【正文】 于語(yǔ)法匹配，要求 用戶對(duì)可復(fù)用構(gòu)件庫(kù)中的出現(xiàn)的眾多詞匯有較全面的把握，較精確的理解。如果源程序中以結(jié)構(gòu)化注解的形式給出函數(shù)的前置條 件、后置斷言、約束與例外情形、算法描述，用戶也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些信息的直觀瀏覽。這樣，構(gòu)件的用戶可以通過(guò)對(duì)實(shí)參的選擇來(lái)調(diào)整構(gòu)件的功能或行為。構(gòu)件合成技術(shù)大致可分為基于功能的、基于數(shù)據(jù)的和面向?qū)ο蟮暮铣杉夹g(shù)。 8. 面向?qū)ο蟮能浖?fù)用技術(shù) 由于封裝和繼承的特性，面向?qū)ο蠓椒ū绕渌浖_(kāi)發(fā)方法更適合支持軟件復(fù)用。類庫(kù)的組織方式采用類的繼承層次結(jié)構(gòu)。 需要強(qiáng)調(diào)的是：對(duì)類庫(kù)的檢索并不要求待實(shí)現(xiàn)的類與庫(kù)中的基類完全相同或極為相似，只是希望待實(shí)現(xiàn)的類與基類之間存在某種自然的繼承關(guān)系，或者基類能夠提供屬性或操作給待實(shí)現(xiàn)的子類選用。通過(guò)繼承和修改基類的屬性和操作來(lái)完成新子類的定義。這些新技術(shù)包括微軟的 ( E )、 ( F )、 ( G )， SUN 公司的 Java，OMG 公司的 CORBA、 IDL 等。 新的應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)和工具是以“構(gòu)件”作為關(guān)鍵，復(fù)用大粒度的“對(duì)象”，為的是快速開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件。 分析：以往的軟件工程技術(shù)不能滿足復(fù)用的需要，體現(xiàn)在工程、過(guò)程、組織管理、經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)等 4 個(gè)方面。 ? 缺乏實(shí)施復(fù)用的工具：為了實(shí)施復(fù)用，需要一系列新的工具，并把它們集成到面向復(fù)用的軟件工程環(huán)境中去。 分析：論域工程過(guò)程要在選定的應(yīng)用論域中界定出共性和可變性，要為多個(gè)應(yīng)用和構(gòu)件定義一個(gè)體系結(jié)構(gòu)，并開(kāi)發(fā)一系列可適度擴(kuò)展的構(gòu)件。例如可以采用通用的基于層次或數(shù)據(jù)流的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，或者采用特殊的系統(tǒng)組織(如經(jīng)典的編譯器分解方式 )， OSI七層協(xié)議， MVC 用戶界面語(yǔ)義圖等。 (4) 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范風(fēng)格的使用也支持了互操作性，例如像 CORBA 這樣的面向?qū)ο蟮募軜?gòu)和基于事件機(jī)制的工具的集成； (5) 在限制了設(shè)計(jì)空間的情況下，體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格通常允許進(jìn)行特殊的與風(fēng)格有關(guān)的分析。在一些分層系統(tǒng)中， ( C )全部被隱藏起來(lái)，只有 ( D )和一部分精心選擇的功能可以被系統(tǒng)外部看到。在這種系統(tǒng)中，軟件部件是實(shí)現(xiàn)在層次結(jié)構(gòu)中的一些虛擬機(jī)，連接是層次與層次之間交互的協(xié)議，拓?fù)浼s束包括對(duì)層次之間交互的限制。另外，它能支持復(fù)用，和抽象數(shù)據(jù)類型一樣，只要提供的服務(wù)接口定義不變，同一層的 不同實(shí)現(xiàn)可以交換使用。令 Et、 En 和 Er 分別代表開(kāi)發(fā)該程序的總工作量、新編程序的工作量和復(fù)用已有軟件構(gòu)件的工作量， Cn 和 Cr分別代表開(kāi)發(fā)新代碼和復(fù)用已有軟件構(gòu)件的生產(chǎn)率。