【文章內(nèi)容簡介】 組件對象模型 組件技術(shù)的核心在于組件之間的交互或互操作性?；诮M件的軟件設(shè)計(jì)在實(shí)現(xiàn)過程中必須遵守一定的規(guī)范 1151。目前影響較大的軟件組件規(guī)范有 :微軟公司的 COM/DCOM/COM+、對象管理組織 (OMG)提出的 CORBA 和 SUN 公司的 EJB。 COM+主要是基于 Windows 平臺上的組件規(guī)范， CORBA 則制定了跨網(wǎng)絡(luò)的分布式異構(gòu)環(huán)境下的組件規(guī)范，曰 B 則是 SUN 公司提出的純 JAVA 語言的組件規(guī)范。組件技術(shù)是近年發(fā)展起來的 一種優(yōu)秀的軟件重用技術(shù)。對于組件我們可以從如下幾個(gè)方面來理解 : 。開發(fā)時(shí)必須按照統(tǒng)一的接口規(guī)范向外界聲明服務(wù) 。 。這規(guī)定組件與傳統(tǒng)意義上的可重 用 (如類庫 )之間的本質(zhì)區(qū)別。它是在二進(jìn)制代碼一級的重用，它既可用不同平臺開發(fā)，也可以分布在網(wǎng)絡(luò)上的不同平臺上被不同的平臺所重用。 ，不是一個(gè)完整的應(yīng)用。隨著組件粒度越來越粗，組件集成度越來越高，組件與較小的應(yīng)用在規(guī)模上己經(jīng)越來越接近，但它只是組成應(yīng)用的一個(gè)部件，需要在應(yīng)用環(huán)境中 獲取各種參數(shù)，由應(yīng)用環(huán)境來驅(qū)動(dòng)。 組件在應(yīng)用系統(tǒng)中通常包括三類 : (1)通用基本組件是特定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成成份，如基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、用戶界面元素等，可以存在各種系統(tǒng)中。 (2)領(lǐng)域共性組件是應(yīng)用所屬領(lǐng)域的共性構(gòu)成成份，存在于該領(lǐng)域的各個(gè)高速公路收費(fèi)管理系統(tǒng) 1 應(yīng)用程序中。 (3)應(yīng)用專用組件是某個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的特有構(gòu)成成份。 組件技術(shù)來源于軟件的重用，是目前發(fā)展最快的軟件重用方式，所謂軟件重用就是利用已有的軟件成分來構(gòu)造新的軟件，而組件，其實(shí)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(diǎn) : 物理地點(diǎn)透明性。無論 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)過編譯而直接進(jìn)行調(diào)用。 語言無關(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(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)同工作的對象集合，其中每個(gè)對象都會(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(jìn)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 “剪切與高速公路收費(fèi)管理系統(tǒng) 1 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(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 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(jìn)制兼容軟件組件的規(guī)范，即 COM 不是編程語言、代碼庫或編譯器，而是個(gè)二進(jìn)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(dòng)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(jìn)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(diǎn) : 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(jìn)制代碼級的高速公路收費(fèi)管理系統(tǒng) 1 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(shí)現(xiàn)時(shí)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(shí)現(xiàn)時(shí)有兩種進(jìn)程模型 :進(jìn)程內(nèi)對象和進(jìn)程外對象。如果是進(jìn)程內(nèi)對象，則它在客戶進(jìn)程空間中運(yùn)行 。如果是進(jìn)程外對象，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)連接庫的形式實(shí)現(xiàn)。進(jìn)程內(nèi)模型的優(yōu)點(diǎn)是效率高，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 組件開銷大，而且調(diào)用效率相對低一些。 雖然 COM 對象有不同的進(jìn)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(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， COM 庫負(fù)責(zé)組件程序的定位、管理組高速公路收費(fèi)管理系統(tǒng) 1 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(jìn)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(shí)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(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(jìn)行的。接口定義了其它軟件調(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這個(gè)功能時(shí)，只要通過這個(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 對象與這個(gè)對象的用戶共享的。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(diǎn) (1)二進(jìn)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(jìn)制一級的標(biāo)準(zhǔn)。 高速公路收費(fèi)管理系統(tǒng) 1 任何語言只要有足夠的數(shù)據(jù)表達(dá)能力，就可以對接口進(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(dú)立性。 設(shè)計(jì)接日時(shí)，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(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(shí)也是實(shí)現(xiàn)繼承。類繼承允許多重繼承，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(jī)制上 (4)多態(tài)性 — 運(yùn)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(shí)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。 客戶程序統(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。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，所以每個(gè) 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高速公路收費(fèi)管理系統(tǒng) 1 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(gè) 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(xiàng)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(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，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。 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)還要兼顧簡單和實(shí)用性。舉例說，如果我們需要定制一個(gè)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(jì)，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(huì)給應(yīng)用程序帶來很大的負(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)到將來可能出現(xiàn)的各種情況，力爭設(shè)計(jì)出具有高復(fù)用性、適應(yīng)性和靈活性的口。 高速公路收費(fèi)管理系統(tǒng) 1 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)用戶的需求說明書，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)，功能總體來說分為收費(fèi)原始數(shù)據(jù)的錄入功能和數(shù)據(jù)管理功能。詳細(xì)功能如下 : 收費(fèi) :收費(fèi)人員在收費(fèi)亭現(xiàn)場對通過的車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)庫管理系統(tǒng)作為財(cái)政管理的數(shù)據(jù)來源。 報(bào)警 :收費(fèi)人員在碰到欠費(fèi)車和闖關(guān)車時(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，各種車型的費(fèi)率，員 工管理，班次管理及車道開通管理。 處理報(bào)警 :根據(jù)報(bào)警日志的相關(guān)內(nèi)容，確認(rèn)肇事車輛從而對相關(guān)車輛進(jìn)行相關(guān)處理。 管理收費(fèi)數(shù)據(jù) :對數(shù)據(jù)庫中收費(fèi)數(shù)據(jù)根據(jù)員工，車道，車型，日志等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)管理，根據(jù)這些統(tǒng)計(jì)信息來調(diào)整系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)。 打印財(cái)務(wù)報(bào)表 :對收費(fèi)數(shù)據(jù)按小時(shí)、班次、日、周、月、年打印全線的營運(yùn)財(cái)務(wù)報(bào)表。 高速公路收費(fèi)管理系統(tǒng) 1 非功能性需求 整