【教学课件】第1章软件开发方法(三)软件工程技术.ppt
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1、第第1 1章章 软件开发方法软件开发方法(三)软件工程技术三)软件工程技术计算机教学实验中心计算机教学实验中心1下一页上一页停止放映主要内容构件构件软件复用软件复用C/S系统技术系统技术基于基于Web工程设计工程设计2下一页上一页停止放映构件技术构件技术软件产业和软件工程技术正面临着新的挑战。软件产业和软件工程技术正面临着新的挑战。而传统的软件设计思想根本无法应对。构件技而传统的软件设计思想根本无法应对。构件技术应运而生。术应运而生。构件技术是基于构件技术是基于OO技术上的更高级的抽象。它技术上的更高级的抽象。它把底层的对象集合打成包,组成功能把底层的对象集合打成包,组成功能“插件插件”。基于
2、构件技术的软件生产就是把已存在的构件基于构件技术的软件生产就是把已存在的构件组装(集成)到当前软件系统的框架结构中,组装(集成)到当前软件系统的框架结构中,从而生产出新的软件产品。从而生产出新的软件产品。构件技术是软件产业化革命的必然发展趋势。构件技术是软件产业化革命的必然发展趋势。3下一页上一页停止放映构件的属性构件的属性构件是可独立配置的单元,因此构件必须自构件是可独立配置的单元,因此构件必须自包容。包容。构件强调与环境和其他构件的分离,因此构构件强调与环境和其他构件的分离,因此构件的实现是严格封装的,外界没机会或没必件的实现是严格封装的,外界没机会或没必要知道构件内部的实现细节。要知道构
3、件内部的实现细节。构件可以在适当的环境中被复合使用,因此构件可以在适当的环境中被复合使用,因此构件需要提供清楚的接口规范,可以与环境构件需要提供清楚的接口规范,可以与环境交互。交互。可以看出,构件沿袭了对象的封装特性,但可以看出,构件沿袭了对象的封装特性,但同时并不局限于一个对象,其内部可以封装同时并不局限于一个对象,其内部可以封装一个或多个类、原型对象甚至过程,结构是一个或多个类、原型对象甚至过程,结构是灵活的。灵活的。4下一页上一页停止放映构件的使用构件的使用每个构件都需要先注册才能使用。构件是通过它们的接口每个构件都需要先注册才能使用。构件是通过它们的接口特征来标识的,它们所提供的服务与
4、访问方式是接口特征特征来标识的,它们所提供的服务与访问方式是接口特征的一部分内容。要考虑的因素包括:的一部分内容。要考虑的因素包括:应用编程接口(应用编程接口(API)。)。构件所需的开发和集成。构件所需的开发和集成。运行需求,例如资源的使用(内存和硬盘),时间或速度运行需求,例如资源的使用(内存和硬盘),时间或速度以及网络协议。以及网络协议。服务需求,例如操作系统的接口,或需要其他构件的支持服务需求,例如操作系统的接口,或需要其他构件的支持等。等。安全特征,例如访问控制和身份验证协议等。安全特征,例如访问控制和身份验证协议等。嵌入式设计假定,有特定的数值嵌入式设计假定,有特定的数值/非数值算
5、法使用。非数值算法使用。异常处理。异常处理。5下一页上一页停止放映实现构件技术的必备条件实现构件技术的必备条件有标准软件体系结构,保证构件间通信协议统一,有标准软件体系结构,保证构件间通信协议统一,实现同步和异步操作控制,突破本地空间限制,实现同步和异步操作控制,突破本地空间限制,充分利用网络环境。充分利用网络环境。构件有标准接口,保证系统可分解成多个功能独构件有标准接口,保证系统可分解成多个功能独立的单元,用构件组装而成。立的单元,用构件组装而成。构件独立于编程语言。构件独立于编程语言。构件提供版本兼容,来实现应用系统的扩展和更构件提供版本兼容,来实现应用系统的扩展和更新。新。6下一页上一页
6、停止放映中间件中间件构件是依赖于平台环境的。那么在分布式异构构件是依赖于平台环境的。那么在分布式异构环境中如何应用构件呢?环境中如何应用构件呢?中间件就是基于跨环境的构件应用而发展起来中间件就是基于跨环境的构件应用而发展起来的。中间件是介于应用层和网络层之间的一个的。中间件是介于应用层和网络层之间的一个功能层次,是使应用系统独立于由异构操作环功能层次,是使应用系统独立于由异构操作环境(操作系统、硬件平台及通信协议等)组成境(操作系统、硬件平台及通信协议等)组成的开发环境。的开发环境。中间件扩展了客户中间件扩展了客户/服务器结构,形成了一个服务器结构,形成了一个包括客户、中间件和服务器在内的三层