只有當(dāng)軟件開(kāi)發(fā)人員使用已有的軟件構(gòu)件構(gòu)造應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，其工作效率比重新從底層編寫(xiě)程序的效率高時(shí)，復(fù)用率的提高才會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)率提高。在這個(gè)活動(dòng)中需要一整套的界定方法，并需要一個(gè)能確保可復(fù)用資源被復(fù)用的體系結(jié)構(gòu)。 ( E )技術(shù)中的封裝、多態(tài)等特性，可簡(jiǎn)化構(gòu)件的開(kāi)發(fā)工作。構(gòu)件提供端口，以便為多個(gè) ( F )同時(shí)訪問(wèn)構(gòu)件中的資源進(jìn)行 ( G )控制。 3C是指 ( A )、 ( B )和 ( C )。軟件復(fù)用的范圍有以 下十個(gè)方面： ① 項(xiàng)目計(jì)劃：軟件項(xiàng)目計(jì)劃的基本結(jié)構(gòu)和許多內(nèi)容 都可以跨項(xiàng)目復(fù)用。 ⑦ 用戶文檔和技術(shù)文檔：即便特定的應(yīng)用不同，但也經(jīng)常有可能復(fù)用用戶文檔和技術(shù)文檔中的大部分內(nèi)容。 ④ 需求模型和規(guī)格說(shuō)明：類和對(duì)象的模型和規(guī)格說(shuō)明顯然可以復(fù)用。一般來(lái)講， ( B )是對(duì) B 層 D 層 C 層 E 層 各個(gè)應(yīng)用的各種變體 各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng) 各個(gè)構(gòu)件庫(kù)系統(tǒng) (針對(duì)特定論域、 特定業(yè)務(wù) ) 不依賴平臺(tái)的 低層構(gòu)件等 特定的平臺(tái)軟件： 操作系統(tǒng)等 特定的平臺(tái)軟件 ： 操作系統(tǒng)等 22 外來(lái)用戶 ( G )的信息，是只有試圖修改或測(cè)試該構(gòu)件的人才需要了解的信息。 供選擇的答案： A. ① 高效性 ② 通用性 ③ 可靠性 ④ 保密性 B ? E. ① 系統(tǒng)軟件 ② 特定業(yè)務(wù) ③ 中間件 ④ 應(yīng)用軟件 ⑤ 軟件平臺(tái) 【 88】 回答下列問(wèn)題。( A )、 ( B )、 ( C )。 供選擇的答案： A, B. ① 應(yīng)用系統(tǒng)工程 ② 軟件工程 ③ 論域工程 ④ 需求工程 C, D. ① 用戶 ② 創(chuàng)建者 ③ 復(fù)用者 ④ 投資者 ⑤ 管理 者 【 85】所謂一個(gè)“構(gòu)件”，可以是一個(gè)類型、類或其它的工作成品。說(shuō)明在此過(guò)程中每個(gè)步驟需采用的關(guān)鍵步驟。 為實(shí)現(xiàn)軟件復(fù)用需要付出額外代價(jià)，如投資、時(shí)間和可復(fù)用構(gòu)件庫(kù)。 軟件成分的復(fù)用。較低的層次定義低層的交互，最低層通常只定義硬件物理連接。另外，它能支持 ( J )，和抽象數(shù) 據(jù)類型一樣，只要提供的服務(wù)接口定義不變，同一層的不同實(shí)現(xiàn)可以交換使用。 對(duì)于應(yīng)用軟件體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格來(lái)說(shuō)，由于視點(diǎn)的不同，軟件人員有很大的選擇空間。 (2) 它可以帶來(lái)顯著的代碼復(fù)用。 【例 4】軟件體系設(shè)計(jì)的一個(gè)中心問(wèn)題是能否 ( A )，以及采用何種軟件體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格。所以，應(yīng)當(dāng)幫助軟件人員進(jìn)行界定工作，以及按重要性對(duì)各項(xiàng) ( E )進(jìn)行優(yōu)先性排隊(duì)。例如，不能有效地挑選出可復(fù)用構(gòu)件并對(duì)它們進(jìn)行強(qiáng)化；缺乏對(duì)構(gòu)件打包、文檔化、分類、界定的技術(shù)；缺乏有效方法進(jìn)行 (構(gòu)件 )庫(kù)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)；缺乏良好的構(gòu)件庫(kù)存取方法。 