软件开发方法软件开发技术

第 1章 软 件 开 发 方 法(三 ） 软 件 开 发 技 术计 算 机 教 学 实 验 中 心 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 2|83页 问 题 的 提 出 什 么 是 构 件 、 中 间 件 ？ 什 么 是 CORBA、 DOM和 JEB？ 什 么 是 软 件 复 用 ？ 什 么 是 C/S？ B/S？ C/S和 B/S的 区 别 ？ 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 3|83页 1 了 解 目 前 主 要 的 软 件 开 发 技 术2 了 解 构 件 技 术3 了 解 软 件 复 用 技 术4 了 解 CORBA、 DCOM和 J2EE技 术5 了 解 C/S和 B/S技 术 及 开 发 基 础 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 4|83页 软 件 开 发 技 术 构 件 技 术 软 件 复 用 技 术 C/S技 术 B/S技 术 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 5|83页 构 件 技 术 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 。 在 这 一背 景 下 ， 构 件 技 术 应 运 而 生 。 构 件 技 术 是 基 于 OO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 “ 插 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 ，从 而 生 产 出 新 的 软 件 产 品 。 可 以 预 见 ， 构 件 技 术 是 软 件 产 业 化 革 命 的 必 然发 展 趋 势 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 6|83页 构 件 技 术 概 述 OO技 术 是 在 “ 数 据 十 算 法 ” 的 基 础 上 提 升 了 对 事 物 的认 识 方 法 。 而 构 件 技 术 则 在 “ 对 象 +算 法 ” 的 基 础 上 将认 识 事 物 的 角 度 从 对 象 个 体 本 身 提 升 到 个 体 在 群 体 中 的作 用 。 这 个 认 识 的 提 高 具 有 本 质 的 不 同 。 从 抽 象 程 度 来 看 ， OO技 术 已 达 到 了 类 级 重 用 （ 代 码 重用 ） ， 它 以 类 为 封 装 的 单 位 。 而 构 件 是 对 一 组 类 的 组 合进 行 封 装 ， 可 以 将 底 层 的 多 个 逻 辑 组 合 成 高 层 次 上 的 粒度 更 大 的 新 构 件 ， 甚 至 直 接 封 装 到 一 个 系 统 ， 使 模 块 的重 用 从 代 码 级 、 对 象 级 、 架 构 级 到 系 统 级 都 可 能 实 现 。显 然 ， 构 件 技 术 将 抽 象 的 程 度 提 到 了 一 个 更 高 的 层 次 。 这 种 思 想 正 在 改 变 着 软 件 的 开 发 方 法 和 人 们 的 思 维 方 式 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 7|83页 构 件 的 属 性 构 件 是 可 独 立 配 置 的 单 元 ， 因 此 构 件 必 须 自包 容 。 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 必要 知 道 构 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 需 要 提 供 清 楚 的 接 口 规 范 ， 可 以 与 环 境交 互 。 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 装一 个 或 多 个 类 、 原 型 对 象 甚 至 过 程 ， 结 构 是灵 活 的 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 8|83页 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 ： 应 用 编 程 接 口 （ API） 。 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 /非 数 值 算 法 使 用 。 异 常 处 理 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 9|83页 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 ，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 。 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 。 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 更新 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 10|83页 构 件 设 计 因 为 构 件 依 赖 于 平 台 环 境 ， 所 以 设 计 时 有 特 殊 要 求 ： 以 接 口 为 核 心 ， 使 用 开 放 标 准 。 统 一 的 开 放 标 准 有 ，CORBA、 DCOM、 EJB等 。 构 件 语 义 的 描 述 要 形 式 化 。 在 不 同 标 准 中 ， 它 们 都 有 自己 的 形 式 化 语 义 规 定 。 如 在 EJB中 有 会 话 Bean和 实 体Bean事 务 描 述 符 等 。 