软件复用与软件构件技术

摘 要：本文主要论述了在软件开发的过程中,为了减少因重复劳动而增大的工作量而使用的软件复用的有关问题,并就软件复用的主要形式―软件构件技术的概念与构架做出了简要概述,指出了在当前的软件开发过程中,有效使用软件复用技术能够很好的提高软件的开发效率,促使软件产业更加快速的发展.

关 键 词：软件复用软件构件软件构架技术方法自第三次产业革命以来,计算机技术就得到了迅速而广泛的应用,极大了促进了社会的生产力,提高了工作中的计算效率与应用能力.与此同时,支撑其快速发展的软件技术也在不断的更新与发展,从而增大和完善了计算机的功能与作用范围.而在软件技术的开发过程中,由于软件的更新并非是将原有的版本内容全部删除,而是在原有版本的基础上更新一些关键的内容,使整个软件的性能得到改善,提高其使用效果.那么这就极易引起软件开发中出现重复劳动的现象,严重影响了软件开发的效率与质量.为了解决这一问题,软件复用技术应运而生,在软件开发中得到了广泛应用,尤其是近几年来,面向对象技术的应用于发展使得软件复用技术得到了进一步的完善,为防止软件危机提供了有力的技术支持,成为增大软件生存效率,提高其生产质量的关键途径.以下本文就来简要探讨软件复用技术的相关概念,并就其软件构件技术这种主要的应用形式的有关内容也做一探讨.

1.软件复用概述

所谓软件复用,其实就是为了达到复用目的而重复使用预先设计的专业软件.其中,重复使用该软件不但是为了“有复用目的”软件的重复使用,而且也有可能是为了”非复用目的”软件的重复使用而设计的软件,抑或是在某个应用系统的新旧版本之间进行重复使用代码的行为与过程.一般来讲,在重复软件的不断更新发展中,重复使用的行为大概可以总结为在三个维上发生,即时间维、平台维和应用维.

其中,时间维是指使用以前的软件版本作为新版本的基础,加入新功能,适应新需求,即软件维护；平台维是指以某平台上的软件为基础,修改其和运行平台相关的部分,使其运行于新平台,即软件移植；应用维是指将某软件用于其他应用系统中,新系统具有不同功能和用途,即真正的软件复用.这三种行为中都重复使用了现有的软件,但是,真正的复用是为了支持软件在应用维的演化,使用“为复用而开发的软件（构件）”来更快、更好地开发新的应用系统.

分析传统产业的发展,其基本模式均是符合标准的零部件（构件）生产以及基于标准构件的产品生产（组装）,其中,构件是核心和基础“,复用”是必需的手段.实践表明,这种模式是产业工程化、工业化的必由之路.标准零部件生产业的独立存在和发展是产业形成规模经济的前提.机械、建筑等传统行业以及年轻的计算机硬件产业的成功发展均是基于这种模式并充分证明了这种模式的可行性和正确性.这种模式是软件产业发展的良好借鉴,软件产业要发展并形成规模经济,标准构件的生产和构件的复用是关键因素.这正是软件复用受到高度重视的根本原因.

软件复用可以从多个角度进行考察.依据复用的对象,可以将软件复用分为产品复用和过程复用.产品复用指复用已有的软件构件,通过构件集成（组装）得到新系统.过程复用指复用已有的软件开发过程,使用可复用的应用生成器来自动或半自动地生成所需系统.过程复用依赖于软件自动化技术的发展,目前只适用于一些特殊的应用领域.产品复用是目前现实的、主流的途径.

依据对可复用信息进行复用的方式,可以将软件复用区分为黑盒复用和白盒复用.黑盒复用指对已有构件不需作任何修改,直接进行复用.这是理想的复用方式.白盒复用指已有构件并不能完全符合用户需求,需要根据用户需求进行适应性修改后才可使用.而在大多数应用的组装过程中,构件的适应性修改是必需的.

2.如何实现软件复用

在软件复用的使用过程中存在着三个主要问题：第一,必须具备能够复用的对象；第二,进行复用的对象一定要是有一定利用价值的；第三,以应用复用软件的人员必须要了解应当如何应用被复用的对象.只有这三个问题得到有效解决,才可以实施软件的复用技术.在软件复用的使用中通常是包含两个过程的,即构件的开发与构件应用系统的构造.这也就决定了软件复用技术的主要影响因素主要有软件构件技术、领域工程、软件构架以及软件过程等等,另外还有一些其他的非技术性因素也会对软件复用技术的应用造成一定影响.

3.软件构件技术概述

可复用构件是指具有相对独立的功能和可复用价值的构件.可复用构件应具备有用性、可用性、质量、适应性以及可移植性等几种基本属性.随着对软件复用理解的深入,构件的概念已不再局限于源代码构件,而是延伸到需求、系统和软件的需求规则约、系统和软件的构架、文档、测试计划、测试案例和数据以及其他对开发活动有用的信息.这些信息都可以称为可复用软件构件.

4.软件构件技术的内容

软件构件技术是支持软件复用的核心技术,是近几年来迅速发展并受到高度重视的一个学科分支.其主要研究内容包括：

4.1构件获取：有目的的构件生产和从已有系统中挖掘提取构件；

4.2构件模型：研究构件的本质特征及构件间的关系；

4.3构件描述语言：以构件模型为基础,解决构件的精确描述、理解及组装问题；

4.4构件分类与检索：研究构件分类策略、组织模式及检索策略,建立构件库系统,支持构件的有效管理；

4.5构件复合组装：在构件模型的基础上研究构件组装机制,包括源代码级的组装和基于构件对象互操作性的运行级组装；

4.6标准化：构件模型的标准化和构件库系统的标准化.

5.软件构架

软件构架是对系统整体结构设计的刻划,包括全局组织与控制结构,构件间通讯、同步和数据访问的协议,设计元素间的功能分配,物理分布,设计元素集成,伸缩性和性能,设计选择等.

研究软件构架对于进行高效的软件工程具有非常重要的意义：通过对软件构架的研究,有利于发现不同系统在较高级别上的共同特性；获得正确的构架对于进行正确的系统设计非常关键；对各种软件构架的深入了解,使得软件工程师可以根据一些原则在不同的软件构架之间作出选择；从构架的层次上表示系统,有利于系统较高级别性质的描述和分析.特别重要的是,在基于复用的软件开发中,为复用而开发的软件构架可以作为一种大粒度的、抽象级别较高的软件构件进行复用,而且软件构架还为构件的组装提供了基础和上下文,对于成功的复用具有非常重要的意义.

6.结语

总之,在软件复用技术的长期使用与发展中,曾经历过多次的失败,但在努力的研究和多次实践中仍然还是取得了良好的成就,软件构件技术就是其最主要的实践成果.并且随着软件开发市场越来越大,复用技术必将具备更大的发展前景.尤其是在我国的基本国情基础上,更应该抓住机遇,大力促进软件产业的生产与发展,使软件复用技术能够在我国巨大的信息市场中发挥更大的作用.参考文献

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