【例 2】以往的軟件工程技術(shù)不能滿足復(fù)用的需要，體現(xiàn)在工程、 ( A )、 ( B )、經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)等 4個(gè)方面。“更快”是指在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中，軟件開(kāi)發(fā)工作能滿足市場(chǎng)上時(shí)間方面的要求 (即在提供軟件產(chǎn)品的時(shí)間方面能賽過(guò)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手 )；“更好”是指開(kāi)發(fā)出來(lái)的軟件在未來(lái)的運(yùn)行中失效可能性?。弧案　笔侵冈陂_(kāi)發(fā)和維護(hù)期間所花費(fèi)的開(kāi)銷少。當(dāng)然，這些 CASE工具不是軟件復(fù)用的必要條件，但具備這些工具能提高復(fù)用的效能。注意，面向?qū)ο蟮膹?fù)用技 術(shù)通常不允許用戶修改庫(kù)中的基類，要想對(duì)類庫(kù)進(jìn)行擴(kuò)充或修改，應(yīng)當(dāng)調(diào)整類庫(kù)的繼承結(jié)構(gòu)以把新的子類加入到適當(dāng)?shù)奈恢谩? 圖 類庫(kù)結(jié)構(gòu)示例 (2) 類庫(kù)的檢索 一般而言，類庫(kù)的組織方式直接決定檢索方式。當(dāng)然，子類也可以修改父類的屬性與操作，或者引進(jìn)新的屬性與操 作。當(dāng)使用這種合成技術(shù)進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)時(shí)，必須開(kāi)發(fā)人員必須對(duì)目標(biāo)軟件系統(tǒng)進(jìn)行自頂向下的功能分解，將系統(tǒng)分解為高內(nèi)聚、低耦合的功能模塊，然后根據(jù)各模塊的功能需求提取構(gòu)件，對(duì)它們進(jìn)行適應(yīng)性修改后，再納入到上述功能分解的層次框架中。 有人在軟件復(fù)用領(lǐng)域中嘗試使構(gòu)件的修改自動(dòng)化。這些反饋信息包括：復(fù)用成功的次數(shù)、對(duì)構(gòu)件的修改工作量、構(gòu)件的健壯性度量 (如出錯(cuò)數(shù)量 )、性能度量 (如執(zhí)行效率和資源消耗量 )等。 但是，如果軟件人員希望復(fù)用那些原先并非為復(fù)用而設(shè)計(jì)的構(gòu)件，上述要求不能滿足。用戶在閱讀這些正文時(shí)可實(shí)現(xiàn)多個(gè)構(gòu)件說(shuō)明文檔之間的自由跳轉(zhuǎn)，最終選擇合適的構(gòu)件。系統(tǒng)在庫(kù)中檢索時(shí)將忽略特征值為空的“面”。一個(gè)分層式系統(tǒng)有兩維：水平方向是在同層次內(nèi)的相互引用的多個(gè)系統(tǒng)，垂直方向表達(dá)了跨層次的靜態(tài)的依賴關(guān)系。這些軟件主要提供給應(yīng)用軟件和構(gòu)件開(kāi)發(fā)人員使用，使得他們能夠?qū)Ｗ⒂跇I(yè)務(wù)構(gòu)件和應(yīng)用系統(tǒng)的 應(yīng)用軟件層 特定業(yè)務(wù)層 中間件層 系統(tǒng)軟件層 各個(gè)應(yīng)用的各種變體 各 個(gè)應(yīng)用系統(tǒng) 各個(gè)構(gòu)件庫(kù)系統(tǒng) (針對(duì)特定論域、 特定業(yè)務(wù) ) 不依賴平臺(tái)的 低層構(gòu)件等 特定的平臺(tái)軟件： 操作系統(tǒng)等 索引詞匯表 受控的索引詞匯表 不受控的索引詞匯表 分類 枚舉 多面 關(guān)鍵詞 描述符 主題 頭部 抽取術(shù)語(yǔ)的 表單文本 不抽取術(shù)語(yǔ)的 表單文本 具有語(yǔ)法 不具有語(yǔ)法 詞典 12 構(gòu)筑。應(yīng)用系統(tǒng)可以通過(guò)其接口與其它系統(tǒng)操作，還可以通過(guò)低層軟件提供的服務(wù)或?qū)ο?