提 炼 封 装 构 件 过 程 要 严 格 记 录 。 由 于 构 件 允 许 第 三 方 使用 ， 所 以 要 保 证 第 三 方 用 户 能 正 确 理 解 构 件 设 计 思 想 ，就 必 须 记 录 每 次 提 炼 的 变 化 。 通 常 ， 要 用 版 本 来 管 理 。 设 计 模 式 也 可 以 重 用 。 基 于 构 件 的 系 统 开 发 的 优 点 之 一是 重 用 ， 它 的 目 标 是 代 码 、 设 计 、 解 决 方 案 都 能 重 用 。 利 用 开 发 工 具 。 利 用 开 发 工 具 创 建 构 件 和 应 用 软 件 。 工具 如 Jbuilder、 EJBMaker等 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 11|83页 中 间 件 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 ？ 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 成的 开 发 环 境 。 中 间 件 扩 展 了 客 户 /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 次 结 构及 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 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 12|83页 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 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 。 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 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 、 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 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 。 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 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 机 制 ， 为 软 件 重 用 提 供 了 解 决 方 案 。 中 间 件 可 实 现 互 操 作 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 13|83页 中 间 件 分 类 基 于 远 程 过 程 调 用 RPC（ Remote Procedure Call）的 中 间 件 ， 被 调 用 的 对 象 可 以 在 分 布 系 统 中 的 任 何 物 理平 台 上 。 SunSoft的 ONC+属 于 这 种 中 间 件 。 面 向 消 息 的 中 间 件 ， 支 持 基 于 消 息 机 制 的 进 程 间 通 信 方式 。 例 如 ， SunSoft的 ToolTalk。 基 于 对 象 请 求 代 理 ORB（ Object Request Brokers）的 中 间 件 ， 消 息 通 过 ORB进 行 路 由 选 择 ， ORB同 时 处理 集 成 和 安 全 方 面 的 问 题 。 如 Microsoft的 COM、OMG的 CORBA等 。 数 据 库 中 间 件 ， 支 持 对 异 构 的 关 系 数 据 库 系 统 的 透 明 访问 。 例 如 Sybase的 Open Server、 Oracle的 SQL Connect和 BEA公 司 的 WebLogic等 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 14|83页 中 间 件 面 临 的 问 题 中 间 件 提 供 的 服 务 不 是 万 能 的 ， 它 所 应 遵 循 的 一些 原 则 离 实 际 还 有 很 大 距 离 。 表 现 在 ： 多 数 流 行 的 中 间 件 服 务 使 用 专 有 的 API和 专 有 的协 议 ， 使 得 应 用 建 立 于 单 一 厂 家 的 产 品 ， 来 自 不同 厂 家 的 实 现 很 难 互 操 作 。 有 些 中 间 件 服 务 只 提 供 一 些 平 台 的 实 现 ， 从 而 限制 了 应 用 在 异 构 系 统 之 间 的 移 植 。 应 用 开 发 者 在 这 些 中 间 件 服 务 上 建 立 自 己 的 应 用还 要 承 担 相 当 大 的 风 险 ， 随 着 技 术 的 发 展 他 们 往往 还 需 要 重 写 自 己 的 系 统 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 15|83页 J2EE技 术 简 介 Java平 台 的 第 一 个 参 考 实 现 是 JDK（ Java Development Kit） ， 但 JDK并 不 支 持 服 务 器 端 构 件 开 发 。 为 了 提 供 服 务器 端 部 署 的 企 业 级 服 务 ， Sun公 司 开 发 了 一 些 Enterprise API。 但 是 早 期 的 这 些 应 用 服 务 器 暴 露 了 Enterprise API的 许 多 问 题 。 为 了 解 决 Enterprise API的 问 题 ， Sun公 司提 出 了 三 个 不 同 的 Java平 台 ： J2ME（ Java 2 Platform， Micro Edition） 是 可 用 于Java设 备 （ 如 Palm Pilots、 呼 机 、 手 表 等 ） 开 发 平 台 。 