【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 新的軟件，而組件，其實(shí)質(zhì)是一種專(zhuān)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(diǎn):物理地點(diǎn)透明性。無(wú)論是在相同程序中，還是同一計(jì)算機(jī)的不同程序中，甚至在不同計(jì)算機(jī)中，組件都可不經(jīng)過(guò)編譯而直接進(jìn)行調(diào)用。語(yǔ)言無(wú)關(guān)性。因?yàn)榻M件技術(shù)是一種二進(jìn)制標(biāo)準(zhǔn)，所以組件與編程語(yǔ)言無(wú)關(guān)。以某種語(yǔ)言寫(xiě)成的組件可以在另外一種語(yǔ)言環(huán)境中使用，兩者無(wú)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(kāi)發(fā)人員就無(wú)需從內(nèi)部了解某個(gè)組件的運(yùn)行機(jī)制。組件技術(shù)解決了兩個(gè)技術(shù)問(wèn)題一是互操作，即不同來(lái)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(fèi)管理系統(tǒng)1工作的對(duì)象集合，其中每個(gè)對(duì)象都會(huì)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(duì)象了解和調(diào)用。組件技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)軟件的即插即用，即開(kāi)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(jiǎn)單方便。早期的類(lèi)庫(kù)，提供的是源代碼級(jí)的重用，只適用規(guī)模較小的開(kāi)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(lèi)語(yǔ)言的限制，可以在各種開(kāi)發(fā)語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)環(huán)境中使用。因此，可以利用組件的語(yǔ)言無(wú)關(guān)性對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行混合語(yǔ)言編程。 技術(shù)COM 是從 Microsoft 的 OLE(objec Linking and Embedding，對(duì)象鏈接和嵌入) 演變過(guò)來(lái)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(méi)有使用 COM 規(guī)范，而且是使一種被稱(chēng)為動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換但 DDE，Dynamic Data Exchange)的機(jī)制，DDE 建立在 Windows 操作系統(tǒng)的消息機(jī)制基礎(chǔ)上，其最大的缺點(diǎn)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(gè)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(gè)窗口中的文檔組件并將其放到另外一個(gè)窗口中去。另外，中的 OEL Annotation 還允許以編程的方式對(duì) OEL 應(yīng)用進(jìn)行“批處理” 。 中的這種通信模型就被命名為 COM(Component object Model，組件對(duì)象模型)。之后，Microsoft 開(kāi)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(jìn)制兼容軟件組件的規(guī)范，即 COM 不是編程語(yǔ)言、代碼高速公路收費(fèi)管理系統(tǒng)1庫(kù)或編譯器，而是個(gè)二進(jìn)制規(guī)范，不管是用什么編程語(yǔ)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(chēng)為ActiveX。 COM 組件COM 組件是遵循 COM 規(guī)范編寫(xiě)，以 Win32 動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)(DLL)或可執(zhí)行文件（EXE)的形式發(fā)布的可執(zhí)行二進(jìn)制代碼。遵循 COM 規(guī)范編寫(xiě)的組件將能夠滿足對(duì)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(diǎn):COM 規(guī)范的定義不依賴(lài)于特定的語(yǔ)言，它采用的是一種二進(jìn)制代碼級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，而不是源代碼級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)。在面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言中所定義的對(duì)象，只能在同樣的語(yǔ)言能被重復(fù)使用，這大大限制了對(duì)象的重用。而 COM 可以把面向?qū)ο笳Z(yǔ)言中的對(duì)象封裝起來(lái)，并提供一致的接口，使得它可以被各種不同的語(yǔ)言所使用。