【文章內(nèi)容簡介】 新的軟件，而組件，其實質(zhì)是一種專為處理某種特殊信息或特殊事務(wù)的軟件模塊。組件技術(shù)具有以下特點:物理地點透明性。無論是在相同程序中，還是同一計算機的不同程序中，甚至在不同計算機中，組件都可不經(jīng)過編譯而直接進行調(diào)用。語言無關(guān)性。因為組件技術(shù)是一種二進制標(biāo)準(zhǔn)，所以組件與編程語言無關(guān)。以某種語言寫成的組件可以在另外一種語言環(huán)境中使用，兩者無縫連接。接口可感知的特性。程序員利用工具和其他程序可以十分容易地發(fā)現(xiàn)組件的調(diào)用接口，這樣開發(fā)人員就無需從內(nèi)部了解某個組件的運行機制。組件技術(shù)解決了兩個技術(shù)問題一是互操作，即不同來源的組件能相互協(xié)調(diào)、通信，共同完成更復(fù)雜的功能。二是重用，即組件具有通用的特性，所提供的功能可為多種系統(tǒng)使用。在組件技術(shù)的概念模式下，軟件系統(tǒng)可以被視為相互協(xié)同高速公路收費管理系統(tǒng)1工作的對象集合，其中每個對象都會提供特定的服務(wù)，發(fā)出特定的消息，并且以標(biāo)準(zhǔn)形式公布，以便其他對象了解和調(diào)用。組件技術(shù)可以實現(xiàn)軟件的即插即用，即開發(fā)人員可以選擇不同品牌的組件，只要這些組件能提供一致的接口，這使得軟件的組合可像硬件的即插即用一樣簡單方便。早期的類庫，提供的是源代碼級的重用，只適用規(guī)模較小的開發(fā)形式。組件則封裝得更加徹底，更易于使用，并且不受 C++類語言的限制，可以在各種開發(fā)語言和開發(fā)環(huán)境中使用。因此，可以利用組件的語言無關(guān)性對系統(tǒng)進行混合語言編程。 技術(shù)COM 是從 Microsoft 的 OLE(objec Linking and Embedding，對象鏈接和嵌入) 演變過來的。OLE 技術(shù)最初是為了提供 Windows 應(yīng)用程序之間的“ 剪切與粘貼”（CutandPaste)功能。在。比 1 中，組件程序和客戶程序之間通信并沒有使用 COM 規(guī)范，而且是使一種被稱為動態(tài)數(shù)據(jù)交換但 DDE，Dynamic Data Exchange)的機制，DDE 建立在 Windows 操作系統(tǒng)的消息機制基礎(chǔ)上，其最大的缺點是效率低，而且穩(wěn)定性不好，使用也不夠方便。DDE 的這些缺陷限制了 OLE1 的發(fā)展，于是在 OLE2，Microsoft 放棄了DDE，采用了 COM 規(guī)范，OLE2 成為第一個采用 COM 架構(gòu)的軟件系統(tǒng)。它可以將一種文檔( 例如 Excel 電子表格)插入到另一種文檔 (例如 word 文檔)中，為應(yīng)用程序之間提供了更為廣泛的交互功能。 還支持拖放操作，即允許選中一個窗口中的文檔組件并將其放到另外一個窗口中去。另外，中的 OEL Annotation 還允許以編程的方式對 OEL 應(yīng)用進行“批處理” 。 中的這種通信模型就被命名為 COM(Component object Model，組件對象模型)。之后，Microsoft 開發(fā)了 DCOM，用于支持 COM 在分布式環(huán)境下的應(yīng)用。COM 是構(gòu)造二進制兼容軟件組件的規(guī)范，即 COM 不是編程語言、代碼高速公路收費管理系統(tǒng)1庫或編譯器，而是個二進制規(guī)范，不管是用什么編程語言和工具建立，都可以建立能夠相互通信的組件。COM 是一種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其商業(yè)品牌稱為ActiveX。 COM 組件COM 組件是遵循 COM 規(guī)范編寫，以 Win32 動態(tài)鏈接庫(DLL)或可執(zhí)行文件（EXE)的形式發(fā)布的可執(zhí)行二進制代碼。遵循 COM 規(guī)范編寫的組件將能夠滿足對組件構(gòu)架的所有需求。遵循 COM 的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，組件與應(yīng)用程序、組件與組件之間可以互操作，可以極其方便地建立可伸縮的應(yīng)用系統(tǒng)。