【正文】 ⑤ 設計：用傳統(tǒng)方法開發(fā)的體系結構、數(shù)據(jù)、接口和過程化設計，以及用面向 對象方法開發(fā)的系統(tǒng)和對象的設計都可以復用。 供選擇的答案： A ? C. ① 包容 (container) ② 上下文 (context) ③ 代價 (cost) ④ 控制 (control) ⑤ 概念 (concept) ⑥ 內(nèi)容 (content) D ? C. ① 概念 ② 接口 ③ 公開 ④ 服務 ⑤ 語義 ⑥ 語法 ⑦ 隱藏 ⑧ 結構 【 810】 試簡述基于軟件復用的軟件項目管理機構的組織和工作職責。 (2) 簡述相應的檢索方法。面向對象程序設計語言中的“類”是一種典型的基于 ( B )的構件。構件是 ( C )，并具有相當穩(wěn)定的公開的( D )。 (1) 比較橫向復用和縱向復用的異同及優(yōu)劣。為研究軟件復用程度與軟件生產(chǎn)率的關系，我們首先引入下列兩個量： 生產(chǎn)率 P = 程序總長度∕開發(fā)該程序所用人時數(shù) 復用率 R = 復用代碼長度∕程序總長度 令 Lt為程序總長度 (目標代碼條數(shù) )， Ln 和 Lr 分別為新編代碼和復用代碼的長度 (都用目標代碼條數(shù)來度量 )。 為了研究軟件復用程度與軟件生產(chǎn)率之間的關系，我們引進：生產(chǎn)率 P = ( F )和復用率 R = ( G )的公式，以及兩者之間的關系 P = ( H )。 (3) 分層系統(tǒng)中有許多可取的屬性。 分析：對于分層系統(tǒng)： (1) 基本結構：分層系統(tǒng)采用層次化的組織方法，每一層向其上層提供服務，并利用其下層的服務。體系結構風格的使用幾乎完全是特化的。 (3) 只要系統(tǒng)是使用常用的、規(guī)范的方法組織起來的，就可以讓其它設計者很容易地理解軟件的體系結構。 供選擇的答案： A ? C. ① 使用特定的體系模式 ② 使用重復的體系模式 ③ 復用 ④ 專用 ⑤ 代碼復用 ⑥ 結構復用 D ? E. ① 可視化 ② 構件 ③ 互操作性 ④ 可移植性 ⑤ 可調度性 ⑥ 框架 答案： A. ② , B. ③ , C. ⑤ , D. ③ , E. ①。 供選擇的答案： A, B, E, F：① 共性 ② 特性 ③ 可變性 ④ 屬性 ⑤ 靈活性 ⑥ 可靠性 ⑦ 健壯性 ⑧ 適用性 C, D： ① 固件 ② 構件 ③ 體系結構 ④ 組件 ⑤ 總體框圖 ⑥ 數(shù)據(jù)結構 答案： A. ① , B. ③ , C. ③ , D. ② , E. ② , F. ⑥。而過去的軟件工程方法在設計靈活的、分層的軟件體系結構方面一直沒有不成熟的辦法。 供選擇的答案： A, B. ① 需求 ② 過程 ③ 環(huán)境 ④ 組織管理 C ? E. ① 復用 ② 可靠性 ③ 靈活性 ④ 界定 ⑤ 工具 ⑥ 互連性 答案： A. ② , B. ④ , C. ④ , D. ① , E. ③。 17 除了復用率之外，在企業(yè)的經(jīng)營管理方面也可望達到理想的效益。軟件復用的實際效益除了( B )之外，在企業(yè)的經(jīng)營管理方面也可望達到理想的效益。構造法只用到面向對象的封裝特征。借助于樹形瀏覽工具，類庫的用戶可以從樹的根部 (繼承層次的根類 )出發(fā)，根據(jù)對可復用基類的需求，逐層確定它所屬的語法和語義的范疇，然后確定最合適的基類。 (1) 類庫的構造 通常將面向對象的可復用構件庫稱為可復用類庫 (簡稱類庫 )，因為這時所有的構件都是以類的形式出現(xiàn)。此后，構件的合成方式仍然是傳 統(tǒng)的子程序調用與參數(shù)傳遞。但是，這種自動修改方式還遠遠不能取代人工修改方式。但是，在多數(shù)情況下，需要對構件做或多或少的修改以適應新的需求。這種 CASE 工具對構件 (包括相應的文檔 )進行掃描，將各類信息存入某種瀏覽數(shù)據(jù)庫，然后回答構件用戶的各種查詢，進而幫助理解。此外，還可以幫助用戶逆著跳轉路徑逐步返回。 ? 檢索構件：實現(xiàn)多面分類法的 CASE 工具利用同義詞庫和概念距離圖，在可復用構件庫中尋找相同的或相近的構件描述子及相應的構件。 ① 基于關鍵詞的檢索 這種檢索方法的基本思想是：系統(tǒng) (CASE 工具 )在圖形用戶界面上將可復用構件庫的關鍵詞樹直觀地展示給用戶，用戶通過在樹上的逐級瀏覽尋找需要的關鍵詞并提取相應的構件。 