(如操作系統(tǒng)、特定業(yè)務(wù)服務(wù) )間接地與其它系統(tǒng)交互操作。 軟件的組織方式通常是指軟件的靜態(tài)分層 結(jié)構(gòu)，就像在編譯連接時(shí)軟件各個(gè)模塊之間的分層依賴關(guān)系那樣，是一種靜態(tài)的關(guān)系，而不是指軟件在運(yùn)行時(shí)的組織和動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)?！笆芸氐乃饕~匯表”限制了所有可用于分類對(duì)象 (或構(gòu)件 )的術(shù)語(yǔ)或語(yǔ)法。一般來(lái)講，內(nèi)容是對(duì)外來(lái)用戶隱蔽的信息，是只有試圖修改或測(cè)試該構(gòu)件的人才需要了解的信息。 Windows 環(huán)境下的聯(lián)機(jī)幫助系統(tǒng)就是一種典型的超文本系統(tǒng)。 (4) 超文本組織法 超文本方法與基于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的可復(fù)用構(gòu)件庫(kù)組織方法不同，它基于全文檢索技術(shù)，其基本思想是：所有軟件構(gòu)件都必須輔以詳細(xì)的功能或行為說(shuō)明文檔，說(shuō)明中出現(xiàn)的概念和軟件構(gòu)件以網(wǎng)狀鏈接方 式互相連接。所有詞匯按照隸屬于“面”的“概念”分組，在任一時(shí)刻點(diǎn)，每個(gè)“概念”可用組內(nèi)的某一同義詞匯作為標(biāo)識(shí)載體。 ① 多面分類機(jī)制：分析論域范圍并定義若干用于描述一個(gè)構(gòu)件特征的“面”，每個(gè)“面”包含若干“概念”，它們表述構(gòu)件在“面”上的基本特征。 (2) 關(guān)鍵詞分類 此方法的基本思想是：根據(jù)論域分析的結(jié)果，將應(yīng)用論域 (族 )的概念按照從抽象到具體的順序，逐步分解樹(shù)形結(jié)構(gòu)或有向無(wú)回路圖結(jié)構(gòu)。軟件構(gòu)件的分類方法和相應(yīng)的構(gòu)件庫(kù)結(jié)構(gòu)對(duì)構(gòu)件的檢索和理解有極為深刻的影響，就是說(shuō)，可復(fù)用構(gòu)件庫(kù)的組織應(yīng)當(dāng)便于構(gòu)件的存儲(chǔ)和檢索。 ④ 對(duì)可能引發(fā)移植性錯(cuò)誤和適應(yīng)性錯(cuò)誤的出錯(cuò)源進(jìn)行分類，針對(duì)每一類出錯(cuò)源制定相應(yīng)的防范和測(cè)試措施。 ③ 可理解性 ? 提供完全的、精確的文檔和程序注解； ? 構(gòu)件內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)和控制流程必須標(biāo)準(zhǔn)化； ? 使用統(tǒng)一的命名規(guī)則和語(yǔ)法約定。訪問(wèn)請(qǐng)求首先進(jìn)入等待隊(duì)列，軟件構(gòu)件就緒后，從隊(duì)列中取出請(qǐng)求逐個(gè)執(zhí)行。 開(kāi)發(fā)代碼級(jí)軟件構(gòu)件與通常的程序設(shè)計(jì)活動(dòng)不同，其主要區(qū)別在于：軟件人員必須運(yùn)用各種抽象化手段，以發(fā)掘公共特征，分離構(gòu)件的應(yīng)用上下文、功能和行為，從而提高可復(fù)用性。 需求級(jí)和設(shè)計(jì)級(jí)軟件構(gòu)件的開(kāi) 發(fā)必須遵循以下兩條原則： ? 將構(gòu)件應(yīng)用的上下文與構(gòu)件嚴(yán)格分離； ? 利用抽象化、參數(shù)化等手段提取公共特征，增強(qiáng)構(gòu)件對(duì)未來(lái)不同應(yīng)用項(xiàng)目的適應(yīng)能力。一旦確定了某些軟件元素應(yīng)當(dāng)稱為可復(fù)用構(gòu)件并要加入到可復(fù)用構(gòu)件庫(kù)中，軟件人員就必須實(shí)際構(gòu)造它們。 結(jié)構(gòu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)模型中的各個(gè)不同的構(gòu)成成分，用于描述系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)中的模式。 