軟件工程第十章

軟件工程第十章第一頁，共三十四頁，2022年，8月28日軟件復(fù)用的基本概念引言：做事習(xí)慣性地沿用已有的經(jīng)驗(yàn)和方法….簡單的說，軟件復(fù)用就是將已有的軟件成分用于構(gòu)造新的軟件系統(tǒng)軟件共享：在一個系統(tǒng)中多次使用一個相同的軟件成分軟件移植：對一個軟件進(jìn)行修改，使它能運(yùn)行于新的軟、硬件平臺第二頁，共三十四頁，2022年，8月28日軟件復(fù)用的定義在構(gòu)造新的軟件系統(tǒng)的過程中，對已存在的軟件人工制品的使用技術(shù)。制造軟件構(gòu)件的技術(shù)：獨(dú)立于單個軟件系統(tǒng)開發(fā)的，可服務(wù)于整個應(yīng)用領(lǐng)域的構(gòu)件生產(chǎn)技術(shù)使用軟件構(gòu)件的技術(shù)：在軟件系統(tǒng)開發(fā)中使用已有軟件構(gòu)件的技術(shù)，也稱為“基于構(gòu)件的軟件開發(fā)”第三頁，共三十四頁，2022年，8月28日軟件復(fù)用和軟件開發(fā)的關(guān)系： 開發(fā)伴隨著復(fù)用，開發(fā)為了復(fù)用。CBSE的一種過程模型制造軟件構(gòu)件的技術(shù)——領(lǐng)域工程基于構(gòu)件的軟件工程CBSE使用軟件構(gòu)件的技術(shù)——基于構(gòu)件的開發(fā)第四頁，共三十四頁，2022年，8月28日CBSE的一種過程模型第五頁，共三十四頁，2022年，8月28日軟件復(fù)用的重要性軟件復(fù)用的目的是能更快、更好、成本更低地生產(chǎn)軟件制品。一般地說，在軟件開發(fā)中采用復(fù)用構(gòu)件可以比從頭開發(fā)這個軟件更加容易。第六頁，共三十四頁，2022年，8月28日企業(yè)需要解決的問題充分認(rèn)識軟件復(fù)用的重要性，盡快建立支持軟件復(fù)用的基礎(chǔ)設(shè)施（例如構(gòu)件庫、制造可復(fù)用構(gòu)件的輔助開發(fā)工具）建立相應(yīng)的培訓(xùn)計(jì)劃，在企業(yè)內(nèi)部形成一個使用復(fù)用技術(shù)的環(huán)境采用更先進(jìn)的，可以促進(jìn)軟件復(fù)用的軟件開發(fā)方法。如面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法采用相應(yīng)的激勵措施。例如改變傳統(tǒng)的工作量計(jì)算方法——代碼行第七頁，共三十四頁，2022年，8月28日軟件復(fù)用的粒度

——四類源代碼復(fù)用：對構(gòu)件庫中用高級語言編寫的源代碼構(gòu)件的復(fù)用。優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)件具有較高的可靠性，使用者只需設(shè)置參數(shù)而無需介入構(gòu)件內(nèi)部，降低復(fù)用的難度缺點(diǎn)：構(gòu)件的通用性、抽象性成為在具體使用時必須面對的問題軟件體系結(jié)構(gòu)復(fù)用：對已有的軟件體系結(jié)構(gòu)的復(fù)用。優(yōu)點(diǎn)：可復(fù)用較大粒度的軟件制品，其修改具有局部性缺點(diǎn)：難以抽象出簡明的描述，存放體系結(jié)構(gòu)的庫往往不易管理第八頁，共三十四頁，2022年，8月28日軟件復(fù)用的粒度應(yīng)用程序生成器：對整個軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的復(fù)用，包括整個軟件體系結(jié)構(gòu)、相應(yīng)的子系統(tǒng)和特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法。優(yōu)點(diǎn)：自動化程度高，能獲取某個特定領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)和以黑盒形式輸出結(jié)果（應(yīng)用程序）。缺點(diǎn)：特定的應(yīng)用程序生成器不易構(gòu)造領(lǐng)域特定的軟件體系結(jié)構(gòu)的復(fù)用：對特定領(lǐng)域中存在的一個公共體系結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件的復(fù)用。優(yōu)點(diǎn)：復(fù)用的程度高，對可復(fù)用構(gòu)件的組合提供了一個通用框架缺點(diǎn)：前期投資很大第九頁，共三十四頁，2022年，8月28日軟件復(fù)用的形式

