軟件構(gòu)件與體系結(jié)構(gòu)

前言

在本書出版之際，首先感謝本書所有參考文獻的作者，可以說，沒有他們的思想就不會有本書的成功撰寫！本書是筆者從事軟件構(gòu)件技術(shù)、軟件體系結(jié)構(gòu)和現(xiàn)代軟件工程本科生、研究生課程教學(xué)十多年經(jīng)驗的積累和總結(jié)。軟件構(gòu)件技術(shù)和體系結(jié)構(gòu)是密不可分的兩項關(guān)鍵軟件技術(shù)，它們在不同的層面上為軟件的成功復(fù)用提供了支撐。軟件構(gòu)件是目前軟件復(fù)用的基本單元，相對而言，軟件體系結(jié)構(gòu)為軟件的大粒度復(fù)用和軟件的整體骨架復(fù)用提供了機會，使軟件復(fù)用從單元復(fù)用上升到了產(chǎn)品線的復(fù)用，進一步提升了軟件復(fù)用的能力。計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)和軟件工程專業(yè)已經(jīng)在各個高等學(xué)校開設(shè)，而軟件構(gòu)件與軟件體系結(jié)構(gòu)是計算機專業(yè)特別是軟件工程專業(yè)基礎(chǔ)課程的主要內(nèi)容之一。此外，軟件構(gòu)件與軟件體系結(jié)構(gòu)的相關(guān)原理、方法和技術(shù)也是計算機軟件與理論、計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的碩士研究生和博士研究生學(xué)習和研究的關(guān)鍵內(nèi)容之一，同時也是軟件技術(shù)人員所關(guān)注的主要內(nèi)容之一。本書是目前國內(nèi)外出版的相關(guān)書籍和研究成果的總結(jié)，具有系統(tǒng)性和針對性強的特點。此外，本書將軟件體系結(jié)構(gòu)模型描述為構(gòu)件基礎(chǔ)上的一個拓撲結(jié)構(gòu)，從而在理論、方法和技術(shù)方面，將目前解決軟件危機最為有效的兩種技術(shù)——軟件構(gòu)件技術(shù)和軟件體系結(jié)構(gòu)技術(shù)進行了統(tǒng)一，為教學(xué)、科研和工程開發(fā)等提供了全面、有效和系統(tǒng)的支撐。本書中標有（*）的部分為選學(xué)內(nèi)容，由讀者根據(jù)情況進行選讀和酌情處理。本書的內(nèi)容在撰寫過程中經(jīng)過了反復(fù)的修改，力求以教材的形式呈現(xiàn)給讀者，但由于水平所限，書中難免有不足之處，敬請廣大讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書主要包括兩大部分內(nèi)容：軟件構(gòu)件和軟件體系結(jié)構(gòu)，重在闡述它們的基本原理、方法和技術(shù)。    首先，本書結(jié)合軟件復(fù)用，詳細介紹了構(gòu)件的基本概念、構(gòu)件模型、面向構(gòu)件、基于構(gòu)件和領(lǐng)域工程。其次，在以構(gòu)件為基礎(chǔ)的軟件體系結(jié)構(gòu)基本模型的基礎(chǔ)上，闡述了軟件體系結(jié)構(gòu)的基本概念、軟件體系結(jié)構(gòu)模型、模式系統(tǒng)、軟件產(chǎn)品線、軟件體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計和描述、軟件體系結(jié)構(gòu)編檔、軟件的質(zhì)量屬性、軟件體系結(jié)構(gòu)的評估，以及基于構(gòu)件和軟件體系結(jié)構(gòu)的軟件演化。最后結(jié)合軟件框架給出了一個具體的應(yīng)用開發(fā)實例。    本書可作為計算機專業(yè)或者軟件工程專業(yè)高年級本科生的教材，也可作為計算機軟件與理論專業(yè)或者計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)研究生的教材，還可作為軟件架構(gòu)師、開發(fā)人員和軟件工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

