軟件工程基礎(chǔ)：第10章 軟件復(fù)用技術(shù)

第10章軟件復(fù)用技術(shù)軟件復(fù)用軟件復(fù)用早在20世紀(jì)50年代用機(jī)器語言編寫程序時(shí)就開始運(yùn)用。作用：軟件復(fù)用通過充分利用已有開發(fā)成果，消除包括分析、設(shè)計(jì)、編碼、測試等在內(nèi)的許多重復(fù)勞動(dòng)，極大地提高了軟件開發(fā)的效率。同時(shí)，通過復(fù)用高質(zhì)量的已有開發(fā)成果，避免了重新開發(fā)可能引入的錯(cuò)誤，由此也保證了軟件的高質(zhì)量。

10.1軟件復(fù)用概述

所謂軟件復(fù)用是指利用已有的、對(duì)建立新系統(tǒng)有用的軟件制品來形成新系統(tǒng)的活動(dòng)。目前，人們對(duì)軟件復(fù)用寄予厚望，認(rèn)為其有可能成為突破軟件危機(jī)的一條出路。

10.1.1軟件復(fù)用目的

1、縮短軟件開發(fā)和維護(hù)的時(shí)間；2、降低軟件開發(fā)和維護(hù)的成本；3、保證軟件的可靠性；4、保證軟件的一致性；5、保護(hù)投資者的利益；…

10.1.2軟件復(fù)用的類型

軟件復(fù)用可以分為橫向復(fù)用和縱向復(fù)用兩種類型。橫向復(fù)用是指復(fù)用不同應(yīng)用領(lǐng)域中的軟件成份，如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法、人機(jī)界面構(gòu)件等。面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模式是一種典型的橫向復(fù)用機(jī)制?？v向復(fù)用是指在一類具有較多共性的應(yīng)用領(lǐng)域之間復(fù)用軟件成份?？v向復(fù)用活動(dòng)的關(guān)鍵在于領(lǐng)域分析：根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的特征和相似性，預(yù)測軟件成份的可復(fù)用性。一旦確認(rèn)了軟件成份的可復(fù)用價(jià)值，便進(jìn)行開發(fā)，然后將開發(fā)得到的軟件制品存入可復(fù)用構(gòu)件庫，供未來開發(fā)項(xiàng)目使用。

10.1.3軟件復(fù)用的內(nèi)容

軟件復(fù)用的內(nèi)容，除了源程序代碼外，還有許多其它軟件制品，甚至特定的分析建模方法、檢查技術(shù)、質(zhì)量保證過程等，均可以被復(fù)用。C.Jones定義了10種可能復(fù)用的軟件制品：項(xiàng)目計(jì)劃、成本估計(jì)、體系結(jié)構(gòu)、需求模型和規(guī)格說明、設(shè)計(jì)、源代碼、用戶文檔和技術(shù)文檔、用戶界面、數(shù)據(jù)、測試用例。10.1.4針對(duì)復(fù)用的過程模型

領(lǐng)域分析領(lǐng)域設(shè)計(jì)（軟件體系結(jié)構(gòu)開發(fā)）領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)（可復(fù)用軟件制品開發(fā)）領(lǐng)域模型領(lǐng)域構(gòu)架可復(fù)用軟件制品庫領(lǐng)域知識(shí)領(lǐng)域工程系統(tǒng)分析規(guī)約&設(shè)計(jì)建造系統(tǒng)規(guī)約分析&設(shè)計(jì)模型應(yīng)用軟件用戶需求應(yīng)用工程10.1.5軟件復(fù)用成功實(shí)施的關(guān)鍵

管理者的支持；（復(fù)用影響了企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)、文化和軟件技術(shù)等）復(fù)用支持組的建立；（承擔(dān)可復(fù)用軟件制品的建立、獲取、驗(yàn)證、分類和管理）復(fù)用庫的創(chuàng)建；（復(fù)用庫用來對(duì)可復(fù)用軟件制品進(jìn)行分類、組織、存儲(chǔ)和管理）復(fù)用驅(qū)動(dòng)的方法支持。（一方面指導(dǎo)可復(fù)用制品的建立人員識(shí)別復(fù)用機(jī)會(huì)和侯選的可復(fù)用制品，并建立一個(gè)可復(fù)用制品，另一方面指導(dǎo)應(yīng)用軟件開發(fā)人員尋找可復(fù)用制品，并利用它們組裝成新的應(yīng)用。）10.1.6復(fù)用成熟度模型(IBM)成熟度等級(jí)復(fù)用比例過程復(fù)用制品范圍工具初始級(jí)沒有復(fù)用－20%至20%特定的過程子程序宏個(gè)人沒有庫監(jiān)控級(jí)原始的復(fù)用10%至50%項(xiàng)目級(jí)的過程模塊包小組非正式的數(shù)據(jù)庫協(xié)調(diào)級(jí)計(jì)劃的復(fù)用30%至40%標(biāo)準(zhǔn)的過程子系統(tǒng)模型框架部門有配置管理功能的數(shù)據(jù)庫計(jì)劃級(jí)正式的復(fù)用50%至70%大規(guī)模的復(fù)用應(yīng)用程序生成器現(xiàn)場復(fù)用庫牢固級(jí)領(lǐng)域分析80%至90%軟件組裝過程特定領(lǐng)域體系結(jié)構(gòu)公司一組特定領(lǐng)域復(fù)用庫的集合10.1.7針對(duì)復(fù)用的軟件項(xiàng)目組織

