高级软件工程 第7章 基于构件的软件工程
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基于构件的软件工程
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构件分类：
应用构件 横向： 界面构件（控件） 业务构件 数据访问构件
纵向： 系统级构件
除了关于软件构件的这些描述，也可以基于软件构件在CBSE过程中的使用来描述。 除了COTS构件，CBSE过程生产： 已认证的构件——由软件工程师评估，以确保不仅功能而且性能、可靠性、可用性和其它质量因素均符合待构造的系统或产品的需求。 适应的构件——对不想要的或不希望的特征进行适应性修改（也称掩盖或包裹）。 组装的构件——被集成到体系结构风格中，并与能够有效地协同和管理构件的合适的基础设施互联。 更新的构件——当新版本的构件可用时，替换现存的构件。
202X
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第6章 基于构件的软件工程
基本概念 基于构件的开发模型 CBSE过程 基于构件的开发 典型的构件模型 构件分类与检索
汇报日期
6.1 基本概念
基于构件的软件工程（component-based software engineering，CBSE）是强调使用可复用的软件“构件”来设计和构造基于计算机的系统的过程。
在传统软件工程环境中，一个构件就是程序的一个功能要素。传统构件也称为模块。 通常，构件具有以下三个角色之一： 控制构件：协调问题域中所有其他构件的调用； 问题域构件：完成部分或全部用户的需求； 基础设施构件：负责完成问题域中所需相关处理的功能。
6.1 基本概念
Brown和Wallnau给出了如下可能的构件描述：
接口定义语言IDL
体系结构描述语言ADL
ADL是一种描述实际系统体系结构的形式语法； 构成元素： 构件 连接件 体系结构配置 比较有影响的ADL有C2、UniCon、MetaH、Aesop、SADL、Rapide、Wright等。
基于构件软件工程的经济学分析
软件 的质 量 由 软 件 的 内在 质 量 和 顾 客 满 意 度 两 方 面 决 提 高获得的荣誉 及 由此带来 的收入等 。二 是消 费者 的质量 定 。 相对 应 引 发 软 件 质 量 缺 陷 也 是 两 部 分 构 成 的 ： 是 技 收益 ， 一 主要有软件产 品 日常用 费 的节 约带 来的经济 收益 ； 软 术 性 缺 陷 ， 由 于 软 件 开 发 人 员 在 开 发 过 程 中 的 技 术 原 因 件 产品 日常维护 费用 的 节约 带来 的经 济 收益 ； 既 软件 产 品可 或 失 误造 成 的 缺 陷 ， 要 通 过 Ｂ 主 ＵＧ 发 生 率 、 行 误 码 率 表 行 性带来的 经济 收 益 ； 品使 用 寿 命 带来 的 经济 收 益等 。 千 产 示 ； 是 由 于软 件 开 发 人 员 与 客 户 的 沟 通 不 良 ， 虑 不 周 全 三 是 社 会 的 质 量 收 益 ， 件 质 量 直 接 或 间 接 影 响 的 其 它 部 二 考 软 等 原 因 造 成 的 ， 功 能 性 缺 陷 。理 想 情 况 下 ， 了 复 用 而 开 门 或 企 业 产 生 的 经 济 收 益 和 效 果 ， 及 质 量 影 响 传 递 获 得 属 为 以
件 软 件 开 发 各 经 济 因子 间 的 关 系 。
关 键 词 ： 件 工 程 ； 济 学 ； 析 软 经 分 中 图 分 类 号 ： ０ Ｆ８ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ２３ ９ （ ０ ９ ０ —０ ２０ ｌ７ —１ ８ ２０ ） １０ ２—２
１ 传统 软件 工程与基 于构件 软件工 程
工 作 流 程 。传 统 软 件 工 程 在 实 践 中始 终 难 以 解 决 生 产 效 率
传 统 质 量 成 本 理 论 将 质 量 成 本 分 为 预 防 成 本 、 定 成 鉴
软件工程课件18基于构件的软件工程(精)
构件模型服务
Horizo ntal s erv ices Compo nent man ag emen t Con cu rrency Trans action man ag emen t Persis ten ce Reso u rce man ag emen t Secu rity