COM 規(guī)范的定義與語(yǔ)言無(wú)關(guān)，大多數(shù)語(yǔ)言在實(shí)現(xiàn)時(shí)都提供了對(duì) 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(kāi)發(fā)和使用，而且很多語(yǔ)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(duì)象在實(shí)現(xiàn)時(shí)有兩種進(jìn)程模型:進(jìn)程內(nèi)對(duì)象和進(jìn)程外對(duì)象。如果是進(jìn)程內(nèi)對(duì)象，則它在客戶進(jìn)程空間中運(yùn)行。如果是進(jìn)程外對(duì)象，則它運(yùn)行在同一機(jī)器上的另一個(gè)進(jìn)程空間或者在遠(yuǎn)程機(jī)器的進(jìn)程空間中。(1)進(jìn)程內(nèi)服務(wù)程序:服務(wù)程序被加載到客戶的進(jìn)程空間，在 Windows 環(huán)境下，通常服務(wù)程序的代碼以動(dòng)態(tài)連接庫(kù)的形式實(shí)現(xiàn)。進(jìn)程內(nèi)模型的優(yōu)點(diǎn)是高速公路收費(fèi)管理系統(tǒng)1效率高，但組件不穩(wěn)定會(huì)引起客戶進(jìn)程崩潰，因此組件可能會(huì)危及客戶。(2)進(jìn)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(yùn)行在同一臺(tái)機(jī)器上，服務(wù)程序是一個(gè)獨(dú)立的應(yīng)用程序，它通常是一個(gè) EXE 文件。遠(yuǎn)程服務(wù)程序中服務(wù)程序和客戶程序運(yùn)行在不同的機(jī)器上，服務(wù)程序可以是一個(gè) DLL 模塊(需要代理進(jìn)程 )，或者是一個(gè) EXE 文件。進(jìn)程外模型的優(yōu)點(diǎn)是具有較好的穩(wěn)定性，組件進(jìn)程不會(huì)危及客戶程序，一個(gè)組件進(jìn)程可以為多個(gè)客戶提供服務(wù)，但進(jìn)程外組件開(kāi)銷(xiāo)大，而且調(diào)用效率相對(duì)低一些。雖然 COM 對(duì)象有不同的進(jìn)程模型，但這種區(qū)別對(duì)于客戶來(lái)說(shuō)是透明的，因此客戶程序在使用組件對(duì)象時(shí)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(jìn)程模型發(fā)生了變化，客戶程序也不需要重新編譯。實(shí)現(xiàn)這種進(jìn)程透明特性的關(guān)鍵是 COM 庫(kù)，COM 庫(kù)負(fù)責(zé)組件程序的定位、管理組件對(duì)象的創(chuàng)建和對(duì)象與客戶之間的通信。由于 COM 標(biāo)準(zhǔn)是建立在二進(jìn)制代碼級(jí)的，因此 COM 對(duì)象的可重用性與一般的面向?qū)ο笳Z(yǔ)啟‘如 C+十中對(duì)象的重用過(guò)程不同。對(duì) COM 對(duì)象的客戶程序來(lái)說(shuō)，它只是通過(guò)接口使用對(duì)象提供的服務(wù)，它并不知道對(duì)象內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，因此，組件對(duì)象的重用性建立在組件對(duì)象的行為方式上，而不是具體的實(shí)現(xiàn)上，這是建立重用的關(guān)鍵。COM 用兩種機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)象的重用:包容方式和聚合方式。 、 接口沒(méi)有接口，COM 組件就毫無(wú)用處。在組件對(duì)象模型中，對(duì)對(duì)象的直接訪問(wèn)是不允許的，與對(duì)象的通信是通過(guò)定義良好的接口而進(jìn)行的。接口定義了高速公路收費(fèi)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(shí)，首先要設(shè)計(jì)接口。程序的其它組件要訪問(wèn)這個(gè)功能時(shí)，只要通過(guò)這個(gè)接口調(diào)用這個(gè)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(kāi)頭。一個(gè)接口實(shí)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(duì)象與這個(gè)對(duì)象的用戶共享的。第二部分是接口實(shí)現(xiàn)部分，實(shí)際上就是接口定義部分所聲明方法的具體實(shí)現(xiàn)。接口定義就好象 COM 對(duì)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(lái)調(diào)用特定的方法。 接口的特點(diǎn)(1)二進(jìn)制特性COM 接口規(guī)范并不建立在任何編程語(yǔ)言的基礎(chǔ)上，是二進(jìn)制一級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)。任何語(yǔ)言只要有足夠的數(shù)據(jù)表達(dá)能力，就可以對(duì)接口進(jìn)行描述，從而可以用于與組件程序有關(guān)的應(yīng)用開(kāi)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(duì)獨(dú)立性。設(shè)計(jì)接日時(shí)，要充分考一慮組件對(duì)象所提供功能 I 均一般性特性。高速公路收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)參照其它良好的接口設(shè)計(jì)。