高層經(jīng)理支持者創(chuàng)建者復(fù)用者庫管理工具可復(fù)用制品庫存取分類、存儲(chǔ)檢索復(fù)用復(fù)用檢索規(guī)格可復(fù)用制品獎(jiǎng)罰獎(jiǎng)罰獎(jiǎng)罰報(bào)告報(bào)告報(bào)告職責(zé)創(chuàng)建者負(fù)責(zé)從復(fù)用者手中接受可復(fù)用制品的設(shè)計(jì)規(guī)格說明，進(jìn)行可復(fù)用制品的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和質(zhì)量控制，重點(diǎn)考慮可復(fù)用制品的可復(fù)用性。

復(fù)用者負(fù)責(zé)軟件系統(tǒng)開發(fā)任務(wù)。

復(fù)用支持者負(fù)責(zé)可復(fù)用制品的資格確認(rèn)、質(zhì)量保證、分類和存儲(chǔ)。

高層經(jīng)理負(fù)責(zé)管理、組織和協(xié)調(diào)各類軟件復(fù)用活動(dòng)，并處理所有與復(fù)用有關(guān)的事務(wù)性工作。

10.2領(lǐng)域工程

所謂領(lǐng)域是指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。領(lǐng)域工程則是為領(lǐng)域中的應(yīng)用工程建立基本能力和必備基礎(chǔ)的過程，它覆蓋了建立可復(fù)用軟件制品的所有活動(dòng)。作用：領(lǐng)域工程有助于產(chǎn)生具有較高可復(fù)用性的軟件制品。同時(shí)，領(lǐng)域工程產(chǎn)生的領(lǐng)域模型和領(lǐng)域構(gòu)架有助于針對(duì)復(fù)用的開發(fā)。

10.2.1領(lǐng)域工程與應(yīng)用工程的關(guān)系

在單個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)工程（簡稱應(yīng)用工程）的開發(fā)過程中，軟件開發(fā)人員的任務(wù)是在特定的條件下，針對(duì)一組特定的需求產(chǎn)生一組特定的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。領(lǐng)域工程對(duì)領(lǐng)域中的應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行分析，識(shí)別這些應(yīng)用系統(tǒng)的共同特征和可變特征，對(duì)刻畫這些特征的對(duì)象和操作進(jìn)行選擇和抽象，形成領(lǐng)域模型，依據(jù)領(lǐng)域模型產(chǎn)生出領(lǐng)域中應(yīng)用系統(tǒng)共同具有的體系結(jié)構(gòu)DSSA或生成過程。并以此為基礎(chǔ)識(shí)別、開發(fā)和組織可復(fù)用制品。

領(lǐng)域工程和應(yīng)用工程是相互聯(lián)系的

一方面，領(lǐng)域工程的主要信息來源是通過應(yīng)用工程得到的現(xiàn)有系統(tǒng)，包括需求規(guī)格說明、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)等。另一方面，領(lǐng)域工程和應(yīng)用工程需要解決一些相類似的問題，如：如何獲取并表示用戶需求？如何設(shè)計(jì)并表示設(shè)計(jì)模型等。

領(lǐng)域工程要適用于一族系統(tǒng)，而不只是一個(gè)系統(tǒng)。因此，領(lǐng)域工程比應(yīng)用工程要復(fù)雜，往往不能事先設(shè)計(jì)劃好，也很難實(shí)施管理。10.2.2領(lǐng)域工程過程

領(lǐng)域分析（目標(biāo)主要是獲得領(lǐng)域模型）領(lǐng)域設(shè)計(jì)（目標(biāo)是獲得領(lǐng)域構(gòu)架DSSA）領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)（主要目標(biāo)是定義將需求翻譯到由可復(fù)制品創(chuàng)建的系統(tǒng)的機(jī)制）領(lǐng)域工程是一個(gè)反復(fù)的、逐漸精化的過程，在實(shí)施過程中都可能返回到以前的步驟，對(duì)以前的步驟得到的結(jié)果進(jìn)行修改和完善后，再回到當(dāng)前步驟。