Platform s ervices Add res sin g In ter face d efin ition Exception man ag emen t Compo nent co mmu nication s
构件合成（composition）
是创建一个系统的构件装配过程。 合成涉及到构件与构件以及构件与构件的 基础设施的集成的问题。 通常你不得不写一些“胶水代码（ glue code ）”来集成构件。
合成类型
顺序合成（Sequential composition），被合成 的构件是按顺序执行的。这涉及到将每个构件 的供应接口（provides interfaces）组合在一起 的问题。 层次合成（Hierarchical composition），其中一 个构件调用另一个构件的服务。一个构件的供 应接口（provides interfaces）与另一个构件的 需要接口（requires interface）组合起来。 添加合成（Additive composition），把两个构 件的接口放在一起组成一个新的构件。
一个构件模型的元素
Cus tomis ation Namin g co nv en tio n Compo sitio n In ter face d efin ition Specific in ter faces Meta-d ata access Usag e in fo rmatio n Compo nent mod el Documen tation Packag in g Evo lution su pp o rt
高级软件工程(第七章)
确保能及时发现产品、过程和标准的任何不足并提醒管理者注意， 确保能及时发现产品、过程和标准的任何不足并提醒管理者注意，以便及时 弥补。 弥补。 S划背离时， 的职责是：审核组织的质量活动，当出现与标准、规程以及计划背离时， 的职责是 提醒管理者注意。 提醒管理者注意。
5.可维护性 可维护性 系统的可维护性是与进行指定的修改所需的努力有关的一组属性。 系统的可维护性是与进行指定的修改所需的努力有关的一组属性。 6.可移植性 可移植性 系统的可移植性是与软件从一环境移动到另一环境的能力有关的一组属性。 系统的可移植性是与软件从一环境移动到另一环境的能力有关的一组属性。 6.1.2 软件产品质量与过程质量 传统的质量管理：软件质量控制、软件跟踪与测试的方式。 传统的质量管理：软件质量控制、软件跟踪与测试的方式。 基本思想：开发过程的质量直接影响着交付产品的质量， 基本思想：开发过程的质量直接影响着交付产品的质量，过程的改进自然就 会得到高质量的产品。 会得到高质量的产品。 6.1.3 软件质量保证（SQA） 软件质量保证（ ） 目标： 目标： 通过适当的监控系统及其开发过程来保证软件质量。 通过适当的监控系统及其开发过程来保证软件质量。 确保软件及其开发过程与已定的标准和规程要求完全一致。 确保软件及其开发过程与已定的标准和规程要求完全一致。
6.5 软件缺陷预防 6.5.1 问题的提出 由于软件缺陷预防在软件项目管理中的重要性， 列为优化过程中。 由于软件缺陷预防在软件项目管理中的重要性，被CMM列为优化过程中。 列为优化过程中 软件缺陷预防的理由： 软件缺陷预防的理由： 1.在过程中，随着时间的推移，寻找和修复缺陷的成本会成指数地增长； 在过程中，随着时间的推移，寻找和修复缺陷的成本会成指数地增长； 在过程中 2.即使在过程的初期，预防缺陷的代价通常也比发现和修复它们的代价低。 即使在过程的初期，预防缺陷的代价通常也比发现和修复它们的代价低。 即使在过程的初期 6.5.2 缺陷预防的原则 重点：错误原因的分析和缺陷预防方法。 重点：错误原因的分析和缺陷预防方法。 软件缺陷预防的基本思想与目标是:确保错误在被标识并被解决后不会再一 软件缺陷预防的基本思想与目标是 确保错误在被标识并被解决后不会再一 次发生。 次发生。 5项缺陷预防原则。 项缺陷预防原则。 项缺陷预防原则 6.5.3 缺陷预防的步骤 1. 缺陷的发现与报告（标识及报告） 缺陷的发现与报告（标识及报告） 报告表内容：缺陷部位、发现缺陷的方法、问题报告者、问题描述、 报告表内容：缺陷部位、发现缺陷的方法、问题报告者、问题描述、产生缺 陷的阶段、缺陷的种类、缺陷可能的原因等。 陷的阶段、缺陷的种类、缺陷可能的原因等。
