【文章內容簡介】 采用在保證測井精度的原則下，根據測井原理優(yōu)化算法，盡量把一些遞歸和非線性的算法，轉換為非遞歸的簡單運算。同時為了充分發(fā)揮Intel CPU的功能，我們選擇Intel的C++編譯器，做為系統的編譯器。Intel編譯器對CH錯誤檢查比較嚴格，這也保證了程序運行時的錯誤減少。在開發(fā)庫的選擇上，我們也采用了精練的ATL庫開發(fā)儀器組件，使用WTL庫開發(fā)用戶的界面，同時使用STL庫進行數據結構的實現。耵L庫的使用使得我們可以拋棄傳統的MFC動態(tài)庫，減少程序的內存占用，也可以減少MFC常見的內存泄漏。STL是經過考驗的C++標準庫，實現的代碼精練高效，管理方便。經過我們測試，同樣的數據結構如隊列、鏈表等，STL的實現比MFC的實現，STL的速度大約快10%。內存管理的優(yōu)化 內存管理對系統也很重要，在測井后端顯示程序中，由于要分配大量的小對象，例如曲線和矩形等，通過分析性能測試數據，發(fā)現大量的小內存釋放和分配，成為后端顯示程序的速度瓶頸，所以我們采用自己的內存管理機制來減少系統的調用。首完根據測試數據度量，分配一大塊內存給應用程序，然后通過管理這塊內存，來滿足程序對小內存塊的請求和釋放。如果內存不足的話，可以另外分配大塊內存進行擴充。通過采用自己的內存管理機制后，再運行測試程序，發(fā)現程序的運行速度幾乎提高了兩倍。輸人箱牡砌眥 輸入輸出在系統的應用非常的多， 特別是本系統采用三層網絡的結構，其中的網絡輸入輸出更加的重要。為了系統取的最好的性能，我們對前端和主控之間， 主控和后端顯示之間的網絡通訊采用的部是多線程異步通訊的方式。與以前采用同步的方式對比，系統的速度提高了一倍，而且網絡的故障也堿少了很多，基本沒有發(fā)生網絡通訊中斷，和數據掉幀的現象。在本系統中還有一個比較關鍵的技術難點，就是在如何在顯示測井曲線和圖像時同步連續(xù)的打印出顯示的曲線。由于程序的實時性要求，程序在網絡通訊和數據計算上已經消耗了大部分的資源。在這方面我們主要采取的技術手段的同步緩存顯示數據，然后在安排一個單獨的線程專門負責測井曲線的打印。經過測試，打印和顯示之間只有一米左右的延遲。在200：1的通常測井顯示比例下，這點延遲是在允許范圍內的。軟僻談膩 測試并不能直接提高軟件的性能，但是測試是提高軟件性能酌有效手段。一個好的測試工具更能提高工作的效率和質量。在本系統的開發(fā)過程中，我們主要是使用Rational公司的Purityplus工具進行測試。特別是用其中的Quantify工具進行系統性能測試，可以精確到代碼行。通過它可以快速發(fā)現系統的性能瓶頸在哪兒，在哪兒耗時特別多，以及整個程序的遠行時間。大部份的優(yōu)化措施都是在測試過程中發(fā)現問題，然后在進行具體的優(yōu)化。 在采用以上各種優(yōu)化措施后，軟件系統的整體運行效率提高了50%右，今年上半年，整個系統完成了系統聯調。在下井實驗過程中，在連接井下儀器、地面系統、和測井軟件系統的基礎上，軟件運行可靠，保證了24小時不斷電的情況下，數據幀掉幀率為O，誤碼率為0的好效果，得到用戶的認可。 在整個系統的開發(fā)過程中，特別是對軟件的性能優(yōu)化，使我認識到軟件開發(fā)中采用不同的設計和措施對軟件的性能影響是很大的。好的測試工具對性能的提升有很大的幫助。在目前對軟件性能要求越來越嚴格的要求下，只有在重視測試方法和測試工具使用的情況下，采用恰當的優(yōu)化方法才能提高系統的性能。