【導(dǎo)讀】系統(tǒng)有用的軟件元素來生產(chǎn)新系統(tǒng)。它是一項活動，而不是一個對象。可以包括需求規(guī)格說明、設(shè)計過程、設(shè)計規(guī)格說明、程序代碼、測試用例、度量等等。通常將這些軟件元素稱為可復(fù)用構(gòu)件。開創(chuàng)了復(fù)用的先河。當(dāng)時，復(fù)用的應(yīng)用領(lǐng)域有限，軟件的復(fù)用問題沒有提到。很重要的位置上來討論。70年代的中期和后期開始，為了緩解軟件危機，許多人寄希望于軟。用已經(jīng)成了關(guān)鍵因素。當(dāng)前，美、日一些大公司的資料表明，軟件復(fù)用率最高可望達(dá)到90%，復(fù)用必須以對被復(fù)用對象的理解為基礎(chǔ)；如何調(diào)整或修改構(gòu)件使之滿足要求；如何保證結(jié)果的正確性；如何進(jìn)行效益的定量估算。織庫的結(jié)構(gòu)以保持較高的檢索效率。效率，降低開發(fā)成本，縮短開發(fā)周期。特定的分析建模方法、檢查技術(shù)、測試用例設(shè)

　　

【正文】 6) 通常可以對特定的風(fēng)格提供可視化的手段。例如，可以對與客戶的專業(yè)領(lǐng)域有關(guān)的設(shè)計作出圖解或文字說明。 對于應(yīng)用軟件體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格來說，由于視點的不同，軟件人員有很大的選擇空間。要為系統(tǒng)選擇或設(shè)計某一個體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格，必須根據(jù)特定項目的具體特點，進(jìn)行分析比較后再確定。體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格的使用幾乎完全是特化的。 【例 5】分層系統(tǒng)采用層次化的組織方法，每一層向其 ( A )提供服務(wù)，并利用 ( B )的服務(wù)。在一些分層系統(tǒng)中， ( C )全部被隱藏起來，只有 ( D )和一部分精心選擇的功能可以被系統(tǒng)外部看到。在這種系統(tǒng)中， ( E )是實現(xiàn)在層次結(jié)構(gòu)中的一些虛擬機， ( F ) 19 是層次與層次之間交互的協(xié)議， ( G )包括對層次之間交互的限制。分層系統(tǒng)中有許多可取的屬性。首先，它支持 ( H )的系統(tǒng)設(shè)計，這使得設(shè)計者可以把一個復(fù)雜的系統(tǒng)按遞增的步驟分解開來；其次，它支持 ( I )，像管道結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)一樣，因為每一層至多和相鄰的上下層交互，因此，功能的改變最多只影響相鄰的上下層。另外，它能支持 ( J )，和抽象數(shù) 據(jù)類型一樣，只要提供的服務(wù)接口定義不變，同一層的不同實現(xiàn)可以交換使用。 供選擇的答案： A ? D. ① 下層 ② 內(nèi)部層次 ③ 外部層次 ④ 上層 ⑤ 中間件 ⑥ 接口 E ? G. ① 接口定義 ② 軟件部件 ③ 連接 ④ 拓?fù)浼s束 ⑤ 規(guī)范定義 ⑥ 推理機制 ⑦ 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) H ? J. ① 基于抽象程度遞增 ② 基于具體細(xì)節(jié)遞增 ③ 復(fù)用 ④ 可視化 ⑤ 互操作 ⑥ 功能增強 ⑦ 效率提高 ⑧ 結(jié)構(gòu)化 答案： A. ④ , B. ① , C. ② , D. ③ , E. ② , F. ③ , G. ④ , H. ① , I. ⑥ , J. ③。 分析：對于分層系統(tǒng)： (1) 基本結(jié)構(gòu)：分層系統(tǒng)采用層次化的組織方法，每一層向其上層提供服務(wù)，并利用其下層的服務(wù)。在一些分層系統(tǒng)中，內(nèi)部層次全部被隱藏起來，只有外部層次及一部分精心選擇的功能可以被系統(tǒng)外部所見。在這種系統(tǒng)中，軟件部件是實現(xiàn)在層次結(jié)構(gòu)中的一些虛擬機，連接是層次與層次之間交互的協(xié)議，拓?fù)浼s束包括對層次之間交互的限制。