10.2.3領(lǐng)域工程參與人員

領(lǐng)域?qū)＜?/p>

（任務(wù):提供關(guān)于領(lǐng)域中應(yīng)用系統(tǒng)的需求規(guī)約和實(shí)現(xiàn)的知識(shí)，幫助組織規(guī)范的、一致的領(lǐng)域字典，幫助選擇樣本系統(tǒng)作為領(lǐng)域工程的依據(jù)，復(fù)審領(lǐng)域模型、DSSA等領(lǐng)域工程產(chǎn)品，等等）領(lǐng)域分析員

（控制整個(gè)領(lǐng)域分析過程，進(jìn)行知識(shí)獲取，將獲取的知識(shí)組織到領(lǐng)域模型中，根據(jù)現(xiàn)有系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等驗(yàn)證領(lǐng)域模型的準(zhǔn)確性和一致性，維護(hù)領(lǐng)域模型。）領(lǐng)域工程參與人員領(lǐng)域設(shè)計(jì)人員(控制整個(gè)領(lǐng)域設(shè)計(jì)過程，根據(jù)領(lǐng)域模型和現(xiàn)有的系統(tǒng)開發(fā)出DSSA，驗(yàn)證DSSA的準(zhǔn)確性和一致性，建立領(lǐng)域模型和DSSA之間的聯(lián)系。)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)員

(根據(jù)領(lǐng)域模型和DSSA，或者從頭開發(fā)可復(fù)用制品，或利用再工程技術(shù)從現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)中提取可復(fù)用制品，對(duì)可復(fù)用制品進(jìn)行驗(yàn)證，建立DSSA與可復(fù)用制品間的聯(lián)系。)10.2.4領(lǐng)域模型

領(lǐng)域模型描述了領(lǐng)域中一些基本的概念，如功能、特性、數(shù)據(jù)、對(duì)象類和需求，以及這些概念間的相互關(guān)系，是領(lǐng)域內(nèi)系統(tǒng)的通用和差異屬性、屬性和領(lǐng)域概念的意義以及差異屬性之間的依賴性的明確表示。

領(lǐng)域定義

通過給出領(lǐng)域內(nèi)已有系統(tǒng)的例子、反例（領(lǐng)域外的系統(tǒng)）以及有關(guān)規(guī)則（例如，“任何具有某能力X的系統(tǒng)屬于該領(lǐng)域”）來定義領(lǐng)域的范圍。它也給出了接納或拒絕接納一個(gè)給定系統(tǒng)或功能的基本原理。

領(lǐng)域字典和概念模型領(lǐng)域字典：定義領(lǐng)域詞匯。

概念模型：以某種合適的方式，例如對(duì)象圖、類圖、交互圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖或?qū)嶓w關(guān)系圖或數(shù)據(jù)流圖等，和非正式文本來描述領(lǐng)域內(nèi)的概念。

特征模型

定義一組可重用的和可配置的需求，用于指定一個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的系統(tǒng)。

特征和特征模型最初由FODA(FeatureOrientedDomainAnalysis，面向特征的領(lǐng)域分析)方法引入的。

在FODA中，特征是指系統(tǒng)的一個(gè)最終用戶可見的特性。例如，汽車的傳動(dòng)裝置是自動(dòng)的或手動(dòng)的。

特征模型由特征圖、特征定義、特征組合規(guī)則和特征原理（特征的選擇與不選擇原因）等組成。

例子（FODA）汽車傳動(dòng)裝置馬力空調(diào)手動(dòng)自動(dòng)二者選一必需的可選的組合規(guī)則：“空調(diào)”需要“馬力”大于105特征原理：“手動(dòng)”可以使燃燒效率更高10.2.5領(lǐng)域構(gòu)架

領(lǐng)域構(gòu)架是使用可復(fù)用制品來構(gòu)造領(lǐng)域中應(yīng)用系統(tǒng)的高層設(shè)計(jì)模型(軟件構(gòu)架)。

軟件構(gòu)架(softwarearchitecture)：抽象地說，軟件構(gòu)架描述了構(gòu)建系統(tǒng)的元素、元素間的交互、指導(dǎo)元素組合的模式以及對(duì)這些模式的限制。管道/過濾器模式和層次體系結(jié)構(gòu)模式是兩種典型的軟件構(gòu)架模式。

管道/過濾器模式結(jié)構(gòu)每個(gè)構(gòu)件都有一組輸入和輸出，構(gòu)件讀輸入的數(shù)據(jù)流，經(jīng)過內(nèi)部處理，然后產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)流。