COM 組件具有以下特點:COM 規(guī)范的定義不依賴于特定的語言，它采用的是一種二進制代碼級的標(biāo)準(zhǔn)，而不是源代碼級的標(biāo)準(zhǔn)。在面向?qū)ο缶幊陶Z言中所定義的對象，只能在同樣的語言能被重復(fù)使用，這大大限制了對象的重用。而 COM 可以把面向?qū)ο笳Z言中的對象封裝起來，并提供一致的接口，使得它可以被各種不同的語言所使用。COM 規(guī)范的定義與語言無關(guān)，大多數(shù)語言在實現(xiàn)時都提供了對 COM 的支持，包括如 Microsoft 公司的 Visual/C++，勸 sublease，Borland公司的 Delphi 等都支持 COM 組件的開發(fā)和使用，而且很多語言還提供了許多可直接利用的 COM 組件作為產(chǎn)品的可選配件。COM 提供的服務(wù)組件對象在實現(xiàn)時有兩種進程模型:進程內(nèi)對象和進程外對象。如果是進程內(nèi)對象，則它在客戶進程空間中運行。如果是進程外對象，則它運行在同一機器上的另一個進程空間或者在遠(yuǎn)程機器的進程空間中。(1)進程內(nèi)服務(wù)程序:服務(wù)程序被加載到客戶的進程空間，在 Windows 環(huán)境下，通常服務(wù)程序的代碼以動態(tài)連接庫的形式實現(xiàn)。進程內(nèi)模型的優(yōu)點是高速公路收費管理系統(tǒng)1效率高，但組件不穩(wěn)定會引起客戶進程崩潰，因此組件可能會危及客戶。(2)進程外服務(wù)程序包括:本地服務(wù)程序和遠(yuǎn)程服務(wù)程序。本地服務(wù)程序中服務(wù)程序與客戶程序運行在同一臺機器上，服務(wù)程序是一個獨立的應(yīng)用程序，它通常是一個 EXE 文件。遠(yuǎn)程服務(wù)程序中服務(wù)程序和客戶程序運行在不同的機器上，服務(wù)程序可以是一個 DLL 模塊(需要代理進程 )，或者是一個 EXE 文件。進程外模型的優(yōu)點是具有較好的穩(wěn)定性，組件進程不會危及客戶程序，一個組件進程可以為多個客戶提供服務(wù)，但進程外組件開銷大，而且調(diào)用效率相對低一些。雖然 COM 對象有不同的進程模型，但這種區(qū)別對于客戶來說是透明的，因此客戶程序在使用組件對象時可以不管這種區(qū)別的存在，只要遵照 COM規(guī)范即可，即使組件的進程模型發(fā)生了變化，客戶程序也不需要重新編譯。實現(xiàn)這種進程透明特性的關(guān)鍵是 COM 庫，COM 庫負(fù)責(zé)組件程序的定位、管理組件對象的創(chuàng)建和對象與客戶之間的通信。由于 COM 標(biāo)準(zhǔn)是建立在二進制代碼級的，因此 COM 對象的可重用性與一般的面向?qū)ο笳Z啟‘如 C+十中對象的重用過程不同。對 COM 對象的客戶程序來說，它只是通過接口使用對象提供的服務(wù)，它并不知道對象內(nèi)部的實現(xiàn)過程，因此，組件對象的重用性建立在組件對象的行為方式上，而不是具體的實現(xiàn)上，這是建立重用的關(guān)鍵。COM 用兩種機制實現(xiàn)對象的重用:包容方式和聚合方式。 、 接口沒有接口，COM 組件就毫無用處。在組件對象模型中，對對象的直接訪問是不允許的，與對象的通信是通過定義良好的接口而進行的。接口定義了高速公路收費管理系統(tǒng)1其它軟件調(diào)用組件的公用功能。通常，規(guī)劃組件時，首先要設(shè)計接口。程序的其它組件要訪問這個功能時，只要通過這個接口調(diào)用這個組件即可。作為標(biāo)準(zhǔn)的命名約定，CMO 中的所有接口名都以“I”開頭。一個接口實際上分為兩部分:第一部分是接口定義部分，這部分按一定順序聲明了一些方法。這部分是 CMO 對象與這個對象的用戶共享的。第二部分是接口實現(xiàn)部分，實際上就是接口定義部分所聲明方法的具體實現(xiàn)。接口定義就好象 COM 對象與它的客戶之間的約定，它可以保證客戶按照特定的順序來調(diào)用特定的方法。 接口的特點(1)二進制特性COM 接口規(guī)范并不建立在任何編程語言的基礎(chǔ)上，是二進制一級的標(biāo)準(zhǔn)。任何語言只要有足夠的數(shù)據(jù)表達能力，就可以對接口進行描述，從而可以用于與組件程序有關(guān)的應(yīng)用開發(fā)。(2)接口不變性接口不變性保證了客戶程序和組件程序的相對獨立性。