7、次结构包括客户、中间件和服务器在内的三层次结构及多层次结构,为开发可靠的、可扩展的、复及多层次结构,为开发可靠的、可扩展的、复杂的事物密集型应用提供了有力的支持。杂的事物密集型应用提供了有力的支持。7下一页上一页停止放映构件和中间件构件和中间件中间件是构件技术的一种实现,是构件存在的基础,它的本中间件是构件技术的一种实现,是构件存在的基础,它的本质是对分布式应用的抽象,应用是在中间件提供的环境中以质是对分布式应用的抽象,应用是在中间件提供的环境中以构件的形式存在。构件的形式存在。基于中间件开发的应用是面向需求的构件应用;构件专门用基于中间件开发的应用是面向需求的构件应用;构件专门用于处理应用的
8、业务逻辑,而中间件负责解决与业务无直接关于处理应用的业务逻辑,而中间件负责解决与业务无直接关系的分布式应用中的支撑环境问题(例如,通信、互操作、系的分布式应用中的支撑环境问题(例如,通信、互操作、可靠性、容错性等)。可靠性、容错性等)。构件的封装、设计与实现隔离,构件间的交互通过规范定义构件的封装、设计与实现隔离,构件间的交互通过规范定义的接口进行;中间件在分布式交互模式上都规定了接口机制,的接口进行;中间件在分布式交互模式上都规定了接口机制,可以解决构件间的交互问题。可以解决构件间的交互问题。中间件将应用构件与系统资源隔离,使得构件开发者不用考中间件将应用构件与系统资源隔离,使得构件开发者不
9、用考虑下层的系统平台。虑下层的系统平台。中间件提供了构件封装、构件交互规则、构件与环境隔离等中间件提供了构件封装、构件交互规则、构件与环境隔离等机制,为软件重用提供了解决方案。机制,为软件重用提供了解决方案。中间件可实现互操作。中间件可实现互操作。8下一页上一页停止放映J2EE的核心技术的核心技术 9下一页上一页停止放映COM+技术技术COM(构件对象模型)(构件对象模型)是是Microsoft提出的第一个构件模提出的第一个构件模型。它起源于型。它起源于OLE,当时的,当时的OLE使用使用DDE(动态数据交换动态数据交换)机制来支持程序之间的通信,由于机制来支持程序之间的通信,由于DDE建立在
10、建立在Windows消息机制基础上,稳定性和效率都很差,由此诞生了消息机制基础上,稳定性和效率都很差,由此诞生了COM。DCOM(分布构件对象模型)(分布构件对象模型)是是COM技术在分布式环境技术在分布式环境中的延伸(中的延伸(COM仅支持同一台计算机上构件之间的互操仅支持同一台计算机上构件之间的互操作)。作)。DCOM用网络协议来代替本地进程之间的通信,并用网络协议来代替本地进程之间的通信,并针对分布环境提供了一些新的特性,如网络安全性、跨平针对分布环境提供了一些新的特性,如网络安全性、跨平台调用等。台调用等。MTS(Microsoft 事务服务器)事务服务器)是为满足企业应用而提是为满足
11、企业应用而提供的基础设施。供的基础设施。MTS可以为分布式企业应用提供服务器端可以为分布式企业应用提供服务器端的构件运行和部署环境,它把企业应用系统的客户程序、的构件运行和部署环境,它把企业应用系统的客户程序、应用构件和各种资源有机结合起来(而应用构件和各种资源有机结合起来(而COMDCOM无无法有效地实现)。法有效地实现)。10下一页上一页停止放映Windows DNA为了使为了使Windows真正成为企业应用平台,真正成为企业应用平台,Microsof公司又公司又推出了推出了Windows DNA(分布式互联网应用体系结构)。它(分布式互联网应用体系结构)。它是一个完整的、多层的新一代企业