入庫請(qǐng)求商品檢驗(yàn)入庫清點(diǎn)商品入庫檢驗(yàn)單入庫單已入貨庫存單過濾器管道管道/過濾器模式特點(diǎn)使得軟構(gòu)件具有良好的隱蔽性和高內(nèi)聚、低耦合的特點(diǎn)；支持軟件重用只要提供適合在兩個(gè)過濾器之間傳送的數(shù)據(jù)，任何兩個(gè)過濾器都可被連接起來；允許設(shè)計(jì)者將整個(gè)系統(tǒng)的輸入/輸出行為看成是多個(gè)過濾器的行為的簡單合成；系統(tǒng)維護(hù)和增強(qiáng)系統(tǒng)性能簡單新的過濾器可以添加到現(xiàn)有系統(tǒng)中來；舊的可以被改進(jìn)的過濾器替換掉；允許對(duì)一些如吞吐量、死鎖等屬性進(jìn)行分析；支持并行執(zhí)行每個(gè)過濾器是作為一個(gè)單獨(dú)的任務(wù)完成，因此可與其它任務(wù)并行執(zhí)行。

管道/過濾器模式不足不適合處理交互的應(yīng)用。當(dāng)需要增量地顯示改變時(shí)，這個(gè)問題尤為嚴(yán)重。易導(dǎo)致進(jìn)程成為批處理的結(jié)構(gòu)。這是因?yàn)殡m然過濾器可增量式地處理數(shù)據(jù)，但它們是獨(dú)立的，所以設(shè)計(jì)者必須將每個(gè)過濾器看成一個(gè)完整的從輸入到輸出的轉(zhuǎn)換。因?yàn)樵跀?shù)據(jù)傳輸上沒有通用的標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)過濾器都增加了解析和合成數(shù)據(jù)的工作，這樣就導(dǎo)致了系統(tǒng)性能下降，并增加了編寫過濾器的復(fù)雜性。

層次體系結(jié)構(gòu)模式結(jié)構(gòu)

每一層為上層服務(wù)，并作為下層客戶;內(nèi)部的層只對(duì)相鄰的層可見；連接件通過決定層間如何交互的協(xié)議來定義。驗(yàn)證密鑰管理

文件接口密碼層用戶最內(nèi)層是密碼層，包括加密和解密的功能，用于系統(tǒng)最基本的加密策略。第二層是文件級(jí)的接口，即加密和解密一個(gè)文件。第三層是密鑰管理，它允許一個(gè)組件在一份文件上簽名，證實(shí)簽名后，計(jì)算出一個(gè)散列碼作為訪問這個(gè)文件的權(quán)限限制。最后，第四層提供驗(yàn)證，這一層管理一個(gè)密碼文件，這個(gè)文件以加密形式存儲(chǔ)，并且要求用戶輸入身份驗(yàn)證（比如用戶名）和密碼。

客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)（2層）

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在集中式管理的服務(wù)器中，客戶機(jī)則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理和用戶界面的表示。由客戶提出一個(gè)服務(wù)的請(qǐng)求，然后由服務(wù)器響應(yīng)這個(gè)請(qǐng)求。

不足：復(fù)用受限于特定的數(shù)據(jù)庫格式；數(shù)據(jù)處理邏輯改變困難；…。用戶界面數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)處理客戶服務(wù)器r三層體系結(jié)構(gòu)

兩層模型的一種修改方案。用戶層用于向用戶顯示系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)并允許用戶輸入和編輯數(shù)據(jù)。

業(yè)務(wù)邏輯層用于執(zhí)行業(yè)務(wù)功能和數(shù)據(jù)規(guī)則。業(yè)務(wù)邏輯層為用戶層提供服務(wù)。

數(shù)據(jù)存取服務(wù)封裝了底層的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的信息。

用戶接口用戶服務(wù)數(shù)據(jù)存取服務(wù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)層業(yè)務(wù)邏輯層用戶層業(yè)務(wù)服務(wù)層次體系結(jié)構(gòu)模式的特點(diǎn)支持基于抽象程度遞增的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)者可以把一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)按遞增的步驟進(jìn)行分解；依賴性局部化，因?yàn)槊恳粚又炼嗪拖噜彽纳舷聦咏换?，因此功能的改變最多影響相鄰的上下層；支持重用只要提供的服?wù)接口定義不變，同一層的不同實(shí)現(xiàn)可以交換使用，這樣，就可以定義一組標(biāo)準(zhǔn)的接口，而允許各種不同的實(shí)現(xiàn)方法。

