基于构件的软件复用技术研究

发布时间：2022-10-05 21:42 热度：

　　摘要:软件复用是提高软件开发效率和质量的有效途径，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。本文分析软件构件技术及其几个不同层次的软件复用技术构件模型，探讨了实现复用的机制，并对三者的关系和区别进行分析与比较。

　　关键字：软件复用构件

　　随着软件系统规模的扩大和复杂性的增加，软件开发所耗费的人力，物力也惊人地增加，而软件系统的可靠性和可维护性却明显降低，软件业出现了危机。造成这种现象的一个主要原因就是软件开发组织对相同或相似的系统做着大量的重复性工作，以前的成果和经验没有得到充分的利用，近十几年来，软件复用研究重新成为热点，被视为解决软件危机，人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。

　　1.软件复用技术与构件技术

　　1.1构件技术

　　构件是应用程序中功能独立，可以明确辨识的构成成分,具有规范的接口描述,可以提供给第三方进行组装。构件可以是被封装的对象类、类树、一些功能模块、软件框架、软件构架(或体系结构)、文档、分析件、设计模式等。软件构件技术是支持软件复用的核心技术，就是软件构件化，就是要让软件开发像机械制造业一样，可以用各种标准和非标准的零件来进行组装，在不同硬件平台上实现的软件构件方便地、动态地集成。其主要研究内容包括：构件模型、构件描述语言、构件获取、构件分类与检索、构件复合组装和构件标准化。如图1所示。

　　1.2复用技术

　　软件复用是将已有的软件及其有效成分用于构造新的软件或系统。它不仅是对软件程序的复用，还包括对软件生产过程中其它劳动成果的复用，被复用的软件成分可以是现有的代码构件，也可以是已有系统开发过程中生成的各种分析设计资料，因此，软件复用包括软件产品复用和软件过程复用两部分的内容。为了能在以后开发相似系统时复用这些软件成分，提高这些软件成分的可复用性成为关键。实现软件复用的关键技术因素主要包括：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、技术等因素。

　　2.软件复用技术的实现

　　2.1基于代码的复用

　　代码构件是指软件系统内可标志的，可替换的，符合某种标准要求的程序模块，类似于传统工业中的零部件。通过对现有代码构件的泛化和标准化处理，使其成为可复用的构件，并放入构件库中备用，在构建新系统时，可从中检索和选取复用构件、组装和装配出目标系统。目前代码构件主要有函数、类和组件三种形式。

　　函数和类属于源代码构件，支持白盒复用，程序员在使用此类构件时，可依需要直接对其进行必要的适应性修改，但若替换或修改了程序中的某个函数和类，整个程序需要重新编译和发布，这使构件的更替缺乏即插即用性。组件属于二进制代码构件，程序员只能通过接口了解组件提供的功能，不能对其直接修改，可通过创建一个新的组件来包装和扩展已有组件的功能。由于组件可单独开发和编译，所以当系统外界的软硬件环境或者用户需求有所更改，需要对软件进行修改、维护或升级时，组件的修改或替换可由原始开发者完成，而不必对整个软件重新编译发布，这使得组件能更好地支持动态装卸和更替，以及满足分布式应用的需要。由于函数和类是源代码级的，一般要求编写构件和调用构件的客户程序使用同样的编程语言。

　　当用构件组装和装配软件时，函数是通过编译和连接程序与其他函数一起合成系统，对象和类是通过消息传递和继承机制与其他对象和类联系起来合成一个系统，而组件是通过接口的插接组装出目标系统。就复用的粒度而言，一个组件通常包含多个类，类的每一个接口方法表现为一函数。