基于构件的软件工程研究
件 开 发 的 目的 。下 面从 软 件 工 程 的 角 度 来 比较
性 的特 点 。 软件 构 架描 述 的 是 系统 整体 设 计 格局 、 协作 构件 之 问 的依 赖 关 系 、 责任 分 配 和控 制 流程 ，
第１ 卷 第４ ３ 期
基 于 构 件 的软 件 工 程 研 究
赵 芳
摘
韦 群
（ 备指挥 技术学院 电子工程系 ， 京 １１１） 装 北 ０ ４ ６
要 ：介 绍 了构 件 的基本 概 念 ； 软 件 工程 包 括 的 方 法 、 从 工具 和 过 程 ３个
方 面 分 别 阐 述 了基 于 构 件 的 软 件 工 程 的 特 点 及 与 传 统 的 软 件 开 发 方 法 的 区 别 ； 出 提
了从 传 统 软 件 系统 向基 于构 件 的 软件 系统 转 变 的 ２个 问题 。
关 键 词 ： 件 ；软 件 构 架 ；软 件 工 程 ；软 件 重 用 ；基 于 构 件 的 软 件 工 程 构 中 图 分 类 号 ： Ｐ ３ １ ５ Ｔ ｌ．２
文献 标 识码 ：Ａ
文 章 编 号 ： Ｎｌ ¨ｇ ７ Ｇ３ ２ Ｏ ） ４０ ５ — ３ Ｃ １： ８ ／ （ Ｏ ２ ０ — ０ ６０ ￣ 表现 为 一 组 抽 象 类 以及 实 例 之 问 协 作 的 方 法 ， 它 是 构 件组 装 的基 础 。 架具 有 以下特 征 ： 构架 主 构 ① 要 侧 重 于设 计 重 用 ， 与 模 板 （ｅ ｌｔｓ 重 用 或 这 ｔｍｐａｅ ） 设 计 计 划 （ ｅｉｎ ｓｈ ｍａ ） 重 用 等 高 层 设 计 重 ｄ ｓ ｃ ｅ ｓ １ ｇ
现 在 的 软 件 产 业 仍 保 留着 １ ９世 纪 手 工 作 坊
性 的特 点 。 软件 构 架描 述 的 是 系统 整体 设 计 格局 、 协作 构件 之 问 的依 赖 关 系 、 责任 分 配 和控 制 流程 ，
第１ 卷 第４ ３ 期
基 于 构 件 的软 件 工 程 研 究
赵 芳
摘
韦 群
（ 备指挥 技术学院 电子工程系 ， 京 １１１） 装 北 ０ ４ ６
要 ：介 绍 了构 件 的基本 概 念 ； 软 件 工程 包 括 的 方 法 、 从 工具 和 过 程 ３个
方 面 分 别 阐 述 了基 于 构 件 的 软 件 工 程 的 特 点 及 与 传 统 的 软 件 开 发 方 法 的 区 别 ； 出 提
了从 传 统 软 件 系统 向基 于构 件 的 软件 系统 转 变 的 ２个 问题 。
关 键 词 ： 件 ；软 件 构 架 ；软 件 工 程 ；软 件 重 用 ；基 于 构 件 的 软 件 工 程 构 中 图 分 类 号 ： Ｐ ３ １ ５ Ｔ ｌ．２
文献 标 识码 ：Ａ
文 章 编 号 ： Ｎｌ ¨ｇ ７ Ｇ３ ２ Ｏ ） ４０ ５ — ３ Ｃ １： ８ ／ （ Ｏ ２ ０ — ０ ６０ ￣ 表现 为 一 组 抽 象 类 以及 实 例 之 问 协 作 的 方 法 ， 它 是 构 件组 装 的基 础 。 架具 有 以下特 征 ： 构架 主 构 ① 要 侧 重 于设 计 重 用 ， 与 模 板 （ｅ ｌｔｓ 重 用 或 这 ｔｍｐａｅ ） 设 计 计 划 （ ｅｉｎ ｓｈ ｍａ ） 重 用 等 高 层 设 计 重 ｄ ｓ ｃ ｅ ｓ １ ｇ
现 在 的 软 件 产 业 仍 保 留着 １ ９世 纪 手 工 作 坊
基于构件的软件工程技术分析
基于构件的软件工程技术分析摘要：我们都知道，构件软件工程技术是主要的技术手段之一，它的应运而生以及使用对产品研发产生了深远的影响，其使用也变得愈来愈广泛。
鉴于此，本文从以下几个方面围绕着基于构件的软件工程技术展开论述，并在此基础上提出合理化建议，供相关人士参考与借鉴。
关键词：构件；软件工程；软件技术引言随着信息技术的日益完善，人们对电气产品的依赖性也在大幅度提高。
而在电气产品研制以及使用的过程中，有必要创新技术开发，积极引进新技术以及新策略。
软件工程技术的应运而生，对高效开发电子产品，提升电气产品的综合能力有着积极的作用。
显然，本文对基于构件的软件工程进行分析具有一定的现实意义。
1构件软件工程技术概述1.1构件软件工程技术概念和其他软件进行对比可以看出，构件软件的功能更加全面，性能方面也较为优良，它在软件系统当中是二进制软件单位，其端口也是依据相关规范制作而成的。
不仅如此，能够和第三方达到组装的效果，符合系统运作需求，促使软件可以发挥出应有的价值。