(3)繼承性(擴(kuò)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(guò)繼承來(lái)發(fā)展，但接口繼承不同于類(lèi)繼承其中接口繼承僅是說(shuō)明繼承，而類(lèi)繼承不僅是說(shuō)明繼承，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)繼承。類(lèi)繼承允許多高速公路收費(fèi)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(duì)象的重用主要體現(xiàn)在包容/聚合兩種機(jī)制上(4)多態(tài)性—運(yùn)行過(guò)程中的多態(tài)性COM 對(duì)象的多態(tài)性通過(guò) CMO 接口體現(xiàn)。不同的對(duì)象實(shí)現(xiàn)同樣的接口。客戶程序可以用統(tǒng)一的方法處理不同的對(duì)象，甚至是不同類(lèi)型的對(duì)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(shí)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?yàn)?Unknown 接口提供了兩個(gè)非常重要的特性(功能):生存期控制和接口查詢(xún)。這兩個(gè)特性是每個(gè)接口需要的。所有的 CMO 接口都從工Unknown 接口派生而來(lái)，所以每個(gè) COM 對(duì)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(lái)控制不同對(duì)象的生存期以及在對(duì)象的不同接口之間跳轉(zhuǎn)。COM 指定接口和對(duì)象用 128 位數(shù)字來(lái)唯一標(biāo)識(shí)，這個(gè) 128 位數(shù)字叫做全局唯一標(biāo)識(shí)符(GU 工 D)。 GUID 可用于標(biāo)識(shí)兩種類(lèi)型的項(xiàng)目:用于標(biāo)識(shí)接口的 GUID 叫做接口標(biāo)識(shí)符(interface evident iffier，即 IID)用于標(biāo)識(shí)某種類(lèi)型的對(duì)象的 GU 功稱(chēng)為類(lèi)標(biāo)識(shí)符(Class 功，即 CLSID) 組件接口設(shè)計(jì)組件的接口在整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中起決定性作用。接口設(shè)計(jì)不合理，不僅影響組件本身的可重用性，而且將影響整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的升級(jí)，縮短系統(tǒng)的生命周期。所以確定組件的接口要經(jīng)過(guò)深思熟慮，以使其能支持各種不同的應(yīng)用。高速公路收費(fèi)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(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的復(fù)用能力，同時(shí)還要兼顧簡(jiǎn)單和實(shí)用性。舉例說(shuō)，如果我們需要定制一個(gè)組件訪問(wèn)特定的數(shù)據(jù)庫(kù)井將結(jié)果返回給用戶。若只是為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以將庫(kù)名、表名、訪庫(kù)語(yǔ)句全部封裝在組件內(nèi)部，這樣組件的接口十分簡(jiǎn)單，但組件本身的重用性很小。若將庫(kù)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(kāi)發(fā)或移植的潛力，可以將庫(kù)表名作為接口，訪庫(kù)語(yǔ)句應(yīng)封裝在組件內(nèi)部，否則將訪庫(kù)權(quán)限交給用戶，既不利于數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性，也會(huì)給應(yīng)用程序帶來(lái)很大的負(fù)擔(dān)。組件的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)不能反映到接口中，接口同內(nèi)部實(shí)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(duì)接口的影響將越小。在設(shè)計(jì)組件的接口時(shí)，還要盡量估計(jì)到將來(lái)可能出現(xiàn)的各種情況，力爭(zhēng)設(shè)計(jì)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(fèi)系統(tǒng)總體分析 收費(fèi)系統(tǒng)需求分析 功能需求根據(jù)用戶的需求說(shuō)明書(shū)，該公路收費(fèi)系統(tǒng)作為一個(gè)集收費(fèi)半自動(dòng)化和管理一體的綜合系統(tǒng)，功能總體來(lái)說(shuō)分為收費(fèi)原始數(shù)據(jù)的錄入功能和數(shù)據(jù)管理高速公路收費(fèi)管理系統(tǒng)1功能。詳細(xì)功能如下:收費(fèi):收費(fèi)人員在收費(fèi)亭現(xiàn)場(chǎng)對(duì)通過(guò)的車(chē)輛收取一定的通行費(fèi)，并將第一手的收費(fèi)原始數(shù)據(jù)錄入到數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)作為財(cái)政管理的數(shù)據(jù)來(lái)源。