論軟件設計模式的應用摘要： 本人2004年有幸參加了中國石油集團的高性能數控測井系統項目的開發(fā)研制工作。該系統是在當前測井成套測井裝備的基礎上，為了滿足高精度，高性能，高效率的要求開發(fā)的測井系統。該系統由井下成套儀器，測井遙測系統，測井地面系統，測井軟件系統，測井解釋評價系統等子系統組成。本人在其中主要是負責測井軟件系統的分析、設計以及部分開發(fā)任務。設計模式是前人設計面向對象軟件的經驗和總結，在軟件設計中靈活的使用設計模式可以極大的提高系統的穩(wěn)定性，可擴展性，以及良好的可維護性。本文描述了在測井軟件系統開發(fā)過程中，如何分析和發(fā)現相關模式，以及如何選擇和應用設計模式，特別是介紹了IKVC模式在軟件框架和相關系統模塊中的應用和使用效果。在文章的最后，討論了在實際項目開發(fā)中，設計模式應用的有關想法和數訓。正文： 隨著當前石油測井技術的發(fā)展，為了能更快，更好的得到儲層地層信息，解、央目前國內測井系統不統一，測井精度不高，效率低下的缺點，2004年1月中國石油集團公司科技局成立了高性能數控測井系統項目，目的是為國內測井行業(yè)提供一個從井下到地面以及解釋評價的整套測井系統。系統的設計目標是一次測井，取礙所有合格資料，并且能保證60井故的免維修率。整個系統由井下成套儀器，測井遙測系統，測井地面系統，測井軟件系統，測井解釋評價系統等子系統組成。我主要是負責測井軟件系統的分析，設計和部分開發(fā)工作。整個測井軟件系統完成三個主要任務： 測井數據的采集、 測井數據的工程值計算、測井過程的監(jiān)控。測井數據采集主要是采集井下儀器通過測井遙測系統傳輸的測井數據，并保證數據的完整性，正確性。測井數據工程值計算主要是把采集的數據根據不同儀器刻度計算方法進行工程值的計算。測井過程監(jiān)控主要是把計算的測井數據用曲線和圖像的方式實時的顯示在屏幕和打印成圖，由測井操作員進行實時監(jiān)控。 設計模式是前人設計面向對象軟件的經驗和總結，在軟件設計中靈活的使用設計模式可以極大的提高系統的穩(wěn)定性，可擴展性，以及良好的可維護性。在測井軟件系統框架進行分析和設計時，考慮如何提高系統的穩(wěn)定性、可擴展性和可維護性時，我們采用了MVC設計模式。 7ltVC模式構架包括三個部分：模型(Model)、視圖(View)、控制(Control)。模型主要是對系統的數據和邏輯運算的封裝。它獨立與系統的界面和1/0。視圖把表示模型的數據和邏輯關系用特定的形武展示給用戶?？刂铺幚碛脩艉蛙浖g的交互操作，當模型的數據有所變化時，控制負責通知視圖做出相應的更新。模型、視圖、控制的相互分離有利于模塊之間內聚性的提高，耦合更加松散。一個模型可以對應多個視圖，由控制來傳播模型的變化從而更新視圖。 J[tvc模式如何在測井軟件系統實現，我們主要是從如下四個方面進行： 首先根據系統的主要任務進行系統的模塊分解。根據測井軟件系統數據采集、數據轉換和測井監(jiān)控三個主要任務，把系統分為三個模塊對應于IKVC模式的三個部分。其中模型(Model)對應于數據的采集和工程值的計算。測井視圖( View)對應于測井監(jiān)控功能。測井模型所要實現的功能包括：測井數據的采集、數據的刻度計算、數據的存儲、數據的操作。測井數據的采集負責硬件平臺的初始化，下井儀器的初始化， 井下儀器數據的中斷相應，數據幀的采集，數據幀的重組等。數據的刻度計算主要是根據不同的儀器實現數據的刻度計算，包括刻度系數表的獲取、刻度計算、深度延遲計算等。數據存儲主要是原始數據的存儲和測井數據的存儲。