層次體系結(jié)構(gòu)模式的不足并不是每個(gè)系統(tǒng)都可以很容易地劃分為分層的模式，甚至即使一個(gè)系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)是層次化的，出于對(duì)系統(tǒng)性能的考慮，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員不得不把一些低級(jí)或高級(jí)的功能綜合起來；很難找到一個(gè)合適的、正確的層次抽象方法；當(dāng)某個(gè)層次的構(gòu)成和行為發(fā)生變化時(shí)會(huì)產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。

FODA方法領(lǐng)域分析由卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)的軟件工程研究所提出的領(lǐng)域工程方法。它支持對(duì)某領(lǐng)域中系統(tǒng)共性和個(gè)性的發(fā)現(xiàn)、分析和文檔記錄。步驟：上下文分析；領(lǐng)域建模；構(gòu)架建模。上下文分析

上下文分析的目標(biāo)是定義領(lǐng)域的范圍。在這個(gè)步驟中要分析領(lǐng)域與外部元素間的關(guān)系，例如不同的操作環(huán)境，不同的數(shù)據(jù)需求等。還要對(duì)可變性進(jìn)行評(píng)價(jià)。上下文分析的結(jié)果是上下文模型。

屏幕管理系統(tǒng)上下文模型領(lǐng)域建模

根據(jù)領(lǐng)域范圍，分析領(lǐng)域中應(yīng)用系統(tǒng)的共性和差異，并建立領(lǐng)域模型，主要包括以下三種活動(dòng)：特征分析：獲得客戶或最終用戶對(duì)一類系統(tǒng)的一般能力的理解，即特征。信息分析：定義和分析為實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域中應(yīng)用所需的領(lǐng)域知識(shí)和數(shù)據(jù)需求。

操作分析：識(shí)別領(lǐng)域中應(yīng)用的行為特征。例子：屏幕管理系統(tǒng)特征圖之一例子：屏幕管理系統(tǒng)信息模型

操作分析選擇特征的處理方法1：每個(gè)特征分開方法2：采用參數(shù)分開方法3：采用繼承分開構(gòu)架建模

構(gòu)架建模為領(lǐng)域中的應(yīng)用提供軟件解決方案，其焦點(diǎn)是識(shí)別并發(fā)進(jìn)程和面向領(lǐng)域的共同模塊。

屏幕管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)FODA活動(dòng)與產(chǎn)品其它方法ODM(OrganizationDomainModeling,組織領(lǐng)域建模)，由Synquiry有限公司的MarkSimos開發(fā)。Draco，由JamesNeighbors在其博士研究工作中開發(fā)。DSSA方法、DARE方法、代數(shù)方法等等。傳統(tǒng)軟件工程與領(lǐng)域工程的比較

軟件工程

領(lǐng)域工程需求分析為特定系統(tǒng)制作需求領(lǐng)域分析對(duì)一組系統(tǒng)制作可復(fù)用、可定制的需求系統(tǒng)設(shè)計(jì)為特定系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)領(lǐng)域設(shè)計(jì)制作用于一組系統(tǒng)的可復(fù)用的設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)得到一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)品領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)制作可復(fù)用的組件、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和制作過程10.3組件技術(shù)概述

我們能如此開發(fā)軟件嗎？10.3.1組件的定義與復(fù)用

組件（Component），亦稱構(gòu)件，是指語義完整、語法正確和有可重用價(jià)值的單位軟件，它是語義描述、通信接口和實(shí)現(xiàn)代碼的復(fù)合體。簡單地說，組件是具有一定的功能，能夠獨(dú)立工作或能同其它組件裝配起來協(xié)調(diào)工作的程序體，其使用同它的開發(fā)、生產(chǎn)無關(guān)。組件可分為源代碼組件和二進(jìn)制代碼組件。

可復(fù)用組件應(yīng)具備的屬性

①有用性——組件必須提供有用的功能；②可用性——組件必須易于理解和使用；③質(zhì)量——組件及其變形必須能正確工作；④適應(yīng)性——組件應(yīng)該易于通過參數(shù)化等方式在不同語境中進(jìn)行配置；⑤可移植性——組件應(yīng)能在不同的硬件運(yùn)行平臺(tái)和軟件環(huán)境中工作。

組件復(fù)用方式組件復(fù)用有白盒和黑盒兩種方式。黑盒是指不作修改的直接引用；白盒指進(jìn)行適應(yīng)性修改的引用。源代碼在大多數(shù)情況下是指適應(yīng)性修改地引用；二進(jìn)制代碼組件的復(fù)用只能采用黑盒方式，通常只能了解組件的接口和屬性等信息。