設(shè)計接日時，要充分考一慮組件對象所提供功能 I 均一般性特性。高速公路收費系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)參照其它良好的接口設(shè)計。(3)繼承性(擴展性)接口不變性并不意味著接口不再發(fā)展。接口可以通過繼承來發(fā)展，但接口繼承不同于類繼承其中接口繼承僅是說明繼承，而類繼承不僅是說明繼承，同時也是實現(xiàn)繼承。類繼承允許多高速公路收費管理系統(tǒng)1重繼承，而接口繼承僅支持單重繼承。根據(jù) CMO 規(guī)范，所有的繼口都必須從工 Unknown 派生(直接或間接)COM 對象的重用主要體現(xiàn)在包容/聚合兩種機制上(4)多態(tài)性—運行過程中的多態(tài)性COM 對象的多態(tài)性通過 CMO 接口體現(xiàn)。不同的對象實現(xiàn)同樣的接口?？蛻舫绦蚩梢杂媒y(tǒng)一的方法處理不同的對象，甚至是不同類型的對象?？蛻舫绦蚪y(tǒng)一處理的可能性使得我們可以用 CMO 規(guī)范建立插件系統(tǒng):規(guī)定插件必須實現(xiàn)特定的接口，可以使插件的統(tǒng)一管理/處理成為可能。如OLE、HTML 中的 ActiveX 控件。因為 Unknown 接口提供了兩個非常重要的特性(功能):生存期控制和接口查詢。這兩個特性是每個接口需要的。所有的 CMO 接口都從工Unknown 接口派生而來，所以每個 COM 對象都具有了工 Unknown 接口支持的功能。有了 Unknown 接口，客戶程序可以用統(tǒng)一的方式來控制不同對象的生存期以及在對象的不同接口之間跳轉(zhuǎn)。COM 指定接口和對象用 128 位數(shù)字來唯一標(biāo)識，這個 128 位數(shù)字叫做全局唯一標(biāo)識符(GU 工 D)。 GUID 可用于標(biāo)識兩種類型的項目:用于標(biāo)識接口的 GUID 叫做接口標(biāo)識符(interface evident iffier，即 IID)用于標(biāo)識某種類型的對象的 GU 功稱為類標(biāo)識符(Class 功，即 CLSID) 組件接口設(shè)計組件的接口在整個應(yīng)用系統(tǒng)中起決定性作用。接口設(shè)計不合理，不僅影響組件本身的可重用性，而且將影響整個應(yīng)用系統(tǒng)的升級，縮短系統(tǒng)的生命周期。所以確定組件的接口要經(jīng)過深思熟慮，以使其能支持各種不同的應(yīng)用。高速公路收費管理系統(tǒng)1一般接口應(yīng)具有較高的通用性，以提高整個應(yīng)用系統(tǒng)的復(fù)用能力，同時還要兼顧簡單和實用性。舉例說，如果我們需要定制一個組件訪問特定的數(shù)據(jù)庫井將結(jié)果返回給用戶。若只是為該系統(tǒng)設(shè)計，可以將庫名、表名、訪庫語句全部封裝在組件內(nèi)部，這樣組件的接口十分簡單，但組件本身的重用性很小。若將庫名、表名等作為組件的接口，組件的重用性大大提高了，但接口復(fù)雜了，不利于組件的拆換。建議的做法是:如果希望系統(tǒng)有再次開發(fā)或移植的潛力，可以將庫表名作為接口，訪庫語句應(yīng)封裝在組件內(nèi)部，否則將訪庫權(quán)限交給用戶，既不利于數(shù)據(jù)庫的安全性，也會給應(yīng)用程序帶來很大的負(fù)擔(dān)。組件的內(nèi)部實現(xiàn)細(xì)節(jié)不能反映到接口中，接口同內(nèi)部實現(xiàn)細(xì)節(jié)的隔離程度越高，組件或應(yīng)用發(fā)生變化對接口的影響將越小。在設(shè)計組件的接口時，還要盡量估計到將來可能出現(xiàn)的各種情況，力爭設(shè)計出具有高復(fù)用性、適應(yīng)性和靈活性的口。第三章 高速公路收費系統(tǒng)總體分析 收費系統(tǒng)需求分析 功能需求根據(jù)用戶的需求說明書，該公路收費系統(tǒng)作為一個集收費半自動化和管理一體的綜合系統(tǒng)，功能總體來說分為收費原始數(shù)據(jù)的錄入功能和數(shù)據(jù)管理高速公路收費管理系統(tǒng)1功能。詳細(xì)功能如下:收費:收費人員在收費亭現(xiàn)場對通過的車輛收取一定的通行費，并將第一手的收費原始數(shù)據(jù)錄入到數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)作為財政管理的數(shù)據(jù)來源。