橫向復(fù)用：也稱為水平復(fù)用，是指復(fù)用活動的范圍跨越了幾個不同的應(yīng)用領(lǐng)域，復(fù)用的軟件產(chǎn)品主要包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、通用算法、人機(jī)界面等軟件元素?？v向復(fù)用也稱為垂直復(fù)用，是指復(fù)用活動的范圍限制在同一個應(yīng)用領(lǐng)域或者是一類具有較多共性的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)。生產(chǎn)者復(fù)用：指建立、獲取或者重新設(shè)計(jì)可復(fù)用構(gòu)件的活動。涉及到的活動包括復(fù)用的規(guī)劃、領(lǐng)域分析、構(gòu)件的開發(fā)、構(gòu)件庫的組織和管理。消費(fèi)者復(fù)用：指使用可復(fù)用的構(gòu)件建立新的系統(tǒng)的活動。涉及到的活動包括應(yīng)用系統(tǒng)的規(guī)劃、構(gòu)件的檢索和選擇、應(yīng)用系統(tǒng)中非復(fù)用部分的開發(fā)、應(yīng)用系統(tǒng)的組裝。第十頁，共三十四頁，2022年，8月28日軟件復(fù)用的困難復(fù)用具有許多明顯的優(yōu)點(diǎn)，但目前應(yīng)用不廣泛的主要原因是：(1)技術(shù)因素構(gòu)件與應(yīng)用系統(tǒng)之間的差異；構(gòu)件要達(dá)到一定的規(guī)模，才能支持有效的復(fù)用；發(fā)現(xiàn)合用構(gòu)件的困難；基于復(fù)用的軟件開發(fā)方法和軟件過程需要一些新的理論、技術(shù)及支持環(huán)境。(2)人的因素

喜歡自己創(chuàng)造而不喜歡使用別人的東西。(3)管理因素

把復(fù)用構(gòu)件和一般軟件構(gòu)件同等看待，把復(fù)用看作可有可無的事。(4)教育因素

軟件科學(xué)技術(shù)的教育與培訓(xùn)中，缺乏關(guān)于軟件復(fù)用的內(nèi)容，缺少專門教材和課程。第十一頁，共三十四頁，2022年，8月28日領(lǐng)域工程所謂的“領(lǐng)域”，指的是一組具有相似或相近軟件需求的應(yīng)用系統(tǒng)所覆蓋的功能區(qū)域。最優(yōu)復(fù)用——應(yīng)用系統(tǒng)形成的功能最大交集通過領(lǐng)域分析(domainanalysis)找出最優(yōu)復(fù)用，對它們進(jìn)行設(shè)計(jì)和構(gòu)造，形成為可復(fù)用構(gòu)件，進(jìn)而建立大規(guī)模的軟件構(gòu)件倉庫的過程，就是領(lǐng)域工程。第十二頁，共三十四頁，2022年，8月28日領(lǐng)域分析

定義領(lǐng)域分析是在特定應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ふ易顑?yōu)復(fù)用，以公共對象、類、子集合和框架等形式進(jìn)行標(biāo)識,然后對它們進(jìn)行分析和規(guī)約。目標(biāo)是獲得“領(lǐng)域需求”及“領(lǐng)域模型”作用根據(jù)領(lǐng)域需求，領(lǐng)域工程師尋找領(lǐng)域的共性，進(jìn)而確定軟件的可復(fù)用構(gòu)件

第十三頁，共三十四頁，2022年，8月28日領(lǐng)域分析的輸入和輸出

第十四頁，共三十四頁，2022年，8月28日領(lǐng)域分析的步驟選擇特定的領(lǐng)域抽取具有最優(yōu)復(fù)用的功能標(biāo)識該功能建立領(lǐng)域分析模型定義需求規(guī)約，得出需求規(guī)約構(gòu)件和若干個連接子配置構(gòu)成的領(lǐng)域模型第十五頁，共三十四頁，2022年，8月28日建造可復(fù)用構(gòu)件