12、应用体系结构,也是一个是一个完整的、多层的新一代企业应用体系结构,也是一个服务器端的开发平台,它包含以下主要产品:服务器端的开发平台,它包含以下主要产品:Windows NT2000:操作系统。:操作系统。DCOM:支持分布式构件的核心技术。:支持分布式构件的核心技术。MSMQ:消息队列产品,支持构件间的异步通信。:消息队列产品,支持构件间的异步通信。MTS:管理构件的应用服务器。:管理构件的应用服务器。Microsoft Wolfpack:支持集群服务器的软件。:支持集群服务器的软件。Microsoft SQL Server:一种关系型数据库管理系统。:一种关系型数据库管理系统。Micros
13、oft IIS:Web服务器。服务器。Microsoft Management Console:部署和管理工具。:部署和管理工具。工具、数据库、操作系统、编程模型和应用服务等。工具、数据库、操作系统、编程模型和应用服务等。11下一页上一页停止放映CORBA技术简介技术简介CORBA(Common Object Request Broker Architecture,公共对象请求代理体系结构),公共对象请求代理体系结构)是是OMG制定制定的、体系结构最完整、最清晰、跨越平台最多的分布对象模的、体系结构最完整、最清晰、跨越平台最多的分布对象模型。通过型。通过CORBA接口定义语言接口定义语言IDL
14、 定义接口,使用不同编定义接口,使用不同编程语言、不同编译器实现的构件,可以通过程语言、不同编译器实现的构件,可以通过对象请求代理对象请求代理ORB进行连接,形成一个跨平台的应用。进行连接,形成一个跨平台的应用。CORBA一般有两层意思:一是指对象管理组织一般有两层意思:一是指对象管理组织OMG提出的提出的分布式对象体系结构标准;另一层意思是按这种体系结构开分布式对象体系结构标准;另一层意思是按这种体系结构开发的中间件产品。发的中间件产品。CORBA作为一种应用级的互联标准得到作为一种应用级的互联标准得到了广泛的认同和应用。了广泛的认同和应用。CORBA是一套规约,而不是一个产品,开发商可以开
15、发不是一套规约,而不是一个产品,开发商可以开发不同的产品来实现同的产品来实现 CORBA规约。例如,规约。例如,IBM公司的公司的ComponentBroker等。等。12下一页上一页停止放映软件复用技术软件复用技术软件复用是指在软件开发过程中重复使用相同或相似软件软件复用是指在软件开发过程中重复使用相同或相似软件元素的过程。软件复用是在软件开发中避免重复劳动的解元素的过程。软件复用是在软件开发中避免重复劳动的解决方案,它使得应用系统的开发不再采用一切从零开始的决方案,它使得应用系统的开发不再采用一切从零开始的模式,而是以已有的工作模式为基础,充分利用过去应用模式,而是以已有的工作模式为基础,
16、充分利用过去应用系统开发中积累的知识和经验,从而将开发的重点集中于系统开发中积累的知识和经验,从而将开发的重点集中于应用的特有构成成分。应用的特有构成成分。为了能够在软件开发过程中重用已有的复用件,必须不断为了能够在软件开发过程中重用已有的复用件,必须不断地进行复用件的积累,并将它们组织成复用件库。因此,地进行复用件的积累,并将它们组织成复用件库。因此,软件复用不仅要解决如何检索所需的复用件,还要解决如软件复用不仅要解决如何检索所需的复用件,还要解决如何选取复用件、如何组织复用件库等问题。这类项目通常何选取复用件、如何组织复用件库等问题。这类项目通常称为软件复用项目。称为软件复用项目。软件重用
17、过程可借助于支持软件重用的软件重用过程可借助于支持软件重用的CASE工具,其主工具,其主要任务是:用某种组织结构实现复用件库的存储,提供友要任务是:用某种组织结构实现复用件库的存储,提供友好的人机界面,帮助用户浏览、检索和修改复用件库,并好的人机界面,帮助用户浏览、检索和修改复用件库,并且对用户感兴趣的复用件进行解释。且对用户感兴趣的复用件进行解释。13下一页上一页停止放映软件复用方式分类软件复用方式分类 依据复用的对象分类;可以分为:依据复用的对象分类;可以分为:产品复用产品复用指复用已有的软件构件,通过构件集成指复用已有的软件构件,通过构件集成得到新系统。产品复用是目前现实的、主流的途得到
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