在分析、设计、编码、测试等方面的许多重复劳动，可以提高软件开发的效率；同时，通过复用高质量的已有的开发成果，避免了重新开发可能引人的错误，可以提高软件的质量．因此，软件复用可以大大降低软件开发的费用，并显著地提高生产率和产品质量．与软件复用相关的两个基本开发活动是面向复用的开

4、发(developmentforreuse)和基于复用的开发(developmentwithreuse)，前者是生产可复用构件的过程，后者是利用现有的可复用构件生产新系统的过程．可复用构件为有计划地、系统地进行复用提供了手段，是实现软件复用的基石，其生产和使用必须满足两个基本前提，即构件接口的标准化和构件的集成机制．例如，在过程化程序设计中．构件是模块(过程和函数)．集成机制是过程调用；在面向对象程序设计中，构件是对象，集成机制是对象之间的消息通信；cORBA和cOM提供了相应的构件接口标准和互操作(即集成)机制．软件复用最终体

5、现为可复用构件通过集成机制组装为完整的系统．在上面提到的几种构件集成方式中，构件之间的(集成)关系，例如，过程调用、消息连接等，都收稿日搠：2001—02—05：修改日期：20010705基金目：国家九五”重点科技攻关资助项目(9878001)作者简打：张世理(19091．男，河北沙河^，博士．副教授．主要研究领域为软件工程．软件体系结构：张文蜗(1969一)．童．河北保定^，博士，讲师主要研究领域为面向对象软件开发．软件复用；常欣(1977)．男，陕西西安^，硕士，主要研究梗域为轼件体系结构，分布式对象拄术I王立檀(1945)

6、男，河北保定^，博士．教授博士生导师，主要研究领域为软件工程，信息安全；辆蓑靖(1932～)女．旺苏无锅^，教授，博士生导师，中国科学院院士，主要研究疆域为敦件，软件工程，轼件工程环境．'每亳乏莲潼．—象。≮磐藿维普资讯http://www.cqvip.com1352JournalofSoftware软件学报2001，12(9)是分散在构件的实现中．这种集成方式明显存在的问题是：(1)构件在集成时，必须了解各自的实现细节；(2)构件的集成关系固定在构件的实现中，缺乏灵活性．相对而言，在计算机硬件领域，任何计算机厂商生产的配件，在

7、进行集成组装时，只要遵循标准的接口规范，都可以方便地集成到系统中，而无须了解配件内部的结构和实现细节．这就提醒我们，理想的构件集成方式是，构件接口提供了足够多的用于集成的信息，集成在接口处即可完成．而传统的软件构件接口部分通常只定义了其对外提供的功能，构件对外要求的功能隐藏在构件实现的细节中，因此难以根据接口处的信息定义构件的集成．在软件体系结构设计层次上，构件通过接口定义了同外界的信息传递以及所承担的系统责任，构件接I=1包括了构件同周围环境的全部交互内容，也是构件同外界唯一的交互途径．除此之外，环境不应对构件作任何其他与接口

8、无关的假设，例如实现细节等．因此，构件之间的集成可以在接口处定义，从而支持理想的构件集成方式．本文第1节分析、比较了几种不同的体系结构类型以及它们对构件集成的影响．第2节提出了一个支持在接口处集成的构件模型．第3节讨论了基于体系结构的构件集成框架．第4节对本文的