面向構(gòu)件化軟件(演化)技術(shù)的研究和應(yīng)用.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著企業(yè)信息化程度的不斷提高,對軟件的需求也越來越高。主要表現(xiàn)在兩個方面:一方面,企業(yè)要求提高軟件的開發(fā)效率,能夠?qū)⑵髽I(yè)已有的各種資源重新利用。軟件復(fù)用是在軟件開發(fā)中避免重復(fù)勞動的解決方案,通過軟件復(fù)用,可以提高軟件開發(fā)的效率和質(zhì)量。近十幾年來,面向?qū)ο蠹夹g(shù)出現(xiàn)并逐步成為主流技術(shù)為軟件復(fù)用提供了基本的技術(shù)支持。軟件復(fù)用研究重新成為熱點,被視為解決軟件危機,提高軟件生產(chǎn)效率和質(zhì)量的現(xiàn)實可行的途徑。同時在分布對象研究領(lǐng)域,軟件構(gòu)件技術(shù)也是一

2、個重要的研究內(nèi)容,當前軟件構(gòu)件技術(shù)被視為實現(xiàn)成功復(fù)用的關(guān)鍵因素之一。 軟件構(gòu)件技術(shù)是一種利用構(gòu)件組裝應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù),它完全改變了傳統(tǒng)的“從無到有”的軟件開發(fā)方式,開發(fā)過程中所使用的每一個構(gòu)件之間通過事先確定的接口進行信息交互,整個應(yīng)用系統(tǒng)通過構(gòu)件的替換或更新滿足不同的需求,通過添加新的構(gòu)件或進行構(gòu)件組裝以增加的功能。 另一方面,軟件系統(tǒng)在長期運行過程中經(jīng)常會遭遇到種種變化的情況,如用戶對軟件需求發(fā)生了改變、功能陳舊不能適

3、應(yīng)現(xiàn)實的需要、企業(yè)業(yè)務(wù)流程更新對軟件能力提出新要求等等。過去,按照傳統(tǒng)的方式,大部分軟件應(yīng)用系統(tǒng)處理變化的方式是根據(jù)需要,重新開發(fā)新的功能模塊并將原始的模塊進行更新,然后重新編譯鏈接整個系統(tǒng)或更改部分的系統(tǒng)生成新的軟件系統(tǒng),之后部署更新后的軟件系統(tǒng)。這就是傳統(tǒng)的軟件靜態(tài)演化升級的過程。然而,在某些特殊環(huán)境或者說特殊領(lǐng)域內(nèi)要求系統(tǒng)運行不問斷性的環(huán)境中,如空中交通管制系統(tǒng)、全球性的金融交易系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)等,以傳統(tǒng)停止整個系

4、統(tǒng)運行來進行軟件更新,將會帶來巨大的損失,這就要求軟件系統(tǒng)在不停止運行的情況下具備實現(xiàn)軟件更新的能力,這就是我們通常說的軟件動態(tài)演化的能力。 本文在對軟件構(gòu)件技術(shù)理論進行深入探討的基礎(chǔ)上,結(jié)合PLM系統(tǒng)的開發(fā)實踐,在項目中實現(xiàn)了構(gòu)件技術(shù)的部分思想,這其中包括,軟件復(fù)用及面向構(gòu)件的開發(fā)方法、領(lǐng)域構(gòu)件庫的設(shè)計與實現(xiàn)、構(gòu)件組裝環(huán)境的設(shè)計與實現(xiàn)、軟件系統(tǒng)的柔性與適應(yīng)性理論、軟件維護及演化方法等。在這些方面所取得的成果有以下幾方面:

5、 (1)應(yīng)用面向構(gòu)件的軟件開發(fā)方法于PLM系統(tǒng)實踐中,并總結(jié)出從構(gòu)架設(shè)計、構(gòu)件選擇、構(gòu)件組裝、系統(tǒng)維護與演化的一套開發(fā)方法。在PLM中架構(gòu)的設(shè)計采用統(tǒng)一建模語言(UML)建模的方式,分析業(yè)務(wù)基本流程,并初步劃分業(yè)務(wù)功能模塊。反復(fù)這個過程,將功能模塊中的業(yè)務(wù)進一步細化,就形成了以可復(fù)用構(gòu)件為基礎(chǔ)的小功能頁面元素; (2)設(shè)計開發(fā)了面向企業(yè)的領(lǐng)域構(gòu)件庫,構(gòu)件形式除了以數(shù)據(jù)庫方式存儲代碼級構(gòu)件外,還包含各種文件級構(gòu)件,提高了復(fù)用的范

6、圍。對UML語言劃分出的可復(fù)用構(gòu)件,首先從已有的企業(yè)構(gòu)件庫中檢索,構(gòu)件采用刻面分類的方式提高檢索精度。對于構(gòu)件庫中不存在的構(gòu)件,采用手動開發(fā)的方式進行。開發(fā)過程采用基于WEB的可視化PLM構(gòu)件組裝環(huán)境,無需開發(fā)人員再從零開始開發(fā),組裝環(huán)境提供了大量可復(fù)用資源,提高了開發(fā)效率。通過代碼視圖接口,編輯修改以形成代碼,完成新構(gòu)件開發(fā)。最后將開發(fā)的新構(gòu)件入庫,以供將來復(fù)用; (3)完成了對頁面層構(gòu)件的開發(fā),實現(xiàn)了PLM構(gòu)件組裝環(huán)境,將其分為WE

7、B構(gòu)件管理、表單建模器、業(yè)務(wù)組件管理三部分,并應(yīng)用該環(huán)境實現(xiàn)了PLM構(gòu)件組裝過程。WEB構(gòu)件管理環(huán)境管理大量可復(fù)用開發(fā)資源,避免了大量手工重復(fù)勞動。表單建模器是開發(fā)WEB頁面構(gòu)件的中心,采用可視化方式,以拖拽的形式,將已有構(gòu)件元素進行裝配合成。對于接口沖突問題,該建模器提供了代碼視圖模式,可以對組裝后代碼進行修改。業(yè)務(wù)組件管理模塊管理組裝完成的業(yè)務(wù)構(gòu)件,存儲了代碼視圖代碼與原文件路徑信息,可以方便查看與復(fù)用,也可以根據(jù)需求用建模器重新打

8、開進行頁面和功能的修改增刪; (4)提出MIs適應(yīng)性與柔性問題。將系統(tǒng)的開發(fā)分為一次和二次開發(fā),系統(tǒng)的拓展性、適應(yīng)性在系統(tǒng)二次開發(fā)中體現(xiàn)。系統(tǒng)柔性是要求系統(tǒng)具有應(yīng)變外界變化的能力。這種變化主要來自三個方面,一是用戶需求隨時間而不斷變化;二是企業(yè)業(yè)務(wù)流程及管理方式的改變;三是計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化及管理技術(shù)的更新,引起軟件開發(fā)模式改變; (5)研究EJB構(gòu)件遷移及構(gòu)件遷移約束問題,并在此基礎(chǔ)上研究基于JAVA反射機制

9、的分布式EJB構(gòu)件演化系統(tǒng),最后給出應(yīng)用系統(tǒng)示例過程;EJB構(gòu)件遷移存在引用遷移、狀態(tài)遷移、客戶請求丟失等問題,因此必須對構(gòu)件遷移過程進行約束控制。之后分析了.JAVA反射機制與JAVA類加載器性質(zhì),JAVA反射機制提供了反射API供外部方法來調(diào)用,反射實現(xiàn)了通過名稱字符串得到所對應(yīng)對象的能力。JAVA類加載器是JAVA系統(tǒng)核心類,幸運的是,JAVA提供了自定義JAVA類加載器,可以定義網(wǎng)絡(luò)中任何位置作為類的裝載來源。最后,設(shè)計了分布式

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