J2SE（ Java 2 Platform， Standard Edition） 支 持 标 准JDK编 程 ， 包 含 基 本 的 Java语 言 支 持 、 JFC库 及 其 对applet和 application的 支 持 。 J2EE（ Java 2 Platform， Enterprise Edition） 是 一 个基 于 Java的 完 整 的 企 业 级 应 用 开 发 平 台 ， 它 与 Java Enterprise API有 机 地 结 合 、 适 合 服 务 器 端 构 件 体 系 结 构的 开 发 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 16|83页 J2EE的 核 心 技 术 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 17|83页 J2EE的 核 心 技 术 EJB是 J2EE规 约 中 最 重 要 的 部 分 。 EJB提 供 了 让 客 户 端 使用 远 程 分 布 式 对 象 的 框 架 ， 规 定 了 EJB构 件 如 何 与 EJB容器 进 行 交 互 等 服 务 。 RMI-IIOP用 于 实 现 Java和 CORBA应 用 之 间 互 操 作 。 Java 名 字 及 目 录 接 口 JNDI提 供 命 名 服 务 和 目 录 服 务 ， 它是 客 户 端 代 码 连 接 EJB构 件 所 必 需 的 关 键 技 术 。 数 据 库 访 问 接 口 JDBC同 ODBC一 样 ， 允 许 程 序 员 使 用 相同 的 接 口 访 问 不 同 的 数 据 库 ， JDBC还 具 有 跨 平 台 访 问 各种 数 据 库 的 功 能 。 消 息 服 务 JMS是 一 套 与 消 息 驱 动 的 中 间 件 通 信 的 API。 Java Server Papes（ JSP） 可 以 使 不 懂 Java的 人 也 能 用Java编 写 动 态 网 页 。 Java 接 口 定 义 语 言 IDL通 过 建 立 远 程 接 口 支 持 Java和CORBA应 用 的 通 信 。 Java Mail 基 于 Java的 电 子 邮 件 API。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 18|83页 EJB技 术 EJB（ Enterprise Java Beans） 不 是 一 种 “ 产 品 ” ， 而是 为 开 发 和 使 用 基 于 事 务 和 分 布 对 象 应 用 的 服 务 器 端 构 件而 定 义 的 一 种 技 术 规 约 。 EJB体 系 结 构 相 对 于 CORBA而 言 ，其 最 大 的 特 点 是 简 单 性 ， 可 帮 助 软 件 开 发 人 员 快 速 地 构 建分 布 式 应 用 系 统 。 在 EJB组 件 模 型 中 ， 一 个 组 件 本 身 只 需 执 行 那 些 与 企 业 应用 的 业 务 逻 辑 密 切 相 关 的 代 码 ， 而 将 组 件 的 生 存 周 期 管 理 、命 名 与 查 找 、 并 发 控 制 、 安 全 性 、 持 久 性 、 事 物 处 理 等 服务 交 由 组 件 的 运 行 环 境 去 执 行 。 EJB的 目 标 是 为 服 务 器 端 构 件 系 统 定 义 一 个 技 术 规 范 ， 该规 范 能 提 供 一 个 标 准 的 、 分 布 的 、 基 于 OO的 体 系 结 构 ；能 屏 蔽 复 杂 的 系 统 级 功 能 需 求 ； 能 兼 容 CORBA标 准 ； 具有 与 非 Java应 用 之 间 的 互 操 作 能 力 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 19|83页 EJB组 件 的 分 类 EJB组 件 模 型 将 EJB组 件 划 分 为 两 大 类 ： 实 体 组 件 会 话 组 件 消 息 驱 动 组 件 （ EJB2.0 还 包 括 第 三 类 ） 组 件 模 型 对 组 件 类 型 的 划 分 实 际 上 是 将 在 应用 实 践 中 证 明 行 之 有 效 的 设 计 模 式 固 化 在 组件 模 型 中 ， 为 开 发 人 员 提 供 一 种 简 单 、 有 效的 组 件 开 发 与 部 署 途 径 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 20|83页 EJB的 特 点 包 括 ： 清 晰 的 体 系 结 构 ： 支 持 多 层 应 用 体 系 结 构 和 基 于 构 件 开 发 。 简 化 的 编 程 模 型 ： EJB构 件 的 开 发 者 只 需 关 注 于 业 务 服 务实 现 ， 复 杂 的 任 务 比 如 生 命 周 期 管 理 、 持 久 性 、 事 务 处 理 、安 全 、 一 致 性 及 资 源 管 理 等 等 都 是 由 EJB容 器 负 责 。 通 用 的 编 程 模 型 ： 提 供 各 种 服 务 的 高 层 API， Java是 其 编程 语 言 。 易 移 植 性 ： 可 以 部 署 到 任 何 兼 容 的 EJB容 器 中 。 支 持 事 务 处 理 ： 可 通 过 在 代 码 外 的 描 述 来 定 义 事 务 处 理 。 可 扩 展 性 ： 可 以 根 据 应 用 的 增 长 而 扩 展 ， EJB服 务 器 往 往还 提 供 了 负 载 平 衡 。 安 全 性 ： 由 EJB服 务 器 提 供 资 源 的 访 问 权 限 控 制 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 21|83页 COM+技 术 简 介 COM（ 构 件 对 象 模 型 ） 是 Microsoft提 出 的 第 一 个 构 件 模型 。 