報(bào)警:收費(fèi)人員在碰到欠費(fèi)車(chē)和闖關(guān)車(chē)時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)收費(fèi)站亭的報(bào)警器，啟動(dòng)攝像機(jī)捕捉車(chē)輛圖像并向收費(fèi)站發(fā)出特殊事件報(bào)警，同時(shí)將相關(guān)的報(bào)警信息存入數(shù)據(jù)庫(kù)以備案。維護(hù)系統(tǒng):主要是維護(hù)系統(tǒng)日常正常運(yùn)行的一些參數(shù)，包括時(shí)鐘，各種車(chē)型的費(fèi)率，員工管理，班次管理及車(chē)道開(kāi)通管理。處理報(bào)警:根據(jù)報(bào)警日志的相關(guān)內(nèi)容，確認(rèn)肇事車(chē)輛從而對(duì)相關(guān)車(chē)輛進(jìn)行相關(guān)處理。管理收費(fèi)數(shù)據(jù):對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中收費(fèi)數(shù)據(jù)根據(jù)員工，車(chē)道，車(chē)型，日志等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)管理，根據(jù)這些統(tǒng)計(jì)信息來(lái)調(diào)整系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)。打印財(cái)務(wù)報(bào)表:對(duì)收費(fèi)數(shù)據(jù)按小時(shí)、班次、日、周、月、年打印全線的營(yíng)運(yùn)財(cái)務(wù)報(bào)表。 非功能性需求整個(gè)收費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)具備以下特點(diǎn):收費(fèi)手續(xù)簡(jiǎn)單，效率高，對(duì)交通的影響小。收費(fèi)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(wèn)題某種程度上決定了交通的車(chē)流量，所以對(duì)過(guò)往車(chē)輛的收費(fèi)過(guò)程必須很快的進(jìn)行，不能讓收費(fèi)站成為公路車(chē)流量的瓶頸。收費(fèi)站網(wǎng)間的信息傳輸(收費(fèi)站到收費(fèi)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(fèi)數(shù)據(jù)的安全性。收費(fèi)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(fèi)信息，網(wǎng)絡(luò)不通，系統(tǒng)會(huì)提示將數(shù)據(jù)臨時(shí)存儲(chǔ)本地。然后在高速公路收費(fèi)管理系統(tǒng)1當(dāng)前班次結(jié)束時(shí)，由該班次的收費(fèi)人員把該收費(fèi)信息通過(guò)移動(dòng)設(shè)備移交到收費(fèi)站管理中心，以將收費(fèi)數(shù)據(jù)錄入到數(shù)據(jù)庫(kù)中、收費(fèi)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在對(duì)收費(fèi)站收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行維修和模擬時(shí)，所產(chǎn)生的偽收費(fèi)信息，存儲(chǔ)在收費(fèi)站管理中心數(shù)據(jù)庫(kù)中的臨時(shí)表中，每周系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)清除這些臨時(shí)信息，以防止過(guò)期模擬數(shù)據(jù)浪費(fèi)磁盤(pán)資源。收費(fèi)科/公路處相關(guān)的政策更新信息要能及時(shí)的應(yīng)用到整個(gè)公路處各個(gè)收費(fèi)站的各個(gè)收費(fèi)點(diǎn)的營(yíng)運(yùn)中。數(shù)據(jù)的備份。定期將數(shù)據(jù)庫(kù)中的車(chē)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(chǔ)設(shè)備以長(zhǎng)期保存。但要保證庫(kù)中有最近 45 天內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)。 高速公路收費(fèi)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)該高速公路收費(fèi)系統(tǒng)是由收費(fèi)科/公路處級(jí)管理軟件、站級(jí)管理軟件和車(chē)道級(jí)收費(fèi)軟件三部分組成，分別安裝在車(chē)道收費(fèi)處、收費(fèi)站管理中心和收費(fèi)科/公路處管理中心。整個(gè)系統(tǒng)形成如下圖所示的結(jié)構(gòu) :高速公路收費(fèi)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(jī)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等。:包括費(fèi)額顯示器、打印機(jī)、手動(dòng)欄桿機(jī)、自動(dòng)欄桿機(jī)、通行燈、頂棚燈、霧燈、車(chē)檢線圈、抓拍線圈、閃光報(bào)警器、聲卡、攝像機(jī)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(kù)采用 Microsoft SQL Server 2022高速公路收費(fèi)管理系統(tǒng)1(1)車(chē)道級(jí)軟件(3)收費(fèi)站管理軟件(2)收費(fèi)科/公路處管理軟件V