【文章內(nèi)容簡介】 采用在保證測井精度的原則下，根據(jù)測井原理優(yōu)化算法，盡量把一些遞歸和非線性的算法，轉(zhuǎn)換為非遞歸的簡單運(yùn)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(tǒng)的編譯器。Intel編譯器對CH錯誤檢查比較嚴(yán)格，這也保證了程序運(yùn)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(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)。耵L庫的使用使得我們可以拋棄傳統(tǒng)的MFC動態(tài)庫，減少程序的內(nèi)存占用，也可以減少MFC常見的內(nèi)存泄漏。STL是經(jīng)過考驗的C++標(biāo)準(zhǔn)庫，實現(xiàn)的代碼精練高效，管理方便。經(jīng)過我們測試，同樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如隊列、鏈表等，STL的實現(xiàn)比MFC的實現(xiàn)，STL的速度大約快10%。內(nèi)存管理的優(yōu)化 內(nèi)存管理對系統(tǒng)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(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)大量的小內(nèi)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(nèi)存管理機(jī)制來減少系統(tǒng)的調(diào)用。首完根據(jù)測試數(shù)據(jù)度量，分配一大塊內(nèi)存給應(yīng)用程序，然后通過管理這塊內(nèi)存，來滿足程序?qū)π?nèi)存塊的請求和釋放。如果內(nèi)存不足的話，可以另外分配大塊內(nèi)存進(jìn)行擴(kuò)充。通過采用自己的內(nèi)存管理機(jī)制后，再運(yùn)行測試程序，發(fā)現(xiàn)程序的運(yùn)行速度幾乎提高了兩倍。輸人箱牡砌眥 輸入輸出在系統(tǒng)的應(yīng)用非常的多， 特別是本系統(tǒng)采用三層網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，其中的網(wǎng)絡(luò)輸入輸出更加的重要。為了系統(tǒng)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(wǎng)絡(luò)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(tǒng)的速度提高了一倍，而且網(wǎng)絡(luò)的故障也堿少了很多，基本沒有發(fā)生網(wǎng)絡(luò)通訊中斷，和數(shù)據(jù)掉幀的現(xiàn)象。在本系統(tǒng)中還有一個比較關(guān)鍵的技術(shù)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(wǎng)絡(luò)通訊和數(shù)據(jù)計算上已經(jīng)消耗了大部分的資源。在這方面我們主要采取的技術(shù)手段的同步緩存顯示數(shù)據(jù)，然后在安排一個單獨的線程專門負(fù)責(zé)測井曲線的打印。經(jīng)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(nèi)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(zhì)量。在本系統(tǒng)的開發(fā)過程中，我們主要是使用Rational公司的Purityplus工具進(jìn)行測試。特別是用其中的Quantify工具進(jìn)行系統(tǒng)性能測試，可以精確到代碼行。通過它可以快速發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的性能瓶頸在哪兒，在哪兒耗時特別多，以及整個程序的遠(yuǎn)行時間。大部份的優(yōu)化措施都是在測試過程中發(fā)現(xiàn)問題，然后在進(jìn)行具體的優(yōu)化。 在采用以上各種優(yōu)化措施后，軟件系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率提高了50%右，今年上半年，整個系統(tǒng)完成了系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。在下井實驗過程中，在連接井下儀器、地面系統(tǒng)、和測井軟件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，軟件運(yùn)行可靠，保證了24小時不斷電的情況下，數(shù)據(jù)幀掉幀率為O，誤碼率為0的好效果，得到用戶的認(rèn)可。 在整個系統(tǒng)的開發(fā)過程中，特別是對軟件的性能優(yōu)化，使我認(rèn)識到軟件開發(fā)中采用不同的設(shè)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(yán)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(dāng)?shù)膬?yōu)化方法才能提高系統(tǒng)的性能。