在使用应用期间，通过操作便捷、结构精炼的使用程序的支持，就能够得到相应的应用程序。
不但可以为工作人员应用软件带来益处，而且还能起到节约资金的作用，促使构件软件可以在实际应用中发挥出最大的作用。
1.2构件软件工程技术运行方式即插即用的快捷植人方式，是构件软件工程最大的特点。
剖析软件工程的运行方式，还要从它的三要素人手。
构件将端口通过市场这一载体进行分发，同时将端口的组件与程序的设计分离，以便在无其他客观影响因素的情况下规范化的组装端口。
利用日渐成熟的基本构件技术，将软件工具拆分成不同的客户层、服务层等内部层次。
客户层是软件工具用户可以使用的模型管理和服务，服务层则提供最新的数据和永久的储存功能。
2构件软件工程技术的优势2.1组建结构以前的软件工程的结构体系中，无论是针对中央框架来说，还是就服务器框架而言，都已经呈现出老化的状态，不能满足客户与市场的实际需求，也不能在激烈的市场竞争中站稳脚步。
构件化软件工程
构件化软件工程1-介绍1-1 背景在当今软件开发领域中，构件化软件工程已经成为一种广泛采用的开发模式。
通过将软件系统拆分为多个独立的构件，开发人员可以更加灵活地组合、复用和维护这些构件，从而提高开发效率和软件质量。
1-2 目的2-构件化软件工程概述2-1 定义构件化软件工程是一种以构件为中心的软件开发方法，其中构件是指可独立设计、开发、测试和维护的功能模块。
这些构件可以被组合在一起以构建完整的软件系统。
2-2 优势●提高开发效率：通过复用和组合构件，开发人员可以更快地构建和部署软件系统。
●提高软件质量：由于构件经过独立设计和测试，因此它们具有更高的稳定性和可靠性。
●降低维护成本：当需要修改或更新软件系统时，只需对受影响的构件进行修改，而不需要整体对系统进行修改。
3-构件化软件工程流程3-1 构件识别和规划在这个阶段，开发团队需要识别出可作为构件的功能模块，并对构件进行规划和设计。
这些构件可以是已有的功能模块，也可以是新开发的模块。
3-2 构件开发和测试在这个阶段，开发人员使用适当的技术和工具开发和测试构件。
构件的开发和测试过程应该与整体软件开发过程保持同步。
3-3 构件管理和组装在这个阶段，开发团队需要将所有构件进行管理，并根据需求进行组装。
开发团队应该建立一个中央化的构件库，以便开发人员可以轻松地复用和共享构件。
3-4 构件部署和维护在这个阶段，构件被部署到目标环境中，并维护其稳定性和可靠性。
如果需要对构件进行修复或更新，开发人员可以在构件库中进行相应的修改和发布。
4-规范和标准4-1 构件命名规范构件的命名应该具有可读性和可识别性，以便开发人员可以快速理解其功能和用途。
4-2 构件接口规范构件之间的接口应该定义清晰，以确保不同构件之间可以正确地进行数据传递和交互。
4-3 构件文档规范每个构件应该具有相应的文档，包括功能描述、设计和实现细节以及使用方法等。
这些文档应该与构件一起进行版本管理和维护。
基于构件行为聚类的软件工程知识分类
关蝴 ：软 件 工 程 知 识 体 系 ；接 口 自动机 ；构 件 行 为 聚 类 ；聚 类 构 造 器
Ｓ ｆｗａ ｅＥｎｇ ｎｅ ｒｎｇ Ｋｎｏ ｅ ｅＣｌ ｓ ｉ ｃ ｔｏ ｏｔ ｒ ｉ ｅｉ ｗｌｄｇ ａ ｓｆ ａ ｉ ｎ ｉ
Ｂａ ｅ ｎ Ｃｏ ｐ ｎ ｎ ｈ ｖ ｏ ｕ ｔ ｒ ｎ ｓ ｄ０ ｍ ｏ ｅ ｔ Ｂｅ ａ ｉ ｒＣｌ ｓｅ ｉ ｇ
Ｉ ｙｗｏｄ ］Ｓ ｆ ｒｅ ｎｉｅｒ ｇＢ ｄ ｎ ｗｌ ｇ （ＷＥ ＯＫ）Ｉｔｒ ｃ ｕｏ ｔ（ ；ｏ ｏ ｅｔ ｅａ ｉ ｕｔ ｎ ；ｌｓ ｒ ｇ ｏｓ ｕｔｒ ｇｅ ｒｓ ｏｔ ｇｎｅ ｎ ｏｙＯｆ ｏ ｅ ｅＳ Ｂ ｗａ Ｅ ｉ Ｋ ｄ ；ｎｅｆ ｅ ｔｍａａＩ ｃｍｐ ｎｎ ｈ ｖ ｒ ｌｓ ｒ ｇｃｕｔ ｎ ｎｔ ｃ ａ Ａ Ａ） ｂ ｏｃ ｅ ｉ ｅ ｃ ｒ ｏ ｉ ＤｏＩ ０３ ６０ｉ ｎ１０ －４ ８２ １．９０ ７ ：１．９ ９ ．ｓ ． ０３ ２ ． ０ ３ ｓ ０ ０１