它 起 源 于 OLE， 当 时 的 OLE使 用 DDE(动 态 数 据 交 换 )机 制 来 支 持 程 序 之 间 的 通 信 ， 由 于 DDE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COM。 DCOM（ 分 布 构 件 对 象 模 型 ） 是 COM技 术 在 分 布 式 环 境中 的 延 伸 （ COM仅 支 持 同 一 台 计 算 机 上 构 件 之 间 的 互 操作 ） 。 DCOM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 平台 调 用 等 。 MTS（ Microsoft 事 务 服 务 器 ） 是 为 满 足 企 业 应 用 而 提供 的 基 础 设 施 。 MTS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 、应 用 构 件 和 各 种 资 源 有 机 结 合 起 来 （ 而 COM DCOM无法 有 效 地 实 现 ） 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 22|83页 Windows DNA 为 了 使 Windows真 正 成 为 企 业 应 用 平 台 ， Microsof公 司 又推 出 了 Windows DNA（ 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 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 ： Windows NT 2000： 操 作 系 统 。 DCOM： 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 。 MTS： 管 理 构 件 的 应 用 服 务 器 。 Microsoft Wolfpack： 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 。 Microsoft IIS： Web服 务 器 。 Microsoft Management Console： 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 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 23|83页 COM+ 为 了 把 COM、 DCOM和 MTS统 一 起 来 ， 形 成 真 正适 合 于 企 业 级 应 用 的 构 件 技 术 ， 诞 生 了 COM+。 COM+是 一 种 中 间 件 技 术 的 规 约 ， 其 要 点 是 提 供建 立 在 操 作 系 统 上 的 、 支 持 分 布 式 企 业 级 应 用 的“ 服 务 ” 。 COM+与 Windows DNA一 起 ， 使 得用 户 可 以 采 用 Microsof公 司 的 技 术 开 发 服 务 器 端的 构 件 。 COM+的 核 心 是 改 进 的 COM/DCOM和 MTS的 集成 ， 但 是 COM+增 加 了 一 些 非 常 重 要 的 构 件 服 务 ，比 如 负 载 平 衡 、 驻 留 内 存 数 据 库 、 事 件 模 型 、 队列 服 务 等 。 COM+还 支 持 所 谓 的 申 述 式 编 程 模 型 ，它 允 许 开 发 人 员 以 较 通 用 的 方 式 开 发 构 件 ， 而 一些 细 节 则 留 到 部 署 时 再 确 定 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 24|83页 COM+主 要 特 点 真 正 的 异 步 通 信 。 COM+底 层 提 供 了 队 列 构 件 服 务 ，允 许 客 户 和 构 件 进 行 异 步 通 信 。 事 件 服 务 。 新 事 件 机 制 利 用 系 统 服 务 简 化 了 事 件 模型 ， 避 免 了 COM可 连 接 对 象 机 制 的 琐 碎 细 节 ， 使 事件 源 和 事 件 接 收 方 实 现 事 件 功 能 更 加 灵 活 。 灵 活 性 。 动 态 负 载 平 衡 以 及 驻 留 内 存 数 据 库 、 对 象池 等 系 统 服 务 为 COM+的 灵 活 性 提 供 了 技 术 基 础 。 可 管 理 和 可 部 署 性 。 COM+申 述 式 编 程 模 型 和 构 件管 理 环 境 支 持 应 用 系 统 在 开 发 完 成 后 的 管 理 和 部 署 。 易 于 开 发 。 COM+开 发 模 型 比 以 前 的 COM构 件 开 发更 为 简 化 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 25|83页 COM+的 基 本 结 构 COM+目 录负 载 平 衡驻 留 内 存 数 据 库对 象 池新 的 事 件 模 型构 件 管 理 和 部 署JIT激 活 MTS事 务 支 持资 源 分 发 管 理安 全 模 式易 于 管 理 远 程 支 持 DCOM分 布 式 构 件 服 务COM+ COM基 于 接 口 的 编 程 模 式基 本 的 构 件 服 务 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 26|83页 CORBA技 术 简 介 CORBA（ Common Object Request Broker Architecture， 公 共 对 象 请 求 代 理 体 系 结 构 ） 是 OMG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 型 。 