論軟件設(shè)計模式的應(yīng)用摘要： 本人2004年有幸參加了中國石油集團(tuán)的高性能數(shù)控測井系統(tǒng)項目的開發(fā)研制工作。該系統(tǒng)是在當(dāng)前測井成套測井裝備的基礎(chǔ)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(tǒng)。該系統(tǒng)由井下成套儀器，測井遙測系統(tǒng)，測井地面系統(tǒng)，測井軟件系統(tǒng)，測井解釋評價系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成。本人在其中主要是負(fù)責(zé)測井軟件系統(tǒng)的分析、設(shè)計以及部分開發(fā)任務(wù)。設(shè)計模式是前人設(shè)計面向?qū)ο筌浖慕?jīng)驗和總結(jié)，在軟件設(shè)計中靈活的使用設(shè)計模式可以極大的提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可擴(kuò)展性，以及良好的可維護(hù)性。本文描述了在測井軟件系統(tǒng)開發(fā)過程中，如何分析和發(fā)現(xiàn)相關(guān)模式，以及如何選擇和應(yīng)用設(shè)計模式，特別是介紹了IKVC模式在軟件框架和相關(guān)系統(tǒng)模塊中的應(yīng)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(shè)計模式應(yīng)用的有關(guān)想法和數(shù)訓(xùn)。正文： 隨著當(dāng)前石油測井技術(shù)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(nèi)測井系統(tǒng)不統(tǒng)一，測井精度不高，效率低下的缺點，2004年1月中國石油集團(tuán)公司科技局成立了高性能數(shù)控測井系統(tǒng)項目，目的是為國內(nèi)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(tǒng)。系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)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(tǒng)由井下成套儀器，測井遙測系統(tǒng)，測井地面系統(tǒng)，測井軟件系統(tǒng)，測井解釋評價系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成。我主要是負(fù)責(zé)測井軟件系統(tǒng)的分析，設(shè)計和部分開發(fā)工作。整個測井軟件系統(tǒng)完成三個主要任務(wù)： 測井?dāng)?shù)據(jù)的采集、 測井?dāng)?shù)據(jù)的工程值計算、測井過程的監(jiān)控。測井?dāng)?shù)據(jù)采集主要是采集井下儀器通過測井遙測系統(tǒng)傳輸?shù)臏y井?dāng)?shù)據(jù)，并保證數(shù)據(jù)的完整性，正確性。測井?dāng)?shù)據(jù)工程值計算主要是把采集的數(shù)據(jù)根據(jù)不同儀器刻度計算方法進(jìn)行工程值的計算。測井過程監(jiān)控主要是把計算的測井?dāng)?shù)據(jù)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(jìn)行實時監(jiān)控。 設(shè)計模式是前人設(shè)計面向?qū)ο筌浖慕?jīng)驗和總結(jié)，在軟件設(shè)計中靈活的使用設(shè)計模式可以極大的提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可擴(kuò)展性，以及良好的可維護(hù)性。在測井軟件系統(tǒng)框架進(jìn)行分析和設(shè)計時，考慮如何提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性和可維護(hù)性時，我們采用了MVC設(shè)計模式。 7ltVC模式構(gòu)架包括三個部分：模型(Model)、視圖(View)、控制(Control)。模型主要是對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和邏輯運(yùn)算的封裝。它獨立與系統(tǒng)的界面和1/0。視圖把表示模型的數(shù)據(jù)和邏輯關(guān)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(dāng)模型的數(shù)據(jù)有所變化時，控制負(fù)責(zé)通知視圖做出相應(yīng)的更新。模型、視圖、控制的相互分離有利于模塊之間內(nèi)聚性的提高，耦合更加松散。一個模型可以對應(yīng)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(tǒng)實現(xiàn)，我們主要是從如下四個方面進(jìn)行： 首先根據(jù)系統(tǒng)的主要任務(wù)進(jìn)行系統(tǒng)的模塊分解。根據(jù)測井軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和測井監(jiān)控三個主要任務(wù)，把系統(tǒng)分為三個模塊對應(yīng)于IKVC模式的三個部分。其中模型(Model)對應(yīng)于數(shù)據(jù)的采集和工程值的計算。