構(gòu)件應(yīng)具有的特性通用性可變性易組裝性創(chuàng)建領(lǐng)域構(gòu)件的設(shè)計(jì)框架

標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)

標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議程序模板第十六頁，共三十四頁，2022年，8月28日構(gòu)件模型

基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的復(fù)用構(gòu)件模型第十七頁，共三十四頁，2022年，8月28日幾種流行的構(gòu)件技術(shù)COM（組件對象模型）技術(shù)CORBA（公共對象請求代理體系結(jié)構(gòu)）OpenDoc開放式文檔接口第十八頁，共三十四頁，2022年，8月28日可復(fù)用構(gòu)件

一個軟件只有在多個系統(tǒng)中被使用才可稱為“可復(fù)用構(gòu)件”，必須具備的條件：

(1)獨(dú)立性

解決一個相對獨(dú)立的問題，或大問題中某個相對獨(dú)立的部分；

(2)完整性

提供較完整的解決，不要遺留很多缺口，讓復(fù)用者做大量補(bǔ)充；

(3)可標(biāo)識性

構(gòu)件所解決的問題應(yīng)該是可標(biāo)識的，可命名，有簡要介紹，便于理解和使用。(4)通用性

構(gòu)件解決的問題，應(yīng)在同類應(yīng)用中具有一般性；

(5)適應(yīng)性應(yīng)用場合有某些變化時，構(gòu)件仍是可用的，使構(gòu)件的某些數(shù)據(jù)參數(shù)化和數(shù)據(jù)類型參數(shù)化；

(6)可靠性

要求構(gòu)件對預(yù)計(jì)將要使用它的系統(tǒng)時可靠的；

(7)標(biāo)準(zhǔn)化

可復(fù)用構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化對于軟件復(fù)用是至關(guān)重要的。第十九頁，共三十四頁，2022年，8月28日建立可復(fù)用構(gòu)件庫

三種分類模式

枚舉分類：定義一個層次結(jié)構(gòu)來描述構(gòu)件，構(gòu)件庫中的構(gòu)件在該層次中定義軟件構(gòu)件的類以及不同層次的子類。圖形用戶界面類窗口類菜單類圖形窗口構(gòu)件文字窗口構(gòu)件系統(tǒng)菜單構(gòu)件彈出式菜單構(gòu)件普通菜單構(gòu)件枚舉分類的層次結(jié)構(gòu)第二十頁，共三十四頁，2022年，8月28日建立可復(fù)用構(gòu)件庫

②呈面分類：對領(lǐng)域進(jìn)行分析后，對構(gòu)件可標(biāo)識出一組呈面，呈面可以描述構(gòu)件的基本特征，并根據(jù)特征重要性區(qū)分優(yōu)先次序。呈面應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ο蠊δ芫幊陶Z言呈面值圖形用戶界面編程菜單動態(tài)修改菜單項(xiàng)JAVA第二十一頁，共三十四頁，2022年，8月28日建立可復(fù)用構(gòu)件庫

③屬性-值分類：為領(lǐng)域中的所有構(gòu)件定義一組屬性，然后賦給這組屬性一組值。該方法首先是為構(gòu)件庫中的所有構(gòu)件定義一組屬性，并賦予相應(yīng)的屬性值。開發(fā)人員通過指定一組屬性值在構(gòu)件庫中對構(gòu)件進(jìn)行檢索。該分類方法與呈面分類方法有幾點(diǎn)不同之處：屬性的數(shù)量沒有限制，而刻面描述一般限制在7或8個呈面；屬性沒有優(yōu)先級，而呈面根據(jù)其重要程度，有相應(yīng)的優(yōu)先級；第二十二頁，共三十四頁，2022年，8月28日建立可復(fù)用構(gòu)件庫構(gòu)件庫必須的環(huán)境支持存放描述構(gòu)件的分類信息的數(shù)據(jù)庫；該數(shù)據(jù)庫的管理系統(tǒng)；允許用戶查找構(gòu)件的檢索系統(tǒng)；可以自動將構(gòu)件加入新系統(tǒng)中的CASE工具。第二十三頁，共三十四頁，2022年，8月28日領(lǐng)域工程活動內(nèi)容圖示