通 过 CORBA接 口 定 义 语 言 IDL 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 对 象 请 求 代理 ORB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 OMG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 发 的 中 间 件 产 品 。 CORBA作 为 一 种 应 用 级 的 互 联 标 准得 到 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 发 不同 的 产 品 来 实 现 CORBA规 约 。 例 如 ， IBM公 司 的ComponentBroker等 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 27|83页 OMG OMG是 一 个 开 放 标 准 的 非 盈 利 组 织 ， 其 目 标 是 制定 行 业 标 准 和 对 象 管 理 标 准 ， 为 应 用 开 发 提 供 一个 公 共 框 架 ， 推 动 构 件 市 场 的 发 展 。 OMG成 立 于1989年 ， 目 前 已 拥 有 会 员 近 千 个 ， 包 括 许 多 研 究机 构 、 大 学 和 大 公 司 ， 如 IBM， HP等 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 28|83页 CORBA的 发 展 CORBA规 约 的 第 一 代 主 要 集 中 在 为 分 布 式 对 象 定 义 一 个 基 础 ，其 核 心 是 ORB和 IDL。 CORBA 2.0增 加 了 ORB互 操 作 性 规 约 ， 主 要 是 基 于 TCP IP的 IIOP协 议 （ 因 特 网 ORB互 联 协 议 ） 。 1995年 。 CORBA 2.1增 加 了 COM/CORBA互 操 作 规 范 。 1997年 。 CORBA 2.2增 添 了 易 移 植 的 对 象 适 配 器 POA和 IDL到 Java语 言 的 映 射 规 约 。 与 此 同 时 ， 对 象 管 理 体 系 结 构 OMA中 增 加了 领 域 接 口 。 1998年 。 CORBA 3.0增 加 了 CORBA构 件 模 型 CCM（ 与 COM+和 EJB核 心 概 念 相 似 ） ， 提 供 容 器 （ 为 构 件 提 供 运 行 环 境 ） 作 为 构件 的 运 行 环 境 ， 而 诸 如 事 务 处 理 、 安 全 处 理 、 事 件 处 理 等 公共 服 务 都 是 通 过 公 共 API访 问 。 2001年 。 但 是 ， 目 前 还 没 有 成 熟 的 、 完 全 实 现 CORBA 3.0规 约 的 产 品 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 29|83页 CORBA的 主 要 特 征 在 CORBA环 境 下 应 用 系 统 间 的 互 联 是 以 对 象 或 程序 的 调 用 方 式 进 行 的 ， 实 现 系 统 间 实 时 互 操 作 。原 则 上 ， 一 个 系 统 内 部 能 够 完 成 的 操 作 ， 在 系 统之 间 通 过 CORBA都 可 以 实 现 。 CORBA的 OO的 特 点 还 保 证 了 各 对 象 的 封 装 性 和内 部 细 节 的 隐 蔽 性 。 这 不 仅 可 以 简 化 各 种 功 能 的使 用 ， 还 提 高 了 系 统 的 安 全 性 。 CORBA比 较 适 合 于 分 层 结 构 的 应 用 集 成 ， 这 一 技术 比 较 适 合 于 互 联 网 应 用 系 统 核 心 业 务 逻 辑 的 应用 程 序 的 集 成 。 此 外 ， 由 于 目 前 应 用 服 务 器 大 多提 供 CORBA接 口 ， 这 样 利 用 CORBA技 术 完 成 应用 程 序 和 平 台 之 间 的 无 缝 连 接 也 比 较 容 易 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 30|83页 OMA基 准 模 型 CORBA的 基 准 模 型 是 OMA。 该 模 型 描 述 了 分 布 式对 象 系 统 的 基 本 成 分 ， 有 四 个 主 要 层 次 ： 对 象 服 务 是 一 组 系 统 级 的 对 象 ， 为 实 现 和 管 理 对象 提 供 了 基 本 的 功 能 ， 包 括 名 字 、 生 存 周 期 服 务 、事 务 服 务 、 安 全 服 务 等 。 对 象 请 求 代 理 ORB是 核 心 ， 它 提 供 了 一 种 机 制 ，使 得 对 象 可 以 透 明 地 发 送 请 求 和 接 受 响 应 。 ORB与 对 象 服 务 相 结 合 ， 确 保 符 合 CORBA基 准 的 应用 构 件 之 间 有 效 的 通 信 。 公 共 设 施 是 适 用 于 众 多 应 用 领 域 的 通 用 构 件 ， 例如 信 息 管 理 、 系 统 管 理 、 任 务 管 理 和 用 户 界 面 等 。 应 用 对 象 是 专 用 于 特 定 领 域 的 应 用 构 件 ， OMG没 有 为 它 制 定 标 准 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 31|83页 接 口 定 义 语 言 IDL OMG IDL是 CORBA的 重 要 组 成 部 分 ， 是 一 种 严 格 定 义 的接 口 定 义 语 言 。 用 OMG IDL编 写 的 接 口 定 义 能 完 整 地 定 义接 口 ， 并 完 备 地 说 明 每 个 操 作 的 参 数 。 OMG IDL已 被 ISO ORB采 纳 ， 自 1991年 公 布 以 来 ， 基 本 上 没 有 改 变 。 OMG IDL是 独 立 于 具 体 编 程 语 言 的 ， 一 个 IDL文 件 可 以 向多 种 编 程 语 言 映 射 。 CORBA包 含 IDL向 具 体 编 程 语 言 的 映射 规 约 ， 例 如 ， IDL到 C， C+， Java等 的 映 射 。 