如圖所示。 (2) 應(yīng)用：這種系統(tǒng)最 廣泛的應(yīng)用是分層通信協(xié)議。在這一應(yīng)用論域中，每一層提供一級抽象的功能，作為上層通信的基礎(chǔ)。較低的層次定義低層的交互，最低層通常只定義硬件物理連接。其它應(yīng)用論域有數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、操作系統(tǒng)等。 (3) 分層系統(tǒng)中有許多可取的屬性。首先，它支持基于抽象程度遞增 的系統(tǒng)設(shè)計，這使得設(shè)計者可以把一個復(fù)雜的系統(tǒng)按遞增的步驟分解開來；其次，它支持功能增強 ，像管道結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)一樣，因為每一層至多和相鄰的上下層交互，因此，功能的改變最多只影響相鄰的上下層。另外，它能支持復(fù)用，和抽象數(shù)據(jù)類型一樣，只要提供的服務(wù)接口定義不變，同一層的 不同實現(xiàn)可以交換使用。這樣，就可以定義一組標(biāo)準(zhǔn)的接口，并允許有各種不同的實現(xiàn)方法 (典型的例子是 ISO OSI 參考模型和某些 X Windows 的系統(tǒng)協(xié)議 )。 【例 6】軟件復(fù)用可分為以下三個層次： ( A )，例如軟件工程知識的復(fù)用。 ( B )，例如面向?qū)ο蠓椒ɑ驀抑贫ǖ能浖_發(fā)規(guī)范的復(fù)用。 軟件成分的復(fù)用。軟件成分的復(fù)用又可進(jìn)一步劃分為 ( C )，如剪貼； ( D )，如復(fù)用設(shè)計模型； ( E )，更高級別復(fù)用。 為了研究軟件復(fù)用程度與軟件生產(chǎn)率之間的關(guān)系，我們引進(jìn)：生產(chǎn)率 P = ( F )和復(fù)用率 R = ( G )的公式，以及兩者之間的關(guān)系 P = ( H )。其中，用 Lt 代表程序總長度，Ln 和 Lr分別為新編代碼和復(fù)用代碼的長度。令 Et、 En 和 Er 分別代表開發(fā)該程序的總工作量、新編程序的工作量和復(fù)用已有軟件構(gòu)件的工作量， Cn 和 Cr分別代表開發(fā)新代碼和復(fù)用已有軟件構(gòu)件的生產(chǎn)率。 供選擇的答案： A ? E. ① 知識復(fù)用 ② 分析結(jié)果復(fù)用 ③ 代碼復(fù)用 內(nèi)核 基本工具 有用的系統(tǒng) 用戶 過程調(diào)用 不同元素組合 20 rtLLtrLL R)C/C1(1 Crnn??ttELnnEL R)C/C(1 Crnntrnn L)E/E(1 ER)C/C1(1 CP rnn??? ④ 方法與標(biāo)準(zhǔn)復(fù)用 ⑤ 設(shè)計結(jié)果復(fù)用 ⑥ 軟件成分復(fù)用 F ? H. ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 答案： A. ① , B. ④ , C. ③ , D. ⑤ , E. ② , F. ④ , G. ② , H. ③。 分析：廣義來講，軟件復(fù)用可分為以下三個層次： (1) 知識復(fù)用（如軟件工程知識的復(fù)用）； (2) 方法和標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)用（如面向?qū)ο蠓椒ɑ驀抑贫ǖ能浖_發(fā)規(guī)范的復(fù)用）； (3) 軟件成分的復(fù)用。軟件成分的復(fù)用又可進(jìn)一步劃分為三個級別： ① 代碼復(fù)用（源代碼剪貼、源代碼包含、繼承）；② 設(shè)計結(jié)果復(fù)用；③ 分析結(jié)果復(fù)用（這是一種更高級別的復(fù)用，即復(fù)用某個系統(tǒng)的分 析模型）。 為實現(xiàn)軟件復(fù)用需要付出額外代價，如投資、時間和可復(fù)用構(gòu)件庫。 即使不考慮上述的額外代價，軟件復(fù)用也不是必然能提高軟件生產(chǎn)率。為研究軟件復(fù)用程度與軟件生產(chǎn)率的關(guān)系，我們首先引入下列兩個量： 生產(chǎn)率 P = 程序總長度∕開發(fā)該程序所用人時數(shù) 復(fù)用率 R = 復(fù)用代碼長度∕程序總長度 令 Lt為程序總長度 (目標(biāo)代碼條數(shù) )， Ln 和 Lr 分別為新編代碼和復(fù)用代碼的長度 (都用目標(biāo)代碼條數(shù)來度量 )。