试析框架设计通用化方法研究

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1、西南农业大学硕士学位论文框架设计通用化方法研究姓名：郑志强申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：余建桥20050501摘要随着软件技术的发展年”硬件性能的极人提高，软件规模目益庞人。为了提高软件开发效率，现代软件】：料更多地研究了软什复_}}

2、I的机制，在代码重刚的基础上提出了设计重川的概念．并引入了统一建模语言、设计模式、框架等新的软件1’稃理论与方法。框架收巢了常用丁某一特定麻J=}；j领域的设计决策⋯，是一个系统全部或者部分的可重刚设计，通常由一组抽象类和类之间的协作组成。它规定了虑川系统的总体结构，定义了类和对象地划分．定义了其关键责任，定义了类和对象如何合作

3、，还定义了控制线索。一个完整的框架可以对一类应用系统的设计起到非常重要的作用。冈而，研究框架设计理论、通tl=Ij化方法、框架表示方法及框架实例化方法等对发展软件复闱具有重要的意义。本研究属予应刚基础理论研究，主要研究方法是综合以前框架设计理论和方法，分析它们各白的优劣，利用现存或者部分存在的表示1：具，发展并提出新的框架设计理论弗进行验证。本论文总共获得以F三个方面的成果：(1)框架的形式化表示方法U陆L—P’通过扩展和继承统一建模语言的扩展机制：加标签值(性质)，约束平

4、I版类，提山了{Variable}、{Extensible}、fIncomplete}、{Appl—cl

5、assl、{Static}平¨{Dynamic}^种基本的标签值嗣I其它较少使_l{=

6、的{Optional)、{Forallnewmethods)重定义扩展并实现了U札的框架表示。特别是变化方法、扩展类帛I扩展接口三种重要的处理对框架表示利实现具有重要意义。变化方法只是定义了明确的标志，其具体方法在每一个应，L}{实例化过稃中发生变化；扩展类是指在框架实例化过程中通过扩展它f『J的接口米实现；扩展接口是指在框架实例化过科中允许创建具体子类的抽象类干¨接口米实现。’(2)热点框架理论”“钩点(Book—spot)也称为凝嘲点．指系统中相对矧定不变的部分，即系统核心功能部分：热点

7、(Hot—spot)是指廊刚系统中灵活变化的部分。框架研究根据实际情况更需要关注热点．需要热点与钩点的有效区分。通过与设计模式的结合和方法商J{j，提出了热点驱动的框架形成模型：①特殊对象模型的定义：②热点标记；③框架重新设计④框架使_【_

8、I。特别需要注意的是，利用对T热点变化的处理是否需要重新启动或者由最终j_}j户处理B}入的热点譬来消古模板钩点模璎中的熟点联系的方法对j1框架中的抽象类、具体类或者继承方式的划分具有1I常重要的作}}j。(3)框架殴计通刚化方法将热点框架理论、UML—F结合起米，形成框架＆计的理论平¨通刚化方法。框架设计通川化两南在业人学顺{：学位论义摘

9、要方法具体包括如卜步骤：①系统逻辑模剩导出系统架构。面向对象建模技术可以首先完成该领域软件的高层逻辑模型，再结合儿个具体廊用，抽象山该领域软件的共性．人致形成系统架构。②视幽门井形成模扳钩点模型。视图是从不同的角度描述系统的不同方面，对不同麻州系统的视幽比较合并．得出其凝I嗣点平¨热点，形成模板钩点模型。其中，视图合并必须遵守如r规则：具有相同内容的概念必须用同一个名称米记录；备名称、类、方法、属性必须相互独立且不相互包含：名称属性及其类型必须一致；不允许循环继承。同时，欲生成模板钩点模型也必须遵守如F规则：在所有视图中具有相同名称的对象直接映射到模扳钩点模型中的类：在所有视

10、

11、!}I中具有相同名称、参数和内窬的方法直接映射到模扳钩点模型中的模板方法；在所有视幽中具有相同名称、不同参数和内容的方法形成模板钩点模璀中具有相同名称但束定义参数和内容的钩点方法；在所有视图中具有相同名称、相同参数和不同内容的方法形成模板钩点模型中具有相同名称、相同参数但未定义内容的钩点方法：所有拥有钩点方法的方法仍被定义为模板方法，但分别拥有模板钩点方法的类之间存在若热点联系，即它们是变化冈数必须进行处理：其它所有联系均继续保留在模板钩点模融中。③消去热点联系并同!J1验证，形成框架设计。一方面借Hj热点膏的框架设计方法消除热点联系，定义出抽象类、子类，对原本属于抽象类的抽象

12、方法域具体方法进行有效地划分。另一方面直接对模板钩点方法是否属丁同一个类进行分析年

13、l处理，井应用视图进行验证，犀终实现框架设计。整个过程辅以u帆一F‘r具进行描述。该通Hj化方法以办公自动化系统框架设计为例迸行了验证。其中通过面向对象技术的高层逻辑模型指导视图合并以及『亓l归验证方法都是本通刚化方法的创新点。本研究对面向对象框架设计理论方法作了有黼的尝试。在其指导F通过对几个已开发出来的企业办公自动化系统的概括乖J提升形成了办公自动化系统框架．并进一步开发出了高校办公白动化系统。结果证明本