OMG IDL是 独 立 于 平 台 的 ， 由 IDL定 义 的 接 口 可 以 在 不 同的 ORB和 平 台 上 一 致 地 表 达 。 OMG IDL是 一 个 纯 规 约 ， 不 涉 及 实 现 问 题 ， IDL定 义 的 接口 不 对 对 象 实 现 进 行 任 何 约 束 。 IDL将 客 户 从 对 象 实 现 细节 中 清 晰 地 分 离 出 来 ， 从 而 更 利 于 软 件 复 用 ， 因 此 被 广 泛接 受 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 32|83页 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 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 模 式 ， 而 是 以 已 有 的 工 作 模 式 为 基 础 ， 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 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 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 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 。 软 件 重 用 过 程 可 借 助 于 支 持 软 件 重 用 的 CASE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 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 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 33|83页 软 件 复 用 方 式 分 类 依 据 复 用 的 对 象 分 类 ； 可 以 分 为 ： 产 品 复 用 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 径 。 过 程 复 用 指 复 用 已 有 的 软 件 开 发 过 程 ， 过 程 复用 依 赖 于 软 件 自 动 化 技 术 的 发 展 。 依 据 对 可 复 用 信 息 进 行 复 用 的 方 式 分 类 ， 可 分 为 ： 白 盒 复 用 指 已 有 构 件 并 不 能 完 全 符 合 用 户 要 求 ，需 要 根 据 用 户 需 求 进 行 适 应 性 修 改 后 才 能 使 用 。 黑 盒 复 用 指 对 已 有 构 件 不 需 作 任 何 修 改 ， 通 过构 件 组 装 的 方 式 直 接 进 行 复 用 。 这 是 目 前 的 研究 热 点 ， 也 是 将 来 的 发 展 趋 势 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 34|83页 可 复 用 的 复 用 件Caper Jones定 义 了 可 候 选 的 十 种 复 用 件 ： 项 目 计 划 ： 计 划 的 基 本 结 构 和 内 容 （ 如 ， SQA计 划 ） 。 成 本 估 计 ： 有 可 能 复 用 对 某 个 功 能 的 成 本 估 计 。 体 系 结 构 ： 可 能 创 建 一 组 类 属 的 体 系 结 构 模 板 （ 例 如 ， 事 务 处 理 体 系结 构 ） ， 并 将 模 板 作 为 可 复 用 的 设 计 框 架 。 需 求 模 型 和 规 约 ： 类 和 对 象 的 模 型 和 规 约 是 可 复 用 的 ， 用 传 统 软 件 工程 方 法 开 发 的 分 析 模 型 （ 例 如 ， 数 据 流 图 ） 也 是 可 复 用 的 。 设 计 ： 用 传 统 方 法 开 发 的 体 系 结 构 、 数 据 、 接 口 和 过 程 化 设 计 是 复 用的 候 选 者 ， 更 常 见 的 是 ， 系 统 和 对 象 设 计 是 可 复 用 的 。 源 代 码 ： 验 证 过 的 程 序 构 件 （ 用 兼 容 的 程 序 设 计 语 言 书 写 的 ） 。 用 户 和 技 术 文 档 ： 对 特 定 的 不 同 应 用 ， 可 复 用 大 部 分 用 户 和 技 术 文 档 。 用 户 界 面 ： 可 能 是 最 广 泛 被 复 用 的 （ 例 如 GUI） 。 数 据 ： 包 括 ： 内 部 表 、 列 表 和 记 录 结 构 ， 以 及 文 件 和 完 整 的 数 据 库 。 测 试 用 例 ： 一 旦 设 计 或 代 码 构 件 将 被 复 用 ， 相 关 的 测 试 用 例 也 可 复 用 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 35|83页 建 立 复 用 途 径 的 一 些 建 议 建 立 内 部 的 软 件 复 用 计 划 。 这 样 一 个 计 划 可 以 帮 助 组 织控 制 软 件 的 质 量 和 成 本 。 要 求 将 软 件 复 用 作 为 任 何 技 术 和 管 理 培 训 的 内 容 。 对 OO的 培 训 尤 其 应 该 如 此 。 按 照 内 部 的 软 件 复 用 计 划 ， 寻 求 对 软 件 复 用 有 积 极 贡 献的 工 具 和 库 。 鼓 励 采 用 已 被 证 明 为 可 以 促 进 软 件 复 用 的 方 法 和 工 具 。 跟 踪 并 测 度 软 件 复 用 以 及 软 件 复 用 的 影 响 ； 应 客 观 评 价 ，而 不 是 主 观 臆 测 。 管 理 上 必 须 积 极 地 鼓 励 软 件 的 复 用 。 认 识 除 “ 模 块 ” 外 ， 工 具 、 测 试 数 据 、 设 计 、 计 划 、 环境 及 其 他 软 件 均 可 复 用 。 