測井視圖( View)對應(yīng)于測井監(jiān)控功能。測井模型所要實現(xiàn)的功能包括：測井?dāng)?shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的刻度計算、數(shù)據(jù)的存儲、數(shù)據(jù)的操作。測井?dāng)?shù)據(jù)的采集負(fù)責(zé)硬件平臺的初始化，下井儀器的初始化， 井下儀器數(shù)據(jù)的中斷相應(yīng)，數(shù)據(jù)幀的采集，數(shù)據(jù)幀的重組等。數(shù)據(jù)的刻度計算主要是根據(jù)不同的儀器實現(xiàn)數(shù)據(jù)的刻度計算，包括刻度系數(shù)表的獲取、刻度計算、深度延遲計算等。數(shù)據(jù)存儲主要是原始數(shù)據(jù)的存儲和測井?dāng)?shù)據(jù)的存儲。這里我們采用的是測井公用的XTF格式做為數(shù)據(jù)存儲格式。數(shù)據(jù)的操作是視圖和模型之間數(shù)據(jù)交互的接口。它主要是提供數(shù)據(jù)輸入相輸出功能。二、視圖的設(shè)計與實現(xiàn) 視圖主要是提供測井?dāng)?shù)據(jù)的圖形顯示。通過調(diào)用模型中的數(shù)據(jù)操作方法，提取測井?dāng)?shù)據(jù)，根據(jù)不同的測井?dāng)?shù)據(jù)提供曲線、波列、圖像等多種表現(xiàn)形式。在本系統(tǒng)的實現(xiàn)中，為了提高數(shù)據(jù)采集的穩(wěn)定性和程序的健壯性，采用進(jìn)程間通訊的方式。就是說視圖的實現(xiàn)本身一個獨立的程序。它與模型之間的通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊。視圖主要包括數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)表象對象、繪圖打印模塊等部分組成。數(shù)據(jù)源負(fù)責(zé)得到模型( Model)的數(shù)據(jù)，然后把數(shù)據(jù)分配給每個數(shù)據(jù)表象對象。數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)表象包括道( CDrawTrack)、曲線（CDx awCurve）、波列（CDr awWave）、圖像（CDrawlmage），數(shù)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(fù)責(zé)視圖的區(qū)域更新，數(shù)據(jù)表象的繪制和打印等功能。三、控制的設(shè)計與實現(xiàn) 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(shù)據(jù)變化，通知視圖進(jìn)行更新。由于控制和視圖的耦合非常的緊密，在架構(gòu)實現(xiàn)中，控制和視圖是在一個應(yīng)用程序中實現(xiàn)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(jù)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(shù)據(jù)和儀器的安全。視圖控制則是操作人員對視圖顯示參數(shù)的調(diào)整，包括鼠標(biāo)的響應(yīng)和鍵盤的響應(yīng)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(diào)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(shù)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(tǒng)的靈活性，在模型中數(shù)據(jù)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(jù)測井作業(yè)的不同，調(diào)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(dāng)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(tǒng)分為兩個部分，數(shù)據(jù)采集管理器和數(shù)據(jù)實時瀏覽器。數(shù)據(jù)采集管理器對應(yīng)于模型( Model)的實現(xiàn)，數(shù)據(jù)實時瀏覽器對應(yīng)于視圖(View)和控制(Control)的實現(xiàn)。我們采用的是Visual CH ．net基于Window2000平臺來進(jìn)行系統(tǒng)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(xiàn)了一個模型運(yùn)行同時建立多個視圖。這在調(diào)試儀器時非常有用，當(dāng)硬件人員調(diào)試儀器時直接連接網(wǎng)線就可以一邊看儀器一邊看數(shù)據(jù)。不再需要象以前必須到地面系統(tǒng)控制室查看數(shù)據(jù)了。 適合多硬件平臺的跨接。由于不同的硬件平臺上采集數(shù)據(jù)的方式部不同，有的系統(tǒng)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(dāng)要移植到不同的硬件平臺上是我們只有修改相應(yīng)的模型( Model)，有可以實現(xiàn)對不同硬件平臺的支持。 