軟件構件技術在MIS開發中的應用

軟構件技術概述
　　軟件行業的工業化趨勢導致了軟構件的產生。能夠像硬件系統那樣，將部分軟件組合起來構建軟件系統，一直是軟件行業多年來追求的目標。特別是對于象很多應用軟件的開發（例如很多行業和單位的MIS系統），若能結合系統的實際情況充分利用已有的軟件構件，將會大大提高生產效率，減少大量的重復勞動?？梢哉f，軟構件技術的出現是對傳統軟件開發過程的一次變革。構件（Component）是可復用的軟件組成成分，可被用來構造其它軟件。它可以是被封裝的對象類、類樹、一些功能模塊、軟件框架、軟件構架（或體系結構）、文檔、分析件、設計模式等。從廣義上講，軟構件技術是基于面向對象的，以嵌入后馬上可以使用的即插即用型軟構件概念為中心，通過構件的組合來建立應用的技術體系。狹義上講，它是通過構件組合支持應用的開發環境和系統的總稱。我們可以按多個側面對構件進行分類：
　　按開發過程構件可分為分析件、設計件、程序件和數據件。
　　按功能分，分為三層：基礎層為基本數據類構件和系統支撐構件；中間層為各種通用的中間件；頂層為針對各種領域的專用構件或子系統構件。從粒度上看通常底層的粒度為較小，而頂層的粒度為較大。
　　按使用方式分為動態和靜態兩種。
　　按構件的結構分為原子構件及由多個構件聚集的組合構件。
　　在這種新的軟件開發方式下，軟件公司以開發軟部件為主要業務，提供規格化的軟部件。系統集成商則匯總部件，組合成能完成不同功能的軟構件，將自己的核心技術構件化。正是這兩者之間分工的涇渭分明，將軟件行業工業化逐漸推向成功。
　　目前，采用軟構件思想開發的軟件產品相繼出臺，而主流是以美、日大公司為首的產品。由于采用其思想的開發工具推出的時間還不足五年。因此，真正使用軟構件的用戶還屈指可數。盡管軟構件技術還存在著很多不成熟之處，但人們都相信軟構件帶來的好處是不可估量的，它代表了新一代軟件技術的發展方向。
傳統的MIS開發方法
自底向上法和自頂向下法
　　自底向上法出現于早期的計算機管理應用系統，即在進行系統分析和設計時自下而上，先從底層模塊做起，然后逐步完成整個系統。自底向上法使得MIS的開發易于適應組織機構真正的需要；有助于發現系統的增長需要，所獲得的經驗有助于下一階段的開發，易于控制和管理。但由于方法的演變性質，自底向上法使MIS難以實現其整體性；同時由于系統未進行全局規劃，數據一致性和完整性難以保證；而且為了保證系統性能的需求，往往要重新調整，甚至重新設計系統。
　　隨著MIS規劃的擴大和對開發經驗的總結與歸納，自頂向下的系統分析方法論逐步得到了發展和完善。自頂向下法要求開發者首先制定系統的總體規劃，然后逐步分離出高度結構化的子系統，從上至下實現整個系統。運用這類方法可以為企業或機構MIS的中期或長期發展規劃奠定基礎，同時支持MIS的整體性，為系統的總體規劃、子系統的協調和通信提供保證。但它同樣也存在缺點：對系統分析、設計人員要求較高，在大系統中，對下層系統的實施往往缺乏約束力，開發的周期長，系統復雜，成本較高。
快速原型法
　　原型法的核心是原型，即模型，是系統的早期可運行版本。隨著用戶或開發者對系統理解的加深，不斷地對原型進行補充和細化。系統的定義是在逐步發現的過程中進行，這就是快速原型法的基本出發點?？焖僭头ǖ拈_發過程體現了不斷迭代的快速修改過程，是一種動態定義技術。
　　快速原型法的最大優點是能夠大大減少軟件系統的后期維護費用，使系統功能能正確反映用戶的需求。原型本身及這種方法的不足之處在于，如果原型本身功能設置不齊全、性能不好，會導致原型的設計和使用超出預期的花費和時間。另一個關鍵不足是原型法需要一個合適的軟件開發環境，以便原型能直接轉換成現實的系統。
　　以上方法各有其優缺點?！白缘紫蛏稀狈ㄖ恢鼐植慷鲆暳藢φw的把握；“自頂向下”法開發周期長、見效慢、缺乏靈活性和適應性；快速原型法雖然具有很明顯的優越性，但因其依賴于快速開發工具的支持，又不能不令許多系統開發者望而卻步。因此通過對軟構件技術的研究，我們提出一種新的開發方法——積木法。
利用軟構件技術開發MIS系統
　　采用積木法開發MIS系統的過程與搭積木的過程很類似，一般是先構筑系統的總體框架，然后構造各個構件，并依次把構件安裝到系統中去。