最 重 要 的 是 认 识 到 软 件 复 用 不 是 “ 平 常 的 业 务 ” ， 大 多 数 技 术 和 管 理 人 员 是 不 接 受 软 件 复 用 的 概 念 的 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 36|83页 软 件 复 用 面 临 的 问 题 管 理 问 题 。 没 有 相 应 的 鼓 励 机 制 等 。 复 用 的 障 碍 。 技 术 方 面 的 问 题 法 律 问 题 显 然 ， 很 多 其 他 相 关 问 题 对 复 用 也 有 影 响 ， 政治 的 、 文 化 的 、 财 政 的 、 市 场 的 、 以 及 产 品 化等 方 面 的 问 题 也 必 须 考 虑 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 37|83页 复 用 的 障 碍 自 负 ； 太 多 的 开 发 人 员 认 为 不 是 他 们 亲 自 编 写的 程 序 不 可 能 是 好 程 序 ； 检 索 问 题 。 如 何 从 庞 大 的 复 用 件 库 中 所 需 要 的复 用 件 ； 几 乎 没 有 相 应 的 复 用 培 训 ； 复 用 代 价 昂 贵 。 有 人 估 计 ， 仅 使 一 个 构 件 可 复用 ， 就 将 至 少 增 加 60%的 成 本 ； 虽 然 存 在 软 件 复 用 的 CASE工 具 或 构 件 ， 但 大多 数 软 件 开 发 者 并 不 使 用 它 们 ； 经 济 利 益 方 面 。 一 些 开 发 人 员 尽 力 避 免 编 写 那些 太 通 用 的 例 程 ， 唯 恐 使 自 己 失 业 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 38|83页 技 术 方 面 的 问 题 采 用 软 件 复 用 可 以 降 低 开 发 成 本 ， 但 如 果 其 原件 存 在 的 某 些 问 题 代 码 ， 可 能 会 导 致 其 他 采 用该 代 码 的 系 统 具 有 相 同 的 问 题 代 码 ； 这 种 情 况称 之 为 继 承 性 缺 陷 。 因 此 当 原 件 的 问 题 代 码 被 修 改 后 ， 往 往 无 法 自动 更 新 实 用 软 件 中 相 应 的 代 码 ； 最 终 导 致 实 用软 件 中 的 问 题 代 码 依 旧 存 在 。 这 种 非 但 没 有 降低 开 发 成 本 ， 反 而 增 加 维 护 消 耗 的 复 用 技 术 显然 是 失 败 的 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 39|83页 法 律 问 题 合 同 软 件 带 来 的 法 律 问 题 。 有 些 软 件 合同 规 定 软 件 产 品 是 属 于 客 户 的 。 因 此 ，当 软 件 开 发 人 员 为 另 一 个 客 户 开 发 一 个新 产 品 时 ， 如 果 他 复 用 了 另 一 个 客 户 产品 中 的 一 个 构 件 ， 在 本 质 上 是 侵 犯 第 一个 客 户 的 版 权 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 40|83页 C/S技 术 客 户 机 /服 务 器 系 统 也 称 C/S(Client/Server)系统 ， 它 是 基 于 局 域 网 广 域 网 的 系 统 。 在 C/S中 存 在 着 服 务 器 和 客 户 端 。 为 了 充 分 利 用客 户 机 的 计 算 能 力 ， 计 算 和 事 务 处 理 在 服 务 器 和客 户 机 之 间 分 配 。 服 务 器 承 担 数 据 的 集 中 管 理 、 通 信 和 客 户 管 理 的任 务 ， 因 为 数 据 在 服 务 器 端 ， 对 数 据 的 处 理 和 计算 都 在 服 务 器 端 执 行 。 而 人 机 界 面 和 一 些 需 要 实 时 响 应 的 事 件 或 人 机 交互 的 处 理 等 在 客 户 端 进 行 ， 这 些 程 序 都 运 行 在 客户 端 。 C/S系 统 往 往 需 要 数 据 库 服 务 器 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 41|83页 C/S系 统 体 系 结 构 特 征 计 算 和 处 理 分 布 在 服 务 器 和 客 户 机之 间 。 数 据 管 理 集 中 在 服 务 器 端 。 软 件 驻 留 在 服 务 器 和 客 户 机 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 42|83页 C/S应 用 系 统 的 特 征 分 布 数 据 。 出 于 安 全 性 和 负 载 平 衡 的 考 虑 ， 数 据 库 可 以分 布 在 多 个 数 据 库 服 务 器 上 。 分 布 过 程 。 不 同 的 过 程 （ 事 务 处 理 、 数 据 库 连 接 等 ） 可以 在 不 同 服 务 器 上 进 行 。 客 户 为 中 心 。 把 需 要 在 客 户 端 执 行 的 程 序 和 定 制 的 程 序放 在 客 户 端 ， 以 使 客 户 快 速 得 到 响 应 。 把 对 数 据 进 行 处理 的 过 程 放 在 数 据 库 服 务 器 端 ， 以 加 快 数 据 处 理 速 度 。 异 构 硬 件 和 软 件 。 在 C/S体 系 结 构 中 很 容 易 加 入 多 层 结构 ， 屏 蔽 不 同 的 硬 件 和 软 件 。 例 如 ， 加 入 应 用 服 务 器 可以 基 于 不 同 的 操 作 系 统 和 计 算 机 主 机 ， 同 样 客 户 端 安 装的 中 间 件 可 以 基 于 不 同 的 客 户 端 系 统 ， 例 如 ， Linux，Windows。