1、组件技术 （ Component Based Technology ）,张家晨软件工程研究室,本部分授课目的,组件技术的基本原理 几种主要的组件技术COM/DCOM, CORBA, EJB, SOA, 其它相关技术 教材和授课方式 参考资料,软件复用（Software Reuse） 组件技术产生的宏观背景,起源：1968年NATO（北大西洋公约组织）软件工程会议上McIlroy的论文“大量生产的软件构件” 社会分工及软件产业的分工 表现方面： 时间维：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：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
2、新平台，即软件移植。 应用维：将某软件(或其中构件)用于其它应用系统中，新系统具有不同功能和用途，即真正的软件复用。（真正复用）,软件复用的自然产生,应用系统中通常包含三类成分：通用基本构件：是特定于计算机系统的构成成分，如基本的数据结构、用户界面元素、领域无关的一般性功能等，它们可以存在于各种应用系统中；领域共性构件：是应用系统所属领域的共性构成成分，它们存在于该领域的各个应用系统中；应用专用构件：是每个应用系统的特有构成成分。 应用系统开发中的重复劳动主要在于前两类构成成分的重复开发。 软件复用是在软件开发中避免重复劳动的解决方案，其出发点是应用系统的开发不再采用一切“从零开始”的模式，而
3、是以已有的工作为基础，充分利用过去应用系统开发中积累的知识和经验，如：需求分析结果、设计方案、源代码、测试计划及测试案例等，从而将开发的重点集中于应用的特有构成成分。,软件复用的关键因素,前提：必须有可以复用的对象；所复用的对象必须是有用的；复用者需要知道如何去使用被复用的对象。 两个关键过程：可复用软件(构件)的开发(Development for Reuse)，基于可复用软件(构件)的应用系统构造(集成和组装) 实现软件复用的关键技术因素主要包括：软件构件技术(Software Component Technology)、领域工程(Domain Engineering)、软件构架(Soft
4、ware Architecture)、软件再工程(Software Reengineering)、开放系统(Open System)、软件过程(Software Process)、CASE等。 众多的非技术因素，如：机构组织如何适应复用的需求；管理方法如何适应复用的需求；开发人员知识的更新；创造性和工程化的关系；开发人员的心理障碍；知识产权问题；保守商业秘密的问题；复用前期投入的经济考虑；标准化问题等等。,软件复用的分类,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
5、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。 多数应用的组装过程中，构件的适应性修改是必须的。,软件开发过程中的可复用成分,整个开发过程的中间结果、过程本身及最终结果，均可复用 代码级别代码拷贝、粘贴，子程序和函数库，类，类库（不强调关系），开源代码等 设计级别类层次（类库，强调类之间的关系）、设计模式（设计思想）、设计框架（设计结果）软件体系结构风格（软件体系结构： 构件，连接件，风格）、架构（软件体系结构）(Design Patterns, Frameworks, Architecture Style, Component, Connector),分析级别 分析模式 需求级别
6、用例（use cases模式） 测试环节 测试用例子系统级别（组件）一个独立或相对独立的系统或子系统，体现为组件形式.体系结构中的构件可以是组件，但组件不一定是构件，构件可以是程序模块，组件强调标准的组成形式,软件集成(Software Integration),数据集成、应用系统（程序）集成 实施软件复用的一种手段 组件技术是其基础 已经成为软件生产的一种主要方式,组件技术产生的微观背景,从微观角度，组件技术是在不同的需求背景下产生的. 不同的需求背景，产生了不同的组件技术，这些不同的组件技术有共性，也有各自所强调的目标。 随后给出的只是几个方面的问题，并不完整、全面，组件技术是为了解决这些
7、问题而产生的。,（一）软件的构成形式问题,早期的软件体现为：独立的整体性系统（铁桶式程序），一般是由同一团队、同一种编程语言开发的，在同一机器运行。这样形式的软件，面临的主要问题是：不易于维护。为了适应变化的需求，发布前集成了广泛的应用特性（考虑完整），升级难，不易复用（部分功能无法提供给其它软件系统）直接后果是：延迟新方法、新技术的应用.,编译后以整体形式发布给用户 版本升级时，用户需要重新安装新版本，完整取代原有版本 例如：模块B变动,即使很好地采用了结构化方法，也难以解决版本升级等问题；开发周期长，维护费用高，扩展功能风险大等等。,虽然，现在很少有这样的程序了，但体现在一个子系统的设计、
8、实现过程中，仍是比较普遍现象.,问题一的解决思路及关键,模块A,模块B,模块C,模块D,四个模块分别编译，相对独立地交给用户；模块之间的调用仍然存在；版本更新时，用户只需获得某一新版本的模块。,模块B,同一计算机系统内，有两个系统S1和S2都使用模块B，版本更新后，S1可使用B提供的功能，s2可以继续使用B原有的功能。 可行性的关键是：能够动态组装,（二）网络资源的合理利用问题,新技术的产生和发展（冲击）软件开发方式必须改变硬件性能价格比的提高 （软件成本压力）网络计算技术（分布式计算技术）Internet的突起及基于Web的软件应用需求群体生产力的提高越来越多的可用资源资源共享,问题二的解决
9、思路及关键,组成一个系统的不同模块，可以在网络的不同计算机系统系统中，对系统的用户来说，他不需要关心组成该系统的各模块的位置，对于任何一个模块来说，也不需要知道它所“调用”的模块位置，被调用模块也不需要知道调用者位置。调用了谁，被谁调用均不需要知道（位置透明） 可行性的关键是：“资源”的存在形式、访问方法,（三）面向对象范型自身问题,面向对象范型的不足,Clinet的实现紧紧依赖于Server的实现 使用与实现的分离体现在一个类的实现中，当然，也可以进一步体现在一个包（子系统）中。,问题三的解决思路及关键,使用和实现的进一步分离（下面仅仅是一种方案）,所有对象均把请求提交给Common对象，C
10、ommon对象负责查找能完成请求的Server对象，并把请求转交给Server对象，Server对象完成后的结果通过Common对象转交给Client对象。能实现请求的Server可以有多个，Client对Server的使用与Server的实现分离。 关键：CommonObject的设计及利用,与可复用的软件模块比较,模块，设计时概念 构件，Component，与组件的英文单词相同，但我们把它作为软件体系结构的组成部分，是设计时概念. 国内有些院校、期刊文章把我们所说的组件称为构件，注意按照上下文进行界定。组件，运行时概念 二进制形式的组件能有效的嵌入其它开发商的组件、应用系统中,主要组件技术,Microsoft COM/DCOM ，COM+ OMG CORBA SUN JavaBeans； EJB Microsoft .NET SOA （Web Services）,