　　積木法克服了快速原型法需要快速工具支持的不足，取而代之以軟件構件化技術來構造系統。大部分MIS系統，在功能上有類似之處，因而利用軟件的重用技術就可以把開發過程大大簡化。積木法的提出正是基于這種設想。積木法在確定系統總體框架、構筑總體框架、修改總體框架、構造構件以及修改構件等階段，都同一個叫做“軟構件集合”的實體打交道，這個軟構件集合也被稱為“軟構件庫”。在開發MIS系統之初就應該著手準備這個軟構件集合，比如可以搜集一些已經開發出的MIS系統的總體設計、規范、局部流程以及某些人機界面、通用功能模塊、簡單開發工具。開發MIS系統的大部分工作都集中在構造軟件階段。這一階段的工作特點是盡量使開發出的積木塊具有較大的靈活性和變通性，為重用作好準備。每開發出一個積木塊，都要把該積木塊及其功能、調用接口等信息放入軟構件集合。采用積木法的關鍵就是要借助對積木構件的重用組合技術，系統開發人員絕不能忽視對軟構件集合的管理。如果缺少了這一點，積木法就喪失了優越性，自頂向下法及快速原型法所暴露出的缺陷也會接踵而至。
系統總體設計與實現
MIS構件的定義、分類和生成流程
　　MIS構件是具有一定處理功能的程序框架，其邏輯結構已定，且軟構件體的程序框架由固定部分——程序框架、可變部分——宏結點(產生替代該宏結點的規則序列)組成。
　　由上述軟構件定義可知，軟構件并不是簡單的一段程序，生成應用功能構件的過程是執行規則、產生代碼替換宏結點的過程。
　　通用MIS構件可分為以下兩類：
用戶軟構件
　　它又可分為通用處理軟構件和專用處理軟構件。其中用戶引用前者時，通過給出適當的參數，系統將生成相應的功能構件。后者是用戶自己使用的軟構件，相當于固定功能構件。
控制軟構件
　　指標準的控制功能構件及界面構件等。
　　MIS構件的生成流程可抽象成幾個公共操作過程，作為生成的規則，MIS構件生成過程就是根據軟構件宏結點提供的信息(規則)采取的生成動作，即讀取用戶輸入的參數并生成相應的程序段，然后用該生成的程序段代替宏結點的過程。
系統生成方案
　　采用軟構件技術開發MIS系統的設計目標是以積木組合開放式結構構造MIS集成一體化的環境。根據MIS系統的一般結構，完整的MIS系統應具有以下主要生成功能：數據庫文件、功能菜單、數據庫維護、查詢、索引排序、統計計算、圖形生成與分析、報表生成、打印、數據一致性檢驗、數據一致性維護及應用系統文檔信息。
　　MIS系統生成是建立在一個個積木塊——軟構件的基礎之上的。MIS系統的生成過程也就是從軟構件庫中提取軟構件，并將它們按照集成算法組合的過程。
　　為了適應多種MIS系統開發的需要，軟構件庫中應含有大量的各類軟構件，但若軟構件很多，又會帶來軟構件的查找、使用和維護的困難。為此，需要設計軟構件庫的管理程序。
　　軟構件庫的管理程序主要完成以下幾個功能：
　　軟構件查找：在軟構件中查找到所要求的軟構件；
　　軟構件擴充：加入一個軟構件到軟構件庫中；
　　軟構件集成：利用已有的軟構件集成軟件系統；
　　軟構件刪除：刪除一個已存在的軟構件；
　　軟構件修改：修改一個已存在的軟構件。
　　MIS系統采用軟構件設計方法，把應用系統劃分為若干積木塊，把程序生成問題轉化為軟構件的設計、處理問題。對于不同的應用系統，通過分析發現它們之間的共性與個性，把共性部分作成標準軟構件，把用戶要求存入規則庫。根據軟構件集成算法，將軟構件連接成完整的系統。
總結與展望
　　軟構件技術的出現，極大地滿足了多個應用領域的要求，使得各種技術形成的軟構件可以最大程度地進行重用。這就引出了大規模軟件開發所面臨的另一個問題：如何建造面向對象的軟構件庫結構，并有效地組織和管理。在大型軟構件庫的支持下，利用現有的、質量好、可靠性強的軟構件，按照大規模軟件開發的工程規范進行開發，是滿足這些大型系統要求的良好途徑。
　　現在人們越來越多地寄希望于具有分散和聯合處理能力的開放性分布式軟構件技術。分布式軟構件技術的目標是實現開放的軟構件產品，使應用程序能相互操作，降低開發與管理費用。到目前為止，還沒有出現一個完整的開放式軟構件系統的實施方案。但我們相信，軟構件化是軟件工業化的必然。

原文轉自：http://www.anti-gravitydesign.com