良好的可維護(hù)性和擴(kuò)展性。由于采用MVC模式，系統(tǒng)模塊功能劃分明確，代碼實現(xiàn)也相對容易。代碼的錯誤不會在系統(tǒng)中擴(kuò)散，同時由于可以動態(tài)添加儀器算法模塊，當(dāng)用戶添加新儀器時，不需要更改系統(tǒng)程序，只有添加儀器動態(tài)庫DLL就可以了。 在整個系統(tǒng)的開發(fā)中，我們還應(yīng)用了一些別的模式， 有些模式是在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計時，就考慮到而特意實現(xiàn)的， 有些模式是在采用別的方法實現(xiàn)后，效果不太理想，在代碼重構(gòu)時引進(jìn)的。在應(yīng)用設(shè)計模式進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)后，整個系統(tǒng)各個模塊之間邏輯變的相對獨立，耦合也很松散，結(jié)構(gòu)的擴(kuò)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(kuò)散。但是在實際應(yīng)用模式的過程中，我還發(fā)現(xiàn)模式應(yīng)用的經(jīng)驗越豐富，模式應(yīng)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(shè)計模式進(jìn)行設(shè)計，也就是過分設(shè)計的問題。這樣會導(dǎo)致設(shè)計過于復(fù)雜，偏離程序設(shè)計簡約夠用的基本原則。 目前設(shè)計模式在軟件開發(fā)中的應(yīng)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(guān)設(shè)計模式的自動應(yīng)用的工具，相信設(shè)計模式會越來越多應(yīng)用于軟件的設(shè)計和開發(fā)中。論軟件的可維護(hù)性設(shè)計摘要： 隨著軟件大型化，復(fù)雜化的發(fā)展，軟件維護(hù)所耗費的資源越來越多，軟件可維護(hù)性設(shè)計日益得到重視。我單位近幾年開發(fā)綜合業(yè)務(wù)AIl/t交換機(jī)，用戶對交換機(jī)的可維護(hù)性要求很高。我參加了該項目并負(fù)責(zé)軟件的維護(hù)性設(shè)計工作。根據(jù)當(dāng)前工作中在維護(hù)性設(shè)計中的不足。通過在各個軟件開發(fā)階段注重軟件可維護(hù)性的應(yīng)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(hù)性設(shè)計小組等方面，為軟件的可維護(hù)性設(shè)計提供了幫助，并最終開發(fā)出具有良好可維護(hù)性的交換機(jī)軟件。但是由于初次實施這方面的工作，大家思想上認(rèn)識不夠，許多操作不習(xí)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(hù)性的實施。．正文： 經(jīng)過一系列的需求分析、設(shè)計、編碼和測試之后，軟件正式交付用戶使用。至此，軟件變進(jìn)入維護(hù)期。軟件維護(hù)的工作量特別大，隨著時間的推移，軟件維護(hù)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(hù)已有的軟件上，平均來說，大型軟件的維護(hù)成本是開發(fā)成本的4倍左右。因此，在開發(fā)軟件時，就應(yīng)該考慮到可維護(hù)性問題，進(jìn)行軟件的可維護(hù)性設(shè)計。 200 2年底，我單位開始為桌集團(tuán)開發(fā)綜合業(yè)務(wù)ADK交換機(jī)。該交換機(jī)支持多種業(yè)務(wù)應(yīng)用，包括話音、IP數(shù)據(jù)、圖像和視頻等；用戶可通過維護(hù)臺或網(wǎng)管對交換機(jī)進(jìn)行配置和管理；由于特殊的應(yīng)用，用戶對該交換機(jī)提出了很高的要求，并且提出要求產(chǎn)品交付使用之后，裁單位要有很好的服務(wù)支持，鑒于將來要大批量生產(chǎn)交換機(jī)，軟件的可維護(hù)性設(shè)計被提上日程。我有幸參加了該項目，并負(fù)責(zé)軟件的維護(hù)性設(shè)計工作。 在以前的澡題中，也曾提到過要進(jìn)行軟件的可維護(hù)性設(shè)計，但在真正實施過程中，還存在諸多問題，主要表現(xiàn)在： (1)在軟件開發(fā)過程中對可維護(hù)性設(shè)計考慮欠缺，導(dǎo)致軟件設(shè)計從根本上就忽視了可維護(hù)性的重要性。 (2)軟件設(shè)計文檔不規(guī)范，內(nèi)容不一致。在維護(hù)階段出現(xiàn)問題，根據(jù)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(jī)軟件的設(shè)計過程中，我們通過注重軟件可維護(hù)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(hù)性設(shè)計小組等方面進(jìn)行軟件的可維護(hù)性設(shè)計，最終開發(fā)出具有良好可維護(hù)性的交換機(jī)軟件。一、注重可維護(hù)性的開發(fā)過程 在整個交換機(jī)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(hù)性。 在需求分析階段，和用戶進(jìn)行兗分的交流和協(xié)商