ａ ｉ ｒ ｖ ｄ ｓ ｆｗａ ｅ ｅ ｇ ｎ ｅ ｎ ｋ ｗｌｄ ｅ ｃ ａ ｓｆｃ ｔｏ ｍｅ ｈ ｄ Ｒｅ ａ ｄｉ ｔ ｅ ａ ｃ ｉｅ ｔ ｒ ｏ Ｓ ｆｗａ ｅ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｇ Ｂｏ ｙ Ｏｆ ｎ ｍｐ ｏ ｅ ｏ ｔ ｒ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ｎｏ ｅ ｇ ｌｓ ｉ ａｉ ｎ ｉ ｉ ｔｏ ｇ ｒ ｎｇ ｈ ｒ ｈ ｔｃ ｕ ｅ ｆ ｏ ｔ ｒ ｇｎ ｅ统软件工程知识分类方法效率低下 的问题 ， 出一种改进的软件工程知识分 类方法 。依据软件工程知识体 系（ＷＥ Ｏ ） 提 Ｓ Ｂ Ｋ 对
构件行为进行聚类 ，确定关联系数、最佳聚类数和模糊 关联矩阵 ，基于 Ｋ— ＮＮ算法和结构建模方法生成软件知识 分类系统 ，并根据训练先
验知识将新知识 归入到 Ｓ Ｂ Ｋ的对应类别 下。实验结果表明 ，该方法具有较好的分类效果 。 ＷＥ Ｏ
Ｓ ｆｗａ ｅＥｎｇ ｎｅ ｒｎｇ Ｋｎｏ ｅ ｅＣｌ ｓ ｉ ｃ ｔｏ ｏｔ ｒ ｉ ｅｉ ｗｌｄｇ ａ ｓｆ ａ ｉ ｎ ｉ
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ａ ｉ ｒ ｖ ｄ ｓ ｆｗａ ｅ ｅ ｇ ｎ ｅ ｎ ｋ ｗｌｄ ｅ ｃ ａ ｓｆｃ ｔｏ ｍｅ ｈ ｄ Ｒｅ ａ ｄｉ ｔ ｅ ａ ｃ ｉｅ ｔ ｒ ｏ Ｓ ｆｗａ ｅ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｇ Ｂｏ ｙ Ｏｆ ｎ ｍｐ ｏ ｅ ｏ ｔ ｒ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ｎｏ ｅ ｇ ｌｓ ｉ ａｉ ｎ ｉ ｉ ｔｏ ｇ ｒ ｎｇ ｈ ｒ ｈ ｔｃ ｕ ｅ ｆ ｏ ｔ ｒ ｇｎ ｅ统软件工程知识分类方法效率低下 的问题 ， 出一种改进的软件工程知识分 类方法 。依据软件工程知识体 系（ＷＥ Ｏ ） 提 Ｓ Ｂ Ｋ 对
构件行为进行聚类 ，确定关联系数、最佳聚类数和模糊 关联矩阵 ，基于 Ｋ— ＮＮ算法和结构建模方法生成软件知识 分类系统 ，并根据训练先
验知识将新知识 归入到 Ｓ Ｂ Ｋ的对应类别 下。实验结果表明 ，该方法具有较好的分类效果 。 ＷＥ Ｏ
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第7章 基于构件的软件工程
构件技术 设计基于类的构件 基于构件的开发模型 典型的构件模型
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第7章 基于构件的软件工程
• 基于构件的软件工程（componentbased software engineering，CBSE） 是强调使用可复用的软件“构件”来设计 和构造基于计算机的系统的过程。
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7.1 构件技术
来定义更为复杂的数据类型。
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接口定义语言IDL
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体系结构描述语言ADL
• ADL是一种描述实际系统体系结构的形式语法； • 构成元素：
构件 连接件 体系结构配置 • 比较有影响的ADL有C2、UniCon、MetaH、 Aesop、SADL、Rapide、Wright等。
14
构件接口的分类 • 内部接口 • 应用系统接口 • 平台接口
之间的隐含约定。
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7.2 设计基于类的构件
基本设计原则
➢ 依赖倒置原则 (Dependency Inversion Principle，DIP). “依赖于抽 象，而不依赖于具体实现” 。
✓ 在面向对象方法中，要面向接口编程，而不要面向类编程。 ✓ 一般情况下接口的变化概率相对要小，让客户类依赖于接口，实现的
6
构件分类
按纵向分类
• 系统级构件 • 应用构件
按横向分类
• 界面构件 • 逻辑构件 • 数据访问构件
按粒度分类
• 业务构件 • 服务构件
纵向分类
横向分类
粒度分类
7
构件分类
构件
服务构件
业务构件
展现构件
逻辑构件
运算构件
按粒度分类
扩展构件 8
构件系统
构件子系统B 业务构件3
构件系统
构件子系统A
业务构件1
业务构件2
构件子系统C 业务构件4
业务流程