10.3.2組件模型

組件模型通常由基于各種語言開發(fā)工具、組件嵌入機(jī)制和相關(guān)服務(wù)（事務(wù)、安全、認(rèn)證、負(fù)載均衡等）組成。

比較成熟的組件模型有OMG的CORBA、SUN的EJB（JavaBean）和Microsoft的COM/DCOM/COM+。

三種組件模型間的差別

COM為組件交互定義了一個(gè)二進(jìn)制的標(biāo)準(zhǔn)，只是Windows平臺(tái)上廣泛采用的模型。CORBA可以運(yùn)行在多種不同操作系統(tǒng)上，與平臺(tái)和語言無關(guān)，但它不是一個(gè)二進(jìn)制的標(biāo)準(zhǔn)。EJB（EnterpriseJavaBeans）是一個(gè)服務(wù)器端組件模型，JavaBeams是一個(gè)可供使用的組件，主要用于構(gòu)建客戶端軟件并特別考慮了GUI組件的需要。EJB和CORBA兼容，并可能相互促進(jìn)。由于EJB要求所有組件都要用Java編寫，而Java必須運(yùn)行在Java虛擬機(jī)上，從而會(huì)導(dǎo)致Java很難與非Java代碼實(shí)現(xiàn)緊密集成。

10.3.3組件獲取與描述

通?？梢圆捎靡韵峦緩絹慝@取組件：從現(xiàn)存組件中獲取得符合要求的組件，直接使用或作適應(yīng)性修改，得到可復(fù)用的組件；通過遺產(chǎn)工程，將具有潛在復(fù)用價(jià)值的組件提取出來，得到可復(fù)用的組件；從市場上購買現(xiàn)成的商業(yè)組件，即COTS（CommercialOff-The-Shelf，商業(yè)現(xiàn)貨）組件；開發(fā)新的符合要求的組件。

組件獲取后，可對(duì)它進(jìn)行結(jié)構(gòu)化組織并放入可復(fù)用組件庫，以備復(fù)用。組件描述

屬性。描述了組件的特征。屬性值對(duì)外可以讀出，也可以修改。功能接口。即組件向外提供的服務(wù)。依賴關(guān)系。指出組件在實(shí)例化時(shí)所依賴的其它組件的特定接口，是組件完成其任務(wù)所必需的。

10.3.4組件分類

關(guān)鍵詞分類用戶界面窗口菜單對(duì)話框事件處理圖形窗口文本窗口信息對(duì)話框數(shù)據(jù)錄入對(duì)話框拖放處理鍵盤事件處理多面分類方式

10.3.5組件檢索

基于關(guān)鍵詞的檢索（在圖形用戶界面上將可復(fù)用組件庫的關(guān)鍵詞樹直觀地顯示給用戶，用戶通過逐級(jí)瀏覽關(guān)鍵詞樹尋找需要的關(guān)鍵詞并提取相應(yīng)的組件；或直接輸入含通配符的關(guān)鍵詞由系統(tǒng)自動(dòng)給出合適的候選組件清單，用戶選擇并提取相應(yīng)的組件。）；多面檢索（構(gòu)造查詢、檢索組件、排序組件）。上述兩種檢索方法均基于語法匹配，這要求使用者對(duì)組件庫中的有關(guān)詞匯有較全面的把握和較精確的理解。理想的檢索方法是語義匹配：組件庫的用戶以形式化的手段描述所需組件的功能或行為的語義，系統(tǒng)通過定理證明或基于知識(shí)的推理來尋找語義上等價(jià)的或相近的組件。

10.3.6組件使用

理解組件（①組件的功能與行為；②相關(guān)的領(lǐng)域知識(shí)；③可適應(yīng)性約束條件與例外情形；④可以預(yù)見的修改部分及修改方法）；修改組件；合成組件（基于功能的合成技術(shù)：調(diào)用與參數(shù)傳遞、基于數(shù)據(jù)的合成技術(shù)：調(diào)用與參數(shù)傳遞、面向?qū)ο蟮暮铣杉夹g(shù)：繼承）。10.4公共對(duì)象請(qǐng)求代理體系結(jié)構(gòu)

公共對(duì)象請(qǐng)求代理體系結(jié)構(gòu)（CommonObjectRequestBrokerArchitecture,CORBA）是由對(duì)象管理組織OMG制定的一個(gè)工業(yè)規(guī)范，其主要目標(biāo)是提供一種機(jī)制，在此基礎(chǔ)上，對(duì)象可以透明地請(qǐng)求和獲得應(yīng)答。CORBA的實(shí)質(zhì)是遠(yuǎn)過程調(diào)用與面向?qū)ο蠹夹g(shù)的有機(jī)結(jié)合。

OMG于1990年制訂了OMA（ObjectManagementArchitecture），它可用任何方法來實(shí)現(xiàn)，CORBA是其中的一種實(shí)現(xiàn)方案。