這里我們采用的是測井公用的XTF格式做為數據存儲格式。數據的操作是視圖和模型之間數據交互的接口。它主要是提供數據輸入相輸出功能。二、視圖的設計與實現 視圖主要是提供測井數據的圖形顯示。通過調用模型中的數據操作方法，提取測井數據，根據不同的測井數據提供曲線、波列、圖像等多種表現形式。在本系統的實現中，為了提高數據采集的穩(wěn)定性和程序的健壯性，采用進程間通訊的方式。就是說視圖的實現本身一個獨立的程序。它與模型之間的通過TCP/IP網絡進行通訊。視圖主要包括數據源、數據表象對象、繪圖打印模塊等部分組成。數據源負責得到模型( Model)的數據，然后把數據分配給每個數據表象對象。數據表象對象是個有層次的類家族，其基類是繪圖類（CDrawObj），所有的數據表象包括道( CDrawTrack)、曲線（CDx awCurve）、波列（CDr awWave）、圖像（CDrawlmage），數值對象( CDrawData)等都是從其派生的。最后有繪圖打印模塊提供管理，負責視圖的區(qū)域更新，數據表象的繪制和打印等功能。三、控制的設計與實現 控制主要功能是提供用戶的輸入輸出反饋，同時監(jiān)控模型的數據變化，通知視圖進行更新。由于控制和視圖的耦合非常的緊密，在架構實現中，控制和視圖是在一個應用程序中實現的?？刂浦饕譃榫聝x器控制和視圖控制兩介部分。其中井下儀器控制主要是由操作人員根據視圖中的曲線和圖像信息，對儀器發(fā)出的狀態(tài)控制命令，以保證測井過程中數據和儀器的安全。視圖控制則是操作人員對視圖顯示參數的調整，包括鼠標的響應和鍵盤的響應以及用戶對測井原始圖的特殊要求如道大小，曲線位置的擺放，顏色的調整等。四、使用可動態(tài)添加算法模型 由于每次測井作業(yè)中下井儀器串的儀器種類和儀器的數量部是變化的，為了能更好的抽象出實際的測井模型，提高系統的靈活性，在模型中數據刻度計算部分，我們采用的動態(tài)添加的方式。我們把不同測井儀器的刻度算法封裝到動態(tài)連接庫，然后根據測井作業(yè)的不同，調用用不同的儀器動態(tài)庫中的刻度算法。由于視圖和控制與模型之間的松耦合，當用戶添加算法模塊，視圖與控制基本不要修改。 在采用MVC模式的軟件框架后，整個系統分為兩個部分，數據采集管理器和數據實時瀏覽器。數據采集管理器對應于模型( Model)的實現，數據實時瀏覽器對應于視圖(View)和控制(Control)的實現。我們采用的是Visual CH ．net基于Window2000平臺來進行系統開發(fā)。采用MVC模式給我們帶來了如下好處： 由于模型( Model)與視圖(Vievr)相控制(Control)之間的松耦合，使得我們非常容易就實現了一個模型運行同時建立多個視圖。這在調試儀器時非常有用，當硬件人員調試儀器時直接連接網線就可以一邊看儀器一邊看數據。不再需要象以前必須到地面系統控制室查看數據了。 適合多硬件平臺的跨接。由于不同的硬件平臺上采集數據的方式部不同，有的系統采用的是PCI總線，有的是USB接入，有的是ISA卡接入。由于模型(Jrtodel)和視圖(View)的松耦合，當要移植到不同的硬件平臺上是我們只有修改相應的模型( Model)，有可以實現對不同硬件平臺的支持。 良好的可維護性和擴展性。由于采用MVC模式，系統模塊功能劃分明確，代碼實現也相對容易。代碼的錯誤不會在系統中擴散，同時由于可以動態(tài)添加儀器算法模塊，當用戶添加新儀器時，不需要更改系統程序，只有添加儀器動態(tài)庫DLL就可以了。 