目前出現(xiàn)了一些專用操作系統(tǒng)，其本身就提供了不依賴于平臺的服務，因此，在依稀結構的第三層和第四層之間，有時界限會變得模糊不 清。此層應當包括專門針對不同業(yè)務類型的一系列構件庫系統(tǒng)。這些動態(tài)模型需要與軟件的靜態(tài)分層組織聯(lián)合起來使用。軟件構件的分類模式主要有如下 3 類： C ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 11 圖 一種 4 層次的分層式體系結構 圖 源于圖書館索引方法的分類 法 6. 分層式體系結構 所謂分層式體系結構，是按層次組織軟件的一種軟件體系結構，其中每一層軟件建立在低一層的軟件層上。就是說，上下文將通過定義概念的、操作的和實現(xiàn)的特征，使軟件人員能夠找到合適的構件以滿足應用的需求。然后用類似于聯(lián)機幫助系統(tǒng)編譯器的工具對構件的說明文檔進行編譯，最后用相應的工具運行編譯后的目標程序代碼即可。全文檢索系統(tǒng)將用戶給出的關鍵詞與說明文檔中的文字進行匹配，實現(xiàn)軟件構件的瀏覽式檢索。屬于每個“面”的一般化概念與其中的兩個或多個“概念”以加權邊相連接，兩個“概念”的相似性由它們之間的最短加權路徑上的加權距離確定，附加于邊上的權值體現(xiàn)了“概念”之間的差異程度。“面”可以描述構件執(zhí)行的功能、被操作的數(shù)據(jù)、構件應用的上下文以及任何其它特征。不可再 分解的原子層的包含隸屬于它的某些軟件構件。增、刪、更新構件庫應當盡量不影響構件庫的結構； ? 不僅能夠支持精確匹配，還應能支持相似構件的查找； ? 不僅能夠進行簡單的語法匹配，而且能夠查找在功能和行為上等價或相似的構件； ? 對應用論 域 (族 )有較強的描述能力和較好的描述精確度； ? 便于庫管理員和用戶使用； ? 具備可自動化的潛力。針對每一類出錯源制定相應的防范和測試措施與硬件、軟件環(huán)境密切相關。 ① 構件 的開發(fā)者應當利用現(xiàn)有的硬件、軟件，在盡可能多的環(huán)境中進行各種標準測試。軟件構件的設 計必須保證構件接口元素的功能和行為在語義上的正確性，不管各線程操作序列之間的相對時序如何變化。 ? 功能抽象：軟件構件的功能由接口說明中的輸入 ― 關系確定，實現(xiàn)細節(jié)對構件的使用 7 者隱藏起來； ? 數(shù)據(jù)抽象：在 功能抽象的基礎上進一步隱藏除接口參數(shù)外的所有數(shù)據(jù)。借助較高抽象級別的軟件構件可望提高復用的效能，因為這樣不僅能夠復用代碼，而且能夠復用需求模型和設計方案。 代碼極復用時最簡單，也是用得最多的。若用面向對象的術語來陳述，它的類層次的規(guī)模應比較小。那么，什么是結構建模呢？ Pollak 和 Rissman 這樣描述：結構模型由數(shù)量不多的一些結構元素構成，用這些結構元素可明確地表示交互的模式。 ? 顯著相關，且若新軟 件 不具有此特征則復用是低效的。為了解決這個難題，有必要定義一組可以 為論域中所有軟件共享的論域特征。 4 ① 論域分析過程 論域分析與常規(guī)的需求分析活動有相似之處，它們都是軟件開發(fā)中直接基于應用論域的開發(fā)活動，并且都要完成程度不同的論域建模任務。以這種方式，論域工程和基于構件的應用開發(fā)同時進行。 表 給出的數(shù)據(jù) (來自軍方的一些系統(tǒng)項目 )表明 1 美元投資在 4 年后 的回報。另外，復用系統(tǒng)和對象的設計是屢見不鮮的。 2. 軟件復用的類型 軟件復用的范圍不僅涉及源程序代碼， Caper Jones 定義了十種可能復用的軟件要素： ① 項目計劃 ：軟件項目計劃的基本結構和許多內(nèi)容 (如 SQA計劃 )都可以跨項目復用。上述的軟件復用的方法如圖 所示。 縱向復用活動的主要關鍵點在于論域分析：根據(jù)應用論域的特征和相似性，預測軟件構件的可復用性。只有當復用能帶來效益時人們才會考慮復用。對于新的軟件開發(fā)項目而言，它們或者是構成新軟件系統(tǒng)的構件，或者是在軟件開發(fā)過程中發(fā)揮某種作用。 2. 了解 軟件復用的類型 、復用的目標和內(nèi)容。 7. 了解 軟件構件的復用過程 (包括構件的檢索與提取、理解與評價和修改 ) 8. 了解 面向對象的軟件復用技術 9. 了解 支持軟件復用的 CASE 工具需求 二、內(nèi)容提要 1. 