设计模式在软件复用的应用

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1、设计模式在软件复用中的应用摘要：软件规模和复杂度的不断增加，使得软件开发面临着前所未有的挑战。软件的复用被视为解决软件危机，提高软件生产率和质量的有效途径。设计模式在软件设计的应用体现在使软件具有分层结构，使得软件更稳定，更完善，而且各个层次相互独立，任何一层的改动不会影响其他层次。因此增强了软件的灵活性、稳定性和可扩展性，软件的复用是一种更抽象、更有效、使用范围更广的复用，并且在实际的操作中更加切实可行。关键词：软件危机；设计模式；软件复用；构件技术；CBD1.引言从20世纪60年代开始，计算机硬件技术的快速发

2、展，计算机的容量、速度和可考性得到明显的提高，而生产计算机硬件的成本却不断下降。这为十算机更广泛的应用提供了有利的条件。随之各种复杂的、大型软件项目被提出来。但是随着软件系统规模的扩大和复杂性的增长，软件开发所耗费的入力、物力也发生了惊人地增加，两软件系统的可靠性和可维护性却明显下降，软件业出现了危机。于是于1968年Mcllroy在NATO软件工程会议上首次提出了软件复用的思想。入们逐渐认识到要摆脱这场危机，真正实现软件的工业化生产方式，提高软件的开发效率和质量，软件复用是一条现实可行的途径。2.软件复用理论与

3、技术一、1.1.2.1软件复用定义与概述及关键因素软件复用是一种由预先构造好的、为复用目的而设计的软件构件来建立或者组装软件系统的过程。它的基本思想非常简单，即放弃那种原始、一切从头开始的软件开发方式，而是利用复用技术，由公共的可复用构件来组装新的系统，这些可复用构件包括对象类、框架类或者软件体系结构等。软件复用的益处最主要、最明显的是提高软件生产率，并降低软件生产的代价，第二个明显的有点是提高软件的质量。其它的方面的益处还有：使用相同的软件（特别是用户界面软件）的系统将对用户体现较多的一致性，并具有较好的互操作

4、性；推动标准化工作，使软件体系结构，算法乃至开发过程等方面趋于一致。软件复用强调的是复用的目的，它是一种系统化的方法，为了复用而进行设计，为了复用而开发，并且要有效地组织和管理这些复用产品，方便人们查找和使用，基于复用产品进行开发。由此可见，并非所有重复使用软件的行为都是软件复用过程，例如：重复使用并非为了复用目的而设计的软件或在一个应用系统的不同版本间重复使用代码，这两类行为都不属于严格意思上的软件复用。软件复用有三个基本问题：一是可以复用的对象；二是所复用对象必须是有用的；三是复用者需要知道如何去使用被复用的

5、对象。实现软件复用的关键因素主要包括：软件构件技术、领域工程、软件构架、软件再工程、开放系统、软件过程、CASE技术等以及各种非技术因素。实现软件复用的各种技术和非技术因素是相互联系的，它们结合在一起，共同影响软件复用的实现。1.2.3.2.1构件技术构件技术是支持软件复用的核心技术。构件是指应用系统中可以明确辨识的构成成分，它是一个组合的单位，包括合同化声明的接口和明确说明的上下文相关性。一个构件可以被独立地部署且服务于第三方所做的组合。面向对象技术中对象概念的提出与发展，为软件构件的产生奠定了理论基础。构件技

6、术以面向对象技术为基础，并很好地发展了面向对象技术。构件技术的目的是将对象封装成一个规范的、标准的、可以方便地被构件容器所操纵和使用的整体，使其成为一个通用、高效的软件部件。可复用构件指具有相对独立的功能和可复用价值的构件。构件的最小粒度为单个的类和模块。可复用构件应具备如下的属性:(l)有用性:构件必须提供有用的功能;(2)可用性:构件必须易于理解和使用:(3)质量:构件及其变形必须能够正确工作;(4)适应性:构件应易于通过参数化等方式在不同语境中进行配置;(5)可移植性:构件应能在不同的软硬件平台下工作。2.

7、2CBD及其特点CBD即基于构件的软件开发，是软件工程技术和面向对象技术发展到一定程度的产物。在CBD的概念中有两个基本思想:首先，如果应用由己有构件进行装配、组合而成，则开发的效率会大大提高;其次，可以通过某些渠道获得大量的构件，不论是通用的构件还是某一领域专用的构件。由此可以看出，CBD的初衷是为了提高软件的复用性，从而满足软件应用开发过程中不断增加的对于低成本、短周期、高质量、个性化的需求，使得动态的、竞争激烈的、全球化的软件应用开发进入现代化工业生产。二、1.2.3.设计模式理论基础3.1设计模式的起源工

8、程学科中的一大原则是总结经验和利用实践证明有效的方案。经验是可以复用的，有助于更快、更顺利的建立良好的方案。从而节约成本、提高质量。为了描述经验，模式已成为收集、规范和分析特定场景中常见的问题的解决方案（即经验）的有效方法。模式的研究起源于建筑工程设计大师ChristopherAlexander的关于城市规划和建筑设计的著作。他认为：“每一种模式描述了一个在我们周围不断重