在整個系統的開發(fā)中，我們還應用了一些別的模式， 有些模式是在進行系統設計時，就考慮到而特意實現的， 有些模式是在采用別的方法實現后，效果不太理想，在代碼重構時引進的。在應用設計模式進行系統設計和開發(fā)后，整個系統各個模塊之間邏輯變的相對獨立，耦合也很松散，結構的擴展性艮好。而且使得代碼的重用的程度變好，減少了錯誤的發(fā)生和錯誤在代碼中的擴散。但是在實際應用模式的過程中，我還發(fā)現模式應用的經驗越豐富，模式應用的就越好。有時在采用何種模式時，有幾種模式方案可以采用，但是具體采用那個模式就需要不斷的嘗試，看看模式是否滿足實際的需要。特別要注意的是不能為了設計模式進行設計，也就是過分設計的問題。這樣會導致設計過于復雜，偏離程序設計簡約夠用的基本原則。 目前設計模式在軟件開發(fā)中的應用正引起廣大開發(fā)人員的注意，各大軟件開發(fā)商也在軟件開發(fā)工具中提供了有關設計模式的自動應用的工具，相信設計模式會越來越多應用于軟件的設計和開發(fā)中。論軟件的可維護性設計摘要： 隨著軟件大型化，復雜化的發(fā)展，軟件維護所耗費的資源越來越多，軟件可維護性設計日益得到重視。我單位近幾年開發(fā)綜合業(yè)務AIl/t交換機，用戶對交換機的可維護性要求很高。我參加了該項目并負責軟件的維護性設計工作。根據當前工作中在維護性設計中的不足。通過在各個軟件開發(fā)階段注重軟件可維護性的應用，規(guī)范文檔，使用CASE工具管理軟件版本和．成立軟件可維護性設計小組等方面，為軟件的可維護性設計提供了幫助，并最終開發(fā)出具有良好可維護性的交換機軟件。但是由于初次實施這方面的工作，大家思想上認識不夠，許多操作不習慣，并且單位里不具備專用的測試軟件和其它CASE工具，在一定程度上制約了軟件可維護性的實施。．正文： 經過一系列的需求分析、設計、編碼和測試之后，軟件正式交付用戶使用。至此，軟件變進入維護期。軟件維護的工作量特別大，隨著時間的推移，軟件維護對開發(fā)商帶來的成本壓力也越來越大。許多軟件開發(fā)商要把70%的工作量用在維護已有的軟件上，平均來說，大型軟件的維護成本是開發(fā)成本的4倍左右。因此，在開發(fā)軟件時，就應該考慮到可維護性問題，進行軟件的可維護性設計。 200 2年底，我單位開始為桌集團開發(fā)綜合業(yè)務ADK交換機。該交換機支持多種業(yè)務應用，包括話音、IP數據、圖像和視頻等；用戶可通過維護臺或網管對交換機進行配置和管理；由于特殊的應用，用戶對該交換機提出了很高的要求，并且提出要求產品交付使用之后，裁單位要有很好的服務支持，鑒于將來要大批量生產交換機，軟件的可維護性設計被提上日程。我有幸參加了該項目，并負責軟件的維護性設計工作。 在以前的澡題中，也曾提到過要進行軟件的可維護性設計，但在真正實施過程中，還存在諸多問題，主要表現在： (1)在軟件開發(fā)過程中對可維護性設計考慮欠缺，導致軟件設計從根本上就忽視了可維護性的重要性。 (2)軟件設計文檔不規(guī)范，內容不一致。在維護階段出現問題，根據文檔不易得到有幫助的信息，難以定位錯誤的類型和根源。 在本交換機軟件的設計過程中，我們通過注重軟件可維護性的開發(fā)過程，規(guī)范文檔，使用CASE工具管理軟件版本和成立軟件可維護性設計小組等方面進行軟件的可維護性設計，最終開發(fā)出具有良好可維護性的交換機軟件。一、注重可維護性的開發(fā)過程 在整個交換機軟件的開發(fā)過程中，從軟件易于理解、易于測試、易于修改的角度出發(fā)，提高軟件的可維護性。 在需求分析階段，和用戶進行兗分的交流和協商