表 影響復(fù)用的論域特征 產(chǎn) 品 過(guò) 程 人 員 需求穩(wěn)定性 過(guò)程模型 動(dòng)機(jī) 并發(fā)軟件 過(guò) 程符合性 教育 內(nèi)存限制 項(xiàng)目環(huán)境 經(jīng)驗(yàn) ∕ 培訓(xùn) 應(yīng)用大小 進(jìn)度限制 ? 應(yīng)用論域 用戶界面復(fù)雜性 預(yù)算限制 ? 過(guò)程 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 生產(chǎn)效率 ? 平臺(tái) 安全性 ∕可靠性 ? 語(yǔ)言 壽命需求 開(kāi)發(fā)隊(duì)伍 產(chǎn)品質(zhì)量 生產(chǎn)效率 產(chǎn)品可靠性 ③ 結(jié)構(gòu)建模和結(jié)構(gòu)點(diǎn) 結(jié)構(gòu)建模是一種基于模式的論域工程方法。 ? 相關(guān)。下面給出一個(gè)檢查表，以確定哪些軟件要素可以成為可復(fù)用的構(gòu)件。論域工程的主要任務(wù)就是針對(duì)單個(gè)或一族相似的論域，以軟件復(fù)用為目標(biāo)，探尋并挖掘論域或論域族中能夠?yàn)槎鄠€(gè)應(yīng)用軟件系統(tǒng)共用的軟件要素，并對(duì)它們進(jìn)行結(jié)構(gòu)化組織，放入可復(fù)用構(gòu)件庫(kù)，以備復(fù)用。 3. 論 域工程 (1) 針對(duì)復(fù)用的過(guò)程模型 針對(duì)復(fù)用的過(guò)程模型如圖 所示。 ⑨ 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ：經(jīng)常被復(fù)用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括：內(nèi)部表、列表和記錄結(jié)構(gòu)，以及文件和完整的數(shù)據(jù)庫(kù)。此外，用傳統(tǒng)軟論域知識(shí) 論域分析 軟件開(kāi)發(fā)與 軟件構(gòu)件開(kāi)發(fā) 目標(biāo)軟件 用戶需求 理 解 檢 索 確 認(rèn) 可復(fù)用構(gòu)件庫(kù) 3 件工程方法開(kāi)發(fā)的分析模型 (如數(shù)據(jù)流圖 )也可以復(fù)用。由于可復(fù)用構(gòu)件大都經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量驗(yàn)證，并在實(shí)際運(yùn)行環(huán)境中得到檢驗(yàn)，因此，復(fù)用軟件構(gòu)件有助于改善軟件質(zhì)量?？晒┻x擇的軟件構(gòu)件從庫(kù)中被檢索出來(lái)之后，用戶還必須理解它的功能或行為，以判定它是否真正適合于當(dāng)前的應(yīng)用?？v向復(fù)用是在一類具有較多公共性的應(yīng)用論域之間復(fù)用軟件構(gòu)件。當(dāng)前，美、日一些大公司的資料表明，軟件復(fù)用率最高可望達(dá)到 90%，而且軟件復(fù)用使得企業(yè)在及時(shí)滿足市場(chǎng)、軟件質(zhì)量、軟件開(kāi)發(fā)費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用等方面得到顯著的改進(jìn)。它是一項(xiàng)活動(dòng)，而不是一個(gè)對(duì)象。 1 第八章 軟件復(fù)用 一、復(fù)習(xí)要求 1. 了解軟件復(fù)用的概念、過(guò)程和意義。這里所說(shuō)的軟件元素可以包括需求規(guī)格說(shuō)明、設(shè)計(jì)過(guò)程、設(shè)計(jì)規(guī)格說(shuō)明、程序代碼、測(cè)試用例、度量等等。 為了保證軟件的復(fù)用，需要注意解決的問(wèn)題主要有： ? 復(fù)用必須以對(duì)被復(fù) 用對(duì)象的理解為基礎(chǔ)； ? 如何表達(dá)對(duì)軟件構(gòu)件的需求； ? 如何尋找有關(guān)的軟件構(gòu)件； ? 如何識(shí)別是否滿足要求； ? 如何調(diào)整或修改構(gòu)件使之滿足要求； ? 如何組裝到新系統(tǒng)中； ? 如何保證結(jié)