OMA（層次結(jié)構(gòu)）OSORBServicesFacilitiesDomainObjectsObjectsObjectsObjectsObjects10.4.1CORBA的組成

客戶程序(Client)對(duì)象實(shí)現(xiàn)(Server)動(dòng)態(tài)調(diào)用接口靜態(tài)IDL存根ORB接口動(dòng)態(tài)骨架接口靜態(tài)IDL骨架對(duì)象適配器ORB核GIOP/IIOP接口存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫ORB核/ORB接口

ORB（ObjectRequestBroker）該是作為對(duì)象互通信的軟總線。ORB截獲服務(wù)請(qǐng)求調(diào)用，然后識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)器的位置，即對(duì)象實(shí)現(xiàn)的位置。若服務(wù)器不在運(yùn)行，則ORB啟動(dòng)服務(wù)器，并一直等待到它準(zhǔn)備接受服務(wù)請(qǐng)求為止。

ORB接口是ORB核給出的接口，同時(shí)為客戶和對(duì)象實(shí)現(xiàn)方所見，提供了一些只能由ORB核提供的服務(wù)：對(duì)象引用操作、ORB初始化、對(duì)象適配器初始化和獲取初始對(duì)象引用。

ORB之間的互操作則采用GIOP和IIOP實(shí)現(xiàn)。

ORB的特性可使客戶程序不用考慮：服務(wù)器編程語言、服務(wù)器平臺(tái)、服務(wù)器地點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

ORB提供了兩個(gè)用于存儲(chǔ)有關(guān)對(duì)象信息的服務(wù)：接口倉庫（接口存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫）和實(shí)現(xiàn)倉庫（實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫）。

IDLIDL（InterfaceDefinitionLanguage）是用于說明對(duì)象接口的標(biāo)識(shí)語言。作用：接口概念一方面把對(duì)象的使用與對(duì)象的實(shí)現(xiàn)徹底分開；另一方面ORB使用對(duì)象的接口描述可在異類環(huán)境下實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換；第三，IDL編譯程序能把接口描述直接映射到目標(biāo)語言，極大地加快了代碼開發(fā)。

例子

ModuleShapes{interfaceRectangle{attributeIntegerlength;attributeintegerwidth;integerarea();voiddraw()；

voidtranslate(inintegerX,inintegerY);}interfaceSquareRectangle{}}

module用來引入一層作用域；Interface集中一些相關(guān)的操作；attribute標(biāo)識(shí)了具有g(shù)et/set存取器函數(shù)對(duì)的數(shù)據(jù)成員；in表輸入；out表輸出；inout表輸入輸出。

IDL編譯由IDL編譯器根據(jù)IDL代碼生成相應(yīng)編程語言的客戶代理（骨架）和服務(wù)器代理（存根）對(duì)象等。

靜態(tài)調(diào)用

靜態(tài)調(diào)用是指通過靜態(tài)IDL存根和靜態(tài)IDL骨架進(jìn)行的調(diào)用過程。靜態(tài)IDL存根對(duì)客戶端來說可看作它的遠(yuǎn)端對(duì)象，即服務(wù)器代理；靜態(tài)IDL骨架對(duì)對(duì)象實(shí)現(xiàn)來說可看作它的客戶端，即客戶代理。靜態(tài)調(diào)用必須在編譯時(shí)就知道特定的目標(biāo)對(duì)象的接口信息。靜態(tài)IDL存根和靜態(tài)IDL骨架由編譯IDL接口定義語言文件得到。

客戶端ORB請(qǐng)求靜態(tài)IDL存根打包請(qǐng)求（源編程語言格式樣→傳輸格式）ORB傳遞且激合對(duì)象實(shí)現(xiàn)靜態(tài)IDL骨架解包（傳輸格式→目的編程語言格式）對(duì)象實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)用

動(dòng)態(tài)調(diào)用接口（DynamicInvocationInterface,DII）和動(dòng)態(tài)骨架接口（DynamicSkeletonInterface,DSI）可分別被視為通用存根和通用骨架，它們由ORB直接提供不依賴于所調(diào)用對(duì)象的接口。

客戶端運(yùn)期間發(fā)請(qǐng)求DII根據(jù)接口庫提供的IDL接口信息通過函數(shù)Create-request動(dòng)態(tài)創(chuàng)建對(duì)象請(qǐng)求ORB傳遞DSI從進(jìn)入的消息中找出調(diào)用的目標(biāo)對(duì)象及相應(yīng)的方法，并提供運(yùn)行時(shí)的連接機(jī)制對(duì)象實(shí)現(xiàn)對(duì)象適配器