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 43|83页 C/S技 术 目 标 集 成 处 理 资 源 。 把 客 户 端 、 服 务 器 端 的 处 理 能 力 充 分 利 用 ，集 成 在 一 起 完 成 系 统 的 功 能 要 求 。 降 低 开 发 资 源 要 求 。 在 客 户 端 和 服 务 器 端 运 行 的 程 序 分 别 存放 ， 使 得 程 序 调 试 方 便 ， 开 发 比 较 简 单 ， 需 要 的 资 源 也 减 少 。在 传 统 的 数 据 库 应 用 体 系 结 构 中 （ 基 于 主 机 -多 终 端 ） ， 数据 库 是 应 用 程 序 “ 私 有 的 ” 。 虽 然 它 也 可 以 将 数 据 文 件 放 置在 某 台 机 器 上 供 不 同 的 用 户 共 同 访 问 ， 但 所 有 的 操 作 、 规 则 ，都 是 在 一 个 包 罗 万 象 的 应 用 程 序 内 部 实 现 的 。 应 用 程 序 因 此具 有 最 大 的 复 杂 性 。 降 低 硬 件 和 软 件 的 要 求 。 在 C/S系 统 中 ， 客 户 机 既 有 部 分 处理 能 力 ， 价 格 相 对 较 低 ， 可 以 降 低 系 统 软 硬 件 成 本 。 降 低 系 统 维 护 成 本 。 因 为 在 服 务 器 端 的 处 理 和 计 算 程 序 只 需在 服 务 器 端 维 护 ， 与 客 户 机 无 关 ， 而 客 户 端 程 序 比 较 简 单 ，所 以 系 统 维 护 较 方 便 ， 成 本 较 低 。 可 扩 充 能 力 强 。 C/S应 用 很 容 易 扩 充 ， 只 要 C/S联 入 网 络 即可 。 服 务 器 有 负 载 平 衡 的 能 力 就 可 以 允 许 不 断 增 加 并 发 客 户 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 44|83页 C/S系 统 构 成 C/S结 构 发 展 经 历 了 两 个 阶 段 ： 两 层 结 构 和 三（ 多 ） 层 结 构 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 45|83页 两 层 结 构 C/S系 统 第 一 层 是 客 户 端 软 件 ， 由 应 用 程 序 和 相 应 的 数 据 库 链 接 程序 组 成 ， 企 业 的 业 务 过 程 都 在 程 序 中 表 现 。 第 二 层 包 括 数 据 库 服 务 器 ， 根 据 客 户 端 软 件 的 请 求 进 行 数据 库 操 作 ， 然 后 将 结 果 传 送 给 客 户 端 软 件 。 两 层 应 用 软 件 的 开 发 工 作 主 要 集 中 在 客 户 端 ， 客 户 端 软 件不 但 要 完 成 用 户 界 面 和 数 据 显 示 的 工 作 ， 还 要 完 成 一 部 分对 商 业 和 应 用 逻 辑 的 处 理 工 作 。 两 层 结 构 的 C/S系 统 仅 能 在 各 自 的 客 户 机 和 数 据 库 服 务 器之 间 使 用 ， 分 割 了 界 面 和 数 据 ， 使 得 客 户 机 要 管 理 复 杂 的软 件 ， 导 致 “ 肥 胖 ” 客 户 机 的 产 生 。 两 层 C/S系 统 不 能 进 行 有 效 的 扩 展 ， 使 这 些 系 统 不 能 支 持大 量 用 户 的 访 问 和 高 容 量 事 务 处 理 的 应 用 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 46|83页 三 （ 多 ） 层 结 构 C/S系 统 客 户 机 上 只 安 装 具 有 用 户 界 面 和 简 单 的 数 据 处 理功 能 的 应 用 程 序 ， 负 责 处 理 与 用 户 的 交 互 和 与 应用 服 务 器 的 交 互 。 而 将 商 业 和 应 用 逻 辑 的 处 理 功 能 移 到 中 间 层 应 用 服 务 器 上 。 应 用 服 务 器 负 责 处 理 商 业 和 应 用逻 辑 ， 接 受 客 户 端 应 用 程 序 的 请 求 ， 然 后 根 据 商业 和 应 用 逻 辑 将 这 个 请 求 转 化 为 数 据 库 请 求 后 与数 据 库 服 务 器 交 互 ， 并 将 与 数 据 库 服 务 器 交 互 的结 果 传 送 给 客 户 端 应 用 程 序 。 数 据 库 服 务 器 软 件 根 据 应 用 服 务 器 发 送 的 请 求 进行 数 据 库 操 作 ， 并 将 操 作 的 结 果 传 送 给 应 用 服 务器 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 47|83页 三 层 C/S结 构 优 点 整 个 系 统 被 分 成 不 同 的 逻 辑 块 ， 层 次 清晰 ， 一 层 的 改 动 不 会 影 响 其 他 层 次 ； 能 够 使 “ 肥 胖 ” 的 客 户 机 变 “ 瘦 ” ； 开 发 和 管 理 工 作 向 服 务 器 端 转 移 ， 使 得分 布 的 数 据 处 理 成 为 可 能 ； 管 理 和 维 护 变 得 相 对 简 单 。 下 一 页上 一 页停 止 放 映 第 48|83页 C/S结 构 的 局 限 性 第 一 ， C/S结 构 的 计 算 能 力 过 于 分 散 ， 网 络 中 服务 器 和 客 户 机 的 数 目 正 发 生 “ 细 胞 ” 分 裂 ， 使得 系 统 的 管 理 费 用 以 几 何 级 数 的 方 式 增 长 。 第 二 ， C/S结 构 中 数 据 库 信 息 的 使 用 只 限 于 局 域网 的 范 围 内 ， 无 法 利 用 Internet的 网 络 资 源 。 第 三 ， 在 C/S结 构 中 ， 无 论 多 小 的 企 业 都 必 须 安装 自 己 的 服 务 器 ， 而 服 务 器 和 服 务 器 软 件 的 管理 和 维 护 都 是 非 常 复 杂 的 工