軟件復用的概念、過程和意義 (1) 軟件 復用的概念 對建立軟件目標系統(tǒng)而言，所謂復用 (Reuse)，就是利用某些早先開發(fā)的對建立新軟件系統(tǒng)有用的軟件元素來生產(chǎn)新系統(tǒng)。 70年 代的中期和后期開始，為了緩解軟件危機，許多人寄希望于軟件復用技術，因為在提高軟件生產(chǎn)率與質量，以及減少軟件開發(fā)時間和成本的努力中軟件復用已經(jīng)成了關鍵因素。標準函數(shù)庫是一種典型的原始的橫向復用機制。 隨著可復用構件的不斷豐富，可復用構件庫的規(guī)模會不斷擴大，這樣，必須考慮如何組織庫的結構以保持較高的檢索效率。同時。 ④ 需求模型和規(guī)格說明 ：類和對象的模型和規(guī)格說明顯然可以復用。因為它可占到一個應用的 60%的代碼量，所以復用的效果最明顯。為幫助潛在的該方法的使用者選擇這個方法，應定義一組功能描述，以幫助人們作出適當?shù)臎Q策。從軟件工程的觀點來看，論域就是向應用軟 件提供應用需求的問題和背景知識。 論域語言提供了在論域中進行應用的規(guī)格說明和構造的手段。 ? 僅在不尋常的情況下相關。 表 列出典型的對軟件復用可能有影響的論域特征，為了有效地復用軟件構件，必須考慮這些論域特征。因此，結構模型是一種能夠而且也應該跨越該論域所有應用的可復用的體系結構要素。 4. 可復用構件的構造原則和質量標準 論域分析的結果為可復用構件的選取提供了指導原則。這時，若能將需求級的軟件構件和設計級的軟件構件相結合，使需求級軟件構件和設計級軟件構件的復用同時發(fā)生，就能夠簡化對這些軟件構件的理解和組裝過程。現(xiàn)在，在基于對象和面向對象程序設計語言及相應的開發(fā)環(huán)境下，軟件構件可 以用 Ada 程序包或 C++類來實現(xiàn)。軟件構件提供端口，以便為多個用戶同時訪問軟件構件中的資源進行同步控制。 ② 正確性 ? 使用顯式的、標準的、完備的出錯處理機制； ? 使用強類型的程序設計； ? 在構件上附加重要的測試數(shù)據(jù)和測試報告。 ③ 應當盡可能將構件的與環(huán)境有關的因素抽象成為構件的參數(shù)，或者可將這些因素作為使用構件的約束條件在接口說明中詳細闡述，甚至可以將這些約束條件標識成精確的邏輯斷言插裝到構件的源程 序中。 5. 可復用構件庫的組織 需要對收集和開發(fā)的軟件構件進行分類，然后把它們放入到可復用構件庫的適當為止。但在建立層次之前，必須進行論域工程，這樣層次中各個項可以有充足的知識以供使用。 圖 關鍵詞分類結構示例 (3) 多面分類 此方法 由 3 部分構成：多面分類機制、同義詞庫和概念距離圖。 ② 同義詞庫：意義相同或相近的若干詞匯組成同義詞庫。必要時可以考慮增加新的“概念”，此時必須根據(jù)新“概念”完善同義詞庫和概念距離圖。由于網(wǎng)狀結構比較自由、松散，因此，超文本方法更容易修改可復用構件庫的結構。 ? 內(nèi)容：描述軟件構件的概念如何實現(xiàn)。圖 給出了一個使用圖書館科學索引法的分類法。應用系統(tǒng)建立在構件層之上，而此構件層中的許多構件庫系統(tǒng)又是建立在更低層次的構件庫系統(tǒng)之上。有的應用系統(tǒng)還可具有不同的版本或若干變體。此層經(jīng)常包括：圖形用戶界面構筑者使用的構件庫系統(tǒng)、與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) (DBMS)的接口、不依賴平臺的操作系統(tǒng)服務、對象請求代理 (ORBs)、對象鏈接和嵌入 OLE 構件，如電子表格和框圖編輯器。 為了確保分層式系統(tǒng)可管理，規(guī)定在一個系統(tǒng)內(nèi)，不能從低層復用高層的構件。此時，用戶可以從可復 用構件庫已有的“概念”中挑選，也可以將某些特征值置為空。這些構件說明是含有許多超文本結點的正文?？紤]到設計信息對于理解構件的必要性和構件庫的用戶逆向發(fā)掘設計信息的困難性，要求構件的開發(fā)過程必須遵循公共的軟件工程規(guī)范，并在構件庫的說明文檔中全面、準確地說明下列內(nèi)容： ① 構件的功能和行為； ② 相關的論域知識； ③ 可適應性約束條件和例外情況； ④ 可以預見的修改部分和修改方法。 對軟件構件的可復用性進行評價，主要通過收集和分析構件的用戶在實際復用構件的過程中所得到的各種反饋信息，按照某種論域模型來完成。例如，如果需要將用 C 語言編寫的構件 (源程序代碼 )改寫為其它語言的形式，構件的算法描述就十分必要。它要求在 庫中的構件必須以標準