出版說明前言第1章 軟件復(fù)用  1.1 軟件復(fù)用的概念  1.2 軟件復(fù)用的實現(xiàn)(*)    1.2.1 軟件復(fù)用的基本問題    1.2.2 軟件復(fù)用的關(guān)鍵因素  1.3 軟件復(fù)用與構(gòu)件技術(shù)  1.4 思考題第2章 構(gòu)件技術(shù)  2.1 軟件構(gòu)件產(chǎn)生的背景    2.1.1 軟件產(chǎn)業(yè)與軟件工廠    2.1.2 軟件開發(fā)中的問題    2.1.3 構(gòu)件復(fù)用的益處、負效應(yīng)和原則  2.2 軟件構(gòu)件的概念    2.2.1 軟件構(gòu)件的演化    2.2.2 軟件構(gòu)件的定義    2.2.3 軟件構(gòu)件的規(guī)格說明  2.3 軟件構(gòu)件接口  2.4 軟件構(gòu)件模型(*)    2.4.1 軟件構(gòu)件模型的概念    2.4.2 青鳥軟件構(gòu)件模型    2.4.3 軟件構(gòu)件模型的描述方法  2.5 軟件構(gòu)件的深層理解    2.5.1 軟件構(gòu)件的粒度(*)    2.5.2 構(gòu)件基礎(chǔ)設(shè)施(*)    2.5.3 軟件構(gòu)件的獲取方式    2.5.4 軟件構(gòu)件的管理    2.5.5 軟件構(gòu)件的組裝與部署  2.6 思考題第3章 面向構(gòu)件  3.1 面向構(gòu)件的概念  3.2 構(gòu)件的分類  3.3 構(gòu)件的設(shè)計與實現(xiàn)    3.3.1 構(gòu)件接口定義的原則    3.3.2 原子構(gòu)件的制作    3.3.3 復(fù)合構(gòu)件的制作    3.3.4 構(gòu)件的獲取步驟  3.4 構(gòu)件的管理與維護    3.4.1 構(gòu)件庫的組織    3.4.2 構(gòu)件庫的分類模式    3.4.3 構(gòu)件的刻面分類法    3.4.4 構(gòu)件庫的維護  3.5 思考題第4章 基于構(gòu)件  4.1 構(gòu)件組裝    4.1.1 構(gòu)件組裝中的問題    4.1.2 構(gòu)件組裝的方法與技術(shù)    4.1.3 構(gòu)件組裝中的內(nèi)容  4.2 構(gòu)件部署    4.2.1 構(gòu)件運行環(huán)境    4.2.2 構(gòu)件配置與定制  4.3 基于構(gòu)件的軟件配置管理    4.3.1 基于基線的軟件配置管理方法    4.3.2 構(gòu)件軟件版本管理方法  4.4 高內(nèi)聚復(fù)合構(gòu)件獲取方法    4.4.1 相關(guān)概念    4.4.2 特征與構(gòu)件關(guān)系的建立    4.4.3 高內(nèi)聚領(lǐng)域構(gòu)件控制  4.5 思考題第5章 領(lǐng)域工程  5.1 領(lǐng)域工程與應(yīng)用工程    5.1.1 相關(guān)概念    5.1.2 領(lǐng)域工程的構(gòu)成    5.1.3 應(yīng)用工程的構(gòu)成    5.1.4 領(lǐng)域工程與應(yīng)用工程的關(guān)系    5.1.5 領(lǐng)域工程的主要活動與產(chǎn)品    5.1.6 領(lǐng)域工程的實施原則  5.2 領(lǐng)域共性與變化性    5.2.1 變化性的分類    5.2.2 變化性綁定    5.2.3 變化性控制    5.2.4 變化性處理技術(shù)  ……第6章 軟件體系結(jié)構(gòu)的基本內(nèi)容第7章 軟件體系結(jié)構(gòu)模式與模式系統(tǒng)第8章 軟件產(chǎn)品線第9章 軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計第10章 基于UML的軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計第11章 軟件體系結(jié)構(gòu)描述第12章 軟件體系結(jié)構(gòu)編檔第13章 基于場景的軟件質(zhì)量屬性第14章 軟件體系結(jié)構(gòu)評估方法第15章 基于構(gòu)件和軟件系結(jié)構(gòu)的軟件演化第16章 大型案例分析參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 軟件復(fù)用1.1 軟件復(fù)用的概念自從1968年D.Mcllroy第一次提出共享構(gòu)件（Shared Component）的概念以來，軟件復(fù)用一直被認為是有明顯回報的軟件開發(fā)思想，它通過已有的高質(zhì)量的軟件元素來構(gòu)建軟件系統(tǒng)，提高開發(fā)效率，節(jié)約開發(fā)成本。由于涉及的因素較為復(fù)雜，諸如技術(shù)、過程和組織等，所以如何獲得高質(zhì)量的軟件復(fù)用一直是困擾人們的一個難題，而軟件體系結(jié)構(gòu)為推進該問題的解提供了較為理想的途徑。簡單地說，軟件復(fù)用是指在兩次或多次不同的軟件開發(fā)過程中重復(fù)使用相同的或相近的軟件元素的過程。廣義的理解，軟件復(fù)用就是開發(fā)粒度合適的構(gòu)件，然后重復(fù)使用這些構(gòu)件，進而擴展“構(gòu)件組成的體系”，并將其從單純的代碼范疇擴展到需求與分析模型、設(shè)計和測試等范疇。所以軟件開發(fā)過程的所有階段都是“復(fù)用”的主角。因此，軟件元素可包括程序代碼、測試用例、設(shè)計文檔、設(shè)計過程、需求分析文檔和領(lǐng)域知識等。可復(fù)用的軟件元素越大，我們就說可復(fù)用的粒度越大。按照不同的抽象級別，軟件復(fù)用可劃分為如下幾類：（1）代碼的復(fù)用代碼復(fù)用是軟件復(fù)用中最為常見的一種形式，包括目標代碼和源代碼的復(fù)用。其中目標代碼的復(fù)用級別最低，歷史最久，大部分編程語言的運行支持環(huán)境都提供了連接（Link）、綁定（Binding）等功能來支持這種復(fù)用。

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