領(lǐng)域分析用戶需求軟件開發(fā)與構(gòu)件開發(fā)目標(biāo)軟件確認(rèn)可復(fù)用構(gòu)件庫檢索理解第二十四頁，共三十四頁，2022年，8月28日基于構(gòu)件的軟件開發(fā)

基于構(gòu)件的軟件工程與傳統(tǒng)的或面向?qū)ο蟮能浖こ滔啾?，有顯著的差異。

它不是針對某個特定的軟件系統(tǒng)，而是針對一類軟件系統(tǒng)的共同的特征、知識和需求。

基于構(gòu)件的軟件的開發(fā)過程包括兩個并發(fā)的子過程，一個是領(lǐng)域工程，另一個是基于構(gòu)件的開發(fā)。領(lǐng)域工程完成一組可復(fù)用構(gòu)件的標(biāo)示、構(gòu)造、分類和傳播；基于構(gòu)件的開發(fā)完成使用可復(fù)用構(gòu)件構(gòu)造新的軟件系統(tǒng)。第二十五頁，共三十四頁，2022年，8月28日基于構(gòu)件的軟件開發(fā)構(gòu)件集成的過程第二十六頁，共三十四頁，2022年，8月28日基于構(gòu)件的軟件開發(fā)過程１、構(gòu)件的鑒定

構(gòu)件的鑒定是對打算用于軟件開發(fā)的構(gòu)件能否滿足應(yīng)用的需要，達(dá)到應(yīng)用所需要的性能、可靠性、質(zhì)量的保證進(jìn)行相應(yīng)的考察。２、構(gòu)件的調(diào)整

通常在將構(gòu)件復(fù)用到應(yīng)用中時，構(gòu)件需要進(jìn)行必要的調(diào)整和修改才能適應(yīng)應(yīng)用的需要。３、

構(gòu)件的組裝

構(gòu)件的組裝是將經(jīng)過鑒定和調(diào)整以后的構(gòu)件組裝到應(yīng)用系統(tǒng)中。通常為了達(dá)到此目的，還必須建一個基礎(chǔ)設(shè)施提供構(gòu)件協(xié)同的模型和使構(gòu)件能夠交互并完成共同任務(wù)的的特定服務(wù)。第二十七頁，共三十四頁，2022年，8月28日基于構(gòu)件的軟件開發(fā)特點(diǎn)基于構(gòu)件的軟件開發(fā)的一個明顯的優(yōu)點(diǎn)就是提高了軟件的質(zhì)量?？蓮?fù)用的構(gòu)件在開發(fā)過程中，都經(jīng)過嚴(yán)格的測試。第二十八頁，共三十四頁，2022年，8月28日基于構(gòu)件的開發(fā)

應(yīng)用系統(tǒng)工程（ASE）實(shí)質(zhì)：從一個或多個構(gòu)件系統(tǒng)中選擇構(gòu)件進(jìn)行特化，最后把構(gòu)件裝配成應(yīng)用系統(tǒng)ASE過程的基本步驟獲取需求分析設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)測試應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)打包第二十九頁，共三十四頁，2022年，8月28日面向?qū)ο笈c軟件復(fù)用

相輔相成OO方法的基本概念、原則與技術(shù)提供了軟件復(fù)用的有利條件軟件復(fù)用技術(shù)對面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)提供了有利的支持OO方法對軟件復(fù)用的支持復(fù)用技術(shù)對OO方法的支持第三十頁，共三十四頁，2022年，8月28日OO方法對軟件復(fù)用的支持OOA模型OOA與OOD的分工對象的表示一般-特殊結(jié)構(gòu)整體-部分結(jié)構(gòu)實(shí)例連接類描述模板用例第三十一頁，共三十四頁，2022年，8月28日復(fù)用技術(shù)對OO方法的支持類庫構(gòu)件庫構(gòu)架庫工具OOA工具第三十二頁，共三十四頁，2022年，