数据模型
构件库
பைடு நூலகம்
用户界面
权限控制
组织架构
其它构件
9
基于构件的软件架构
应用架构 技术架构
应用软件
用户和外部接口逻辑
核心业务相关逻辑
软件基础设施/构件架构
数据访问逻辑
构件执行/监控环境
软件技术 基础设施
技术环境
分布式运行环境/操作系统
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描述构件接口的语言
• 模块接口语言MIL（Module interface language）
细节也依赖于接口。即使实现细节不断变动，只要接口不变，客户类 就不需要变化。这大大降低了客户类与实现类之间的耦合度。
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7.2 设计基于类的构件
基本设计原则
➢ 接口分离原则 (Interface Segregation Principle，ISP). “多个客户 专用接口要比一个通用接口好”。
✓ ISP原则建议设计者应该为每个主要的客户类型都设计一个特定的接 口。只有那些与特定客户类型相关的操作才应该出现在该客户的接口 说明中。
15
构件接口的分类
16
7.2 设计基于类的构件
基本设计原则
➢ 开关原则 (The Open-Closed Principle, OCP). “一个模块(构件)应 该对外延具有开放性，对修改具有封闭性”。
✓ 即设计者应该采用一种无需对构件自身内部做修改就可以进行扩展的 方式来说明构件。
✓ 例如：画图的例子，传统的方法使用if-then-else语句根据不同的图 形类型，调用相应的方法，而面向对象采用子类覆盖父类的方法。
4
构件的概念
• 在面向对象软件工程环境中，构件包括一组协作 的类 。
• 在进行构件级设计时，需要对构件中的每个类进 行详细设计，包括属性、与实现相关的操作、所 有与其他设计类相互通信协作的接口（消息）。
computeJob
PrintJob
PrintJob
initiateJob
5
构件的概念
• 在传统软件工程环境中，一个构件就是程序的一 个功能要素。传统构件也称为模块。
• 从功能上划分
3
构件的概念
• 通常来讲，构件是计算机软件中的一个模块化的 构造块。
✓ OMG 统一建模语言规范是这样定义构件的：“系统中模 块化的、可部署的和可替换的部件，该部件封装了实现并 暴露一系列接口。”
✓ 国际上第一本软件构件专著《构件化软件——超越面向对 象编程》（Szyperski）给出的构件定义：“一个构件是 一个组装单元，它具有约定式规范的接口，以及明确的依 赖环境。构件可以被独立部署，由第三方组装”。
✓ 如果多个客户要求相同的操作，则这些操作应该在每个特定的接口中 都加以说明。
20
7.2 设计基于类的构件
基本设计原则
➢ 发布复用等价性原则 (Release Reuse Equivalency，REP). “复用 的粒度就是发布的粒度” 。
✓ 将可复用的类分组打包成能够管理和控制的包，并作为一个更新的版 本，而不是对每个类分别进行升级。
构件描述
• 构件定义 • 构件接口
构件系统
• 业务构件是最大粒度复用构件 • 业务构件组成构件子系统 • 构件子系统搭建成构件系统 • 构件库是其可用的资源支撑
构件技术
基于构件的软件架构
• 技术架构：软件基础设施架 构。
• 应用架构：基于软件基础设 施上的与应用领域相关的架 构。
构件类型
• 从粒度上划分
• 通常，构件具有以下三个角色之一：
(1) 控制构件：协调问题域中所有其他构件的调用； (2) 问题域构件：完成部分或全部用户的需求； (3) 基础设施构件：负责完成问题域中所需相关处理的功能。
Job management s ys tem
Read print job data
Select jobmgmt function
17
7.2 设计基于类的构件
基本设计原则
➢ Liskov 替换原则 (Liskov Substitution Principle ，LSP). “子类可 以替换他们的基类”。即将从基类导出的类传递给构件时，使用基类
的构件应该仍然能够正确完成其功能。 ✓ LSP原则要求源自基类的任何子类必须遵守基类与使用该基类的构件
• 接口定义语言IDL（Interface definition language）