再令 Et、 En 和 Er 分別代表開發(fā)該程序的總工作量、新編程序的工作量和復(fù)用已有軟件構(gòu)件的工作量，則有以下等式成立： Lt = Ln + Lr, Et = En + Er, P = Lt∕ Et, R = Lr∕ Lt. 此外，用符號 Cn 和 Cr 分別代表開發(fā)新代碼和復(fù)用已有軟件構(gòu)件的生產(chǎn)率，則有： Cn = Ln∕ En, Cr = Lr∕ Er. 從上述 6 個等式出發(fā)，可以推導(dǎo)出下列的生產(chǎn)率與復(fù)用率之間的關(guān)系： 從上式可知，復(fù)用率 R 越高，生產(chǎn)率不一定就越高。只有當(dāng)軟件開發(fā)人員使用已有的軟件構(gòu)件構(gòu)造應(yīng)用系統(tǒng)時，其工作效率比重新從底層編寫程序的效率高時，復(fù)用率的提高才會導(dǎo)致生產(chǎn)率提高?？梢姡ㄟ^軟件復(fù)用來提高軟件生產(chǎn)率， 并不是一件輕而易舉的事情。構(gòu)件的實用程度和使用方便程度，以及軟件人員的素質(zhì)、開發(fā)環(huán)境等因素，都直接影響軟件復(fù)用的效果。 四、習(xí)題 【 81】軟件復(fù)用的含義是什么？軟件復(fù)用的范圍有哪些方面？ 【 82】簡述 軟件復(fù)用的大致過程。說明在此過程中每個步驟需采用的關(guān)鍵步驟。 【 83】回答下列問題。 (1) 比較橫向復(fù)用和縱向復(fù)用的異同及優(yōu)劣。 (2) 假定有一個結(jié)構(gòu)形如圖 所示的構(gòu)件庫，基于該構(gòu)件庫的軟件復(fù)用屬于橫向復(fù)用還是縱向復(fù)用？為什么？ 【 84】當(dāng)今大多數(shù)軟件復(fù)用過程中，都涉及創(chuàng)建過程的一個重要活動 ，即界定潛在的可復(fù)用 21 的資源。在這個活動中需要一整套的界定方法，并需要一個能確保可復(fù)用資源被復(fù)用的體系結(jié)構(gòu)。這個活動就叫做 ( A )。而應(yīng)用軟件的開發(fā)過程或復(fù)用過程則稱為 ( B )。系統(tǒng)地軟件復(fù)用的實質(zhì)是： ( C )先投資，即界定并仔細(xì)地創(chuàng)建出可復(fù)用的資源，從而可以使得( D )能夠又快又省地開發(fā)應(yīng)用軟件。 供選擇的答案： A, B. ① 應(yīng)用系統(tǒng)工程 ② 軟件工程 ③ 論域工程 ④ 需求工程 C, D. ① 用戶 ② 創(chuàng)建者 ③ 復(fù)用者 ④ 投資者 ⑤ 管理 者 【 85】所謂一個“構(gòu)件”，可以是一個類型、類或其它的工作成品。對于構(gòu)件，應(yīng)當(dāng)按可復(fù)用的要求 ( A )、 ( B )、打包、編寫文檔。構(gòu)件是 ( C )，并具有相當(dāng)穩(wěn)定的公開的( D )。這里的構(gòu)件是基于 ( E )技術(shù)的。 ( E )技術(shù)中的封裝、多態(tài)等特性，可簡化構(gòu)件的開發(fā)工作。而 ( E )技術(shù)中的 ( F )機制則有使開發(fā)簡化、維護復(fù)雜的兩面性。 供選擇的答案： A, B. ① 實現(xiàn) ② 運行 ③ 設(shè)計 ④ 計劃 C, D. ① 外聯(lián)的 ② 內(nèi)聚的 ③ 公開的 ④ 私有的 ⑤ 外設(shè) ⑥ 接口 ⑦ 輸出 E, F. ① 面向數(shù)據(jù) ② 面向?qū)ο? ③ 封裝 ④ 繼承 ⑤ 復(fù)用 【 86】軟件開發(fā)人員必須用各種抽象化手段來開發(fā)代碼級構(gòu)件。典型的 抽象方法有 3 種。( A )、 ( B )、 ( C )。 ( A )使 構(gòu)件的 ( D )僅由接口說明確定，而把實現(xiàn)細(xì)節(jié)對構(gòu)件的使用者隱藏起來； ( B )在 ( A )的基礎(chǔ)上進(jìn)一步隱藏除接口參數(shù)外的所有數(shù)據(jù)。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言中的“類”是一種典型的基于 ( B )的構(gòu)件。 ( C )則在 ( B )的基礎(chǔ)上進(jìn)一步實現(xiàn)在同一構(gòu)件上并發(fā)執(zhí)行的多個 ( E )的無關(guān)性。構(gòu)件提供端口，以便為多個 ( F )同時訪問構(gòu)件中的資源進(jìn)行 ( G )控制。 供選擇的答案： A ? B. ① 數(shù)據(jù)抽象 ② 需求抽象 ③ 設(shè)計抽象 ④ 過程抽象 ⑤ 功能抽象 ⑥ 實例抽象 D ? G. ① 異步 ② 程序 ③ 線程 ④ 用戶 ⑤ 功能 ⑥ 同步 【 87】所謂分層式體系結(jié)構(gòu)是按層組 織的軟件的一種軟件體系結(jié)構(gòu)，其中，每一層的軟件建立在低一層的軟件層上。低層軟件比高層軟件更具 ( A )。右圖是一種 4 層次的分層體系結(jié)構(gòu)，請選擇B、 C、 D、 E。 供選擇的答案： A. ① 高效性 ② 通用性 ③ 可靠性 ④ 保密性 B ? E. ① 系統(tǒng)軟件 ② 特定業(yè)務(wù) ③ 中間件 ④ 應(yīng)用軟件 ⑤ 軟件平臺 【 88】 回答下列問題。 (1) 簡述關(guān)鍵詞分類法、多面分類法和超文本分類法等組織方法的概要。 (2) 簡述相應(yīng)的檢索方法。 【 89】 可以有 很多方法來描述可復(fù)用的構(gòu)件，其中最理想的是由 Tracz提出的 3C 模型。 3C是指 ( A )、 ( B )和 ( C )。 ( A )描述構(gòu)件做什么。為此，需要完全地描述構(gòu)件的 ( D )和表示 ( E )。 ( B )描述構(gòu)件的 ( F )如何實現(xiàn)。一般來講， ( B )是對 B 層 D 層 C 層 E 層 各個應(yīng)用的各種變體 各個應(yīng)用系統(tǒng) 各個構(gòu)件庫系統(tǒng) (針對特定論域、 特定業(yè)務(wù) ) 不依賴平臺的 低層構(gòu)件等 特定的平臺軟件： 操作系統(tǒng)等 特定的平臺軟件 ： 操作系統(tǒng)等 22 外來用戶 ( G )的信息，是只有試圖修改或測試該構(gòu)件的人才需要了解的信息。 ( C )將通過定義概念的、操作的和實現(xiàn)的特征，使用戶能夠找到合適的構(gòu)件以滿足應(yīng)用的需求。 供選擇的答案： A ? C. ① 包容 (container) ② 上下文 (context) ③ 代價 (cost) ④ 控制 (control) ⑤ 概念 (concept) ⑥ 內(nèi)容 (content) D ? C. ① 概念 ② 接口 ③ 公開 ④ 服務(wù) ⑤ 語義 ⑥ 語法 ⑦ 隱藏 ⑧ 結(jié)構(gòu) 【 810】 試簡述基于軟件復(fù)用的軟件項目管理機構(gòu)的組織和工作職責(zé)。 五、習(xí)題解答 【 81】軟件 復(fù)用就是指利用某些早先開發(fā)的對建立新軟件系統(tǒng)有用的軟件元素來生產(chǎn)新系統(tǒng)。軟件復(fù)用的范圍有以 下十個方面： ① 項目計劃：軟件項目計劃的基本結(jié)構(gòu)和許多內(nèi)容 都可以跨項目復(fù)用。 ② 成本估計：由于不同項目中常包含類似的功能，所以有可能在極少修改或不修改的情況下，復(fù)用對該功能的成本估計。 ③ 體系結(jié)構(gòu)：即便應(yīng)用論域千差萬別，但程序和數(shù)據(jù)體系結(jié)構(gòu)大同小異。因此，可以創(chuàng)建一組類屬 的體系結(jié)構(gòu)模板，將這些模板作為可復(fù)用的涉及框架。 ④ 需求模型和規(guī)格說明：類和對象的模型和規(guī)格說明顯然可以復(fù)用。此外，用傳統(tǒng)軟件工程方法開發(fā)的分析模型 也可以復(fù)用。 ⑤ 設(shè)計：用傳統(tǒng)方法開發(fā)的體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)、接口和過程化設(shè)計，以及用面向 對象方法開發(fā)的系統(tǒng)和對象的設(shè)計都可以復(fù)用。 ⑥ 源程序代碼：驗證過的程序構(gòu)件 可以拿來復(fù)用的。 ⑦ 用戶文檔和技術(shù)文檔：即便特定的應(yīng)用不同，但也經(jīng)常有可能復(fù)用用戶文檔和技術(shù)文檔中的大部分內(nèi)容。 ⑧ 用戶界