報警:收費人員在碰到欠費車和闖關(guān)車時，系統(tǒng)將會自動啟動收費站亭的報警器，啟動攝像機捕捉車輛圖像并向收費站發(fā)出特殊事件報警，同時將相關(guān)的報警信息存入數(shù)據(jù)庫以備案。維護系統(tǒng):主要是維護系統(tǒng)日常正常運行的一些參數(shù)，包括時鐘，各種車型的費率，員工管理，班次管理及車道開通管理。處理報警:根據(jù)報警日志的相關(guān)內(nèi)容，確認(rèn)肇事車輛從而對相關(guān)車輛進行相關(guān)處理。管理收費數(shù)據(jù):對數(shù)據(jù)庫中收費數(shù)據(jù)根據(jù)員工，車道，車型，日志等進行統(tǒng)計管理，根據(jù)這些統(tǒng)計信息來調(diào)整系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)。打印財務(wù)報表:對收費數(shù)據(jù)按小時、班次、日、周、月、年打印全線的營運財務(wù)報表。 非功能性需求整個收費系統(tǒng)應(yīng)具備以下特點:收費手續(xù)簡單，效率高，對交通的影響小。收費系統(tǒng)是工作在交通繁忙的高速公路的入口和出口處，它的效率問題某種程度上決定了交通的車流量，所以對過往車輛的收費過程必須很快的進行，不能讓收費站成為公路車流量的瓶頸。收費站網(wǎng)間的信息傳輸(收費站到收費科/ 公路處管理中心的匯總信息)采用安全的 TCP/沖通訊協(xié)議，以確保數(shù)據(jù)的安全性。收費數(shù)據(jù)的安全性。收費原始數(shù)據(jù)在打印收據(jù)后，不允許任何人更改。如果在上傳收費信息，網(wǎng)絡(luò)不通，系統(tǒng)會提示將數(shù)據(jù)臨時存儲本地。然后在高速公路收費管理系統(tǒng)1當(dāng)前班次結(jié)束時，由該班次的收費人員把該收費信息通過移動設(shè)備移交到收費站管理中心，以將收費數(shù)據(jù)錄入到數(shù)據(jù)庫中、收費數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在對收費站收費系統(tǒng)進行維修和模擬時，所產(chǎn)生的偽收費信息，存儲在收費站管理中心數(shù)據(jù)庫中的臨時表中，每周系統(tǒng)會自動清除這些臨時信息，以防止過期模擬數(shù)據(jù)浪費磁盤資源。收費科/公路處相關(guān)的政策更新信息要能及時的應(yīng)用到整個公路處各個收費站的各個收費點的營運中。數(shù)據(jù)的備份。定期將數(shù)據(jù)庫中的車輛基本數(shù)據(jù)、班次基本數(shù)據(jù)、維修數(shù)據(jù)導(dǎo)出到磁帶等超大容量的存儲設(shè)備以長期保存。但要保證庫中有最近 45 天內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)。 高速公路收費系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)該高速公路收費系統(tǒng)是由收費科/公路處級管理軟件、站級管理軟件和車道級收費軟件三部分組成，分別安裝在車道收費處、收費站管理中心和收費科/公路處管理中心。整個系統(tǒng)形成如下圖所示的結(jié)構(gòu) :高速公路收費管理系統(tǒng)1圖 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 系統(tǒng)主要硬件組成:包括工控機、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機等。:包括費額顯示器、打印機、手動欄桿機、自動欄桿機、通行燈、頂棚燈、霧燈、車檢線圈、抓拍線圈、閃光報警器、聲卡、攝像機和圖像抓拍卡等。 系統(tǒng)主要軟件組成(1)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)采用 Microsoft Windows 2022(2)數(shù)據(jù)庫采用 Microsoft SQL Server 2022高速公路收費管理系統(tǒng)1(1)車道級軟件(3)收費站管理軟件(2)收費科/公路處管理軟件V