• 体系结构描述语言ADL（Architecture description language）
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接口定义语言IDL
• IDL用于描述接口的一种高级符号语言， IDL不涉及任何接口的实现细节。
• 特点：
(1) 是一种规范语言，看上去很像C语言； (2) 分离对象的接口和其实现； (3) 剥离了编程语言和对象的依赖性； (4) 提供了一套通用数据类型，并用这套数据类型
构件技术 设计基于类的构件 基于构件的开发模型 典型的构件模型
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第7章 基于构件的软件工程
• 基于构件的软件工程（componentbased software engineering，CBSE） 是强调使用可复用的软件“构件”来设计 和构造基于计算机的系统的过程。
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7.1 构件技术
来定义更为复杂的数据类型。
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接口定义语言IDL
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体系结构描述语言ADL
• ADL是一种描述实际系统体系结构的形式语法； • 构成元素：
构件 连接件 体系结构配置 • 比较有影响的ADL有C2、UniCon、MetaH、 Aesop、SADL、Rapide、Wright等。
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构件接口的分类 • 内部接口 • 应用系统接口 • 平台接口
之间的隐含约定。
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7.2 设计基于类的构件
基本设计原则
➢ 依赖倒置原则 (Dependency Inversion Principle，DIP). “依赖于抽 象，而不依赖于具体实现” 。
✓ 在面向对象方法中，要面向接口编程，而不要面向类编程。 ✓ 一般情况下接口的变化概率相对要小，让客户类依赖于接口，实现的
6
构件分类
按纵向分类
• 系统级构件 • 应用构件
按横向分类
• 界面构件 • 逻辑构件 • 数据访问构件
按粒度分类
• 业务构件 • 服务构件
纵向分类
横向分类
粒度分类
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构件分类
构件
服务构件
业务构件
展现构件
逻辑构件
运算构件
按粒度分类
扩展构件 8
构件系统
构件子系统B 业务构件3
构件系统
构件子系统A
业务构件1
业务构件2
构件子系统C 业务构件4
业务流程
数据模型
构件库
பைடு நூலகம்
用户界面
权限控制
组织架构
其它构件
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基于构件的软件架构
应用架构 技术架构
应用软件
用户和外部接口逻辑
核心业务相关逻辑
软件基础设施/构件架构
数据访问逻辑
构件执行/监控环境
软件技术 基础设施
技术环境
分布式运行环境/操作系统
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描述构件接口的语言
• 模块接口语言MIL（Module interface language）
细节也依赖于接口。即使实现细节不断变动，只要接口不变，客户类 就不需要变化。这大大降低了客户类与实现类之间的耦合度。
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7.2 设计基于类的构件
基本设计原则
➢ 接口分离原则 (Interface Segregation Principle，ISP). “多个客户 专用接口要比一个通用接口好”。
✓ ISP原则建议设计者应该为每个主要的客户类型都设计一个特定的接 口。只有那些与特定客户类型相关的操作才应该出现在该客户的接口 说明中。
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构件接口的分类
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7.2 设计基于类的构件
基本设计原则
➢ 开关原则 (The Open-Closed Principle, OCP). “一个模块(构件)应 该对外延具有开放性，对修改具有封闭性”。
✓ 即设计者应该采用一种无需对构件自身内部做修改就可以进行扩展的 方式来说明构件。
✓ 例如：画图的例子，传统的方法使用if-then-else语句根据不同的图 形类型，调用相应的方法，而面向对象采用子类覆盖父类的方法。
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构件的概念
• 在面向对象软件工程环境中，构件包括一组协作 的类 。
• 在进行构件级设计时，需要对构件中的每个类进 行详细设计，包括属性、与实现相关的操作、所 有与其他设计类相互通信协作的接口（消息）。
computeJob
PrintJob
PrintJob
initiateJob
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构件的概念
• 在传统软件工程环境中，一个构件就是程序的一 个功能要素。传统构件也称为模块。
• 从功能上划分
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构件的概念
• 通常来讲，构件是计算机软件中的一个模块化的 构造块。
✓ OMG 统一建模语言规范是这样定义构件的：“系统中模 块化的、可部署的和可替换的部件，该部件封装了实现并 暴露一系列接口。”
✓ 国际上第一本软件构件专著《构件化软件——超越面向对 象编程》（Szyperski）给出的构件定义：“一个构件是 一个组装单元，它具有约定式规范的接口，以及明确的依 赖环境。构件可以被独立部署，由第三方组装”。
✓ 如果多个客户要求相同的操作，则这些操作应该在每个特定的接口中 都加以说明。
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7.2 设计基于类的构件
基本设计原则
➢ 发布复用等价性原则 (Release Reuse Equivalency，REP). “复用 的粒度就是发布的粒度” 。
✓ 将可复用的类分组打包成能够管理和控制的包，并作为一个更新的版 本，而不是对每个类分别进行升级。
构件描述
• 构件定义 • 构件接口
构件系统
• 业务构件是最大粒度复用构件 • 业务构件组成构件子系统 • 构件子系统搭建成构件系统 • 构件库是其可用的资源支撑
构件技术
基于构件的软件架构
• 技术架构：软件基础设施架 构。
• 应用架构：基于软件基础设 施上的与应用领域相关的架 构。
构件类型
• 从粒度上划分
• 通常，构件具有以下三个角色之一：
(1) 控制构件：协调问题域中所有其他构件的调用； (2) 问题域构件：完成部分或全部用户的需求； (3) 基础设施构件：负责完成问题域中所需相关处理的功能。
Job management s ys tem
Read print job data
Select jobmgmt function
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7.2 设计基于类的构件
基本设计原则
➢ Liskov 替换原则 (Liskov Substitution Principle ，LSP). “子类可 以替换他们的基类”。即将从基类导出的类传递给构件时，使用基类
的构件应该仍然能够正确完成其功能。 ✓ LSP原则要求源自基类的任何子类必须遵守基类与使用该基类的构件
• 接口定义语言IDL（Interface definition language）
• 体系结构描述语言ADL（Architecture description language）
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接口定义语言IDL
• IDL用于描述接口的一种高级符号语言， IDL不涉及任何接口的实现细节。
• 特点：
(1) 是一种规范语言，看上去很像C语言； (2) 分离对象的接口和其实现； (3) 剥离了编程语言和对象的依赖性； (4) 提供了一套通用数据类型，并用这套数据类型