對(duì)象適配器是ORB與對(duì)象實(shí)現(xiàn)間的接口，其主要的工作如下：

對(duì)象實(shí)現(xiàn)的注冊(cè)；生成及管理對(duì)象引用；服務(wù)器進(jìn)程激活；對(duì)象激活/撤銷/向上調(diào)用。10.4.2ORB運(yùn)行機(jī)制

1.開始；2.客戶獲取特定對(duì)象實(shí)現(xiàn)的對(duì)象引用；3.如果對(duì)象以靜態(tài)方式實(shí)現(xiàn)，則通過IDL存根向?qū)ο髮?shí)現(xiàn)發(fā)出請(qǐng)求，然后轉(zhuǎn)6；4.將請(qǐng)求發(fā)給ORB提供的DII；5.DII根據(jù)接口庫的信息將請(qǐng)求傳遞給對(duì)象實(shí)現(xiàn)；6.ORB傳遞請(qǐng)求；7.ORB內(nèi)核在請(qǐng)求到達(dá)后做一定的處理，然后將其送給對(duì)象實(shí)現(xiàn)登記的對(duì)象適配器；8.對(duì)象適配器接收請(qǐng)求；9.如果不是本ORB域登記，則轉(zhuǎn)13；10.如果有相應(yīng)的IDL骨架存在，則對(duì)象適配器通過IDL骨架調(diào)用對(duì)象實(shí)現(xiàn)中的方法，并轉(zhuǎn)17；11.對(duì)象適配器通過DSI調(diào)用對(duì)象實(shí)現(xiàn)方法；12.轉(zhuǎn)17；13.將請(qǐng)求傳給DSI；14.DSI產(chǎn)生一個(gè)代理對(duì)象；15.代理對(duì)象將請(qǐng)求轉(zhuǎn)成中間協(xié)議表示形式傳給目的ORB；16.目的ORB將中間協(xié)議表示形式轉(zhuǎn)換成本地DII請(qǐng)求，以實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)象實(shí)現(xiàn)中的方法進(jìn)行調(diào)用；17.將結(jié)果按原路返回給客戶；

10.4.3基于CORBA的軟件開發(fā)

①編寫OMG定義的IDL接口規(guī)范說明文件，描述服務(wù)對(duì)象所支持的操作和類型；②編譯IDL規(guī)格說明文件，生成客戶端存根和服務(wù)器端骨架；③編寫對(duì)象實(shí)現(xiàn)程序；④編寫服務(wù)器和客戶主程序結(jié)構(gòu);⑤將對(duì)象實(shí)現(xiàn)程序，服務(wù)主程序和生成的服務(wù)器骨架編譯連接成服務(wù)端可執(zhí)行程序；⑥將客戶端主程序和生成的客戶端存根編譯連接成客戶端可執(zhí)行程序，且若服務(wù)器端是基于Web和瀏覽器方式的，則相應(yīng)地編寫HTML超文本文件，鏈入編寫的客戶方JavaApplet小程序；⑦分別運(yùn)行服務(wù)器端和客戶端程序。

10.4.4CORBA的特點(diǎn)

同時(shí)支持分布計(jì)算技術(shù)和面向?qū)ο蠹夹g(shù)。支持許多現(xiàn)存的語言并把這些語言混合到一個(gè)分布式應(yīng)用系統(tǒng)之中。

代理機(jī)制使得客戶端程序和服務(wù)器端程序完全分離，這樣服務(wù)器端和客戶端程序都可自由地修改而無需通知對(duì)方。

提供了“軟件總線”的功能，實(shí)現(xiàn)了軟件組件的即插即用。

提供了一種高度的互操作性，保證了建立在不同CORBA產(chǎn)品之上的分布式樣對(duì)象能夠相互通信。

10.5組件對(duì)象模型

組件對(duì)象模型（ComponentObjectModel,COM）是微軟(Microsoft)的組件軟件方案，是為組件的互操作而定義的二進(jìn)制組件模型。分布式組件對(duì)象模型（DistribntedComponentObjectModel，DCOM）是COM的一個(gè)分布式擴(kuò)充，是在分布式計(jì)算環(huán)境的遠(yuǎn)程過程調(diào)用的基礎(chǔ)上開發(fā)的。COM+是按COM的標(biāo)準(zhǔn)建立的，并組合了一些工具的新版本，如MTS（MicrosoftTransactionServer）、MSMQ(MicrosoftMessageQueues)等。

10.5.1COM標(biāo)準(zhǔn)

COM作為一面向?qū)ο蟮木幊棠Ｐ?，目的是提高軟件的交互協(xié)同工作能力，而不受開發(fā)語言和方法、運(yùn)行環(huán)境和地點(diǎn)的限制。

在Windows系統(tǒng)平臺(tái)上，一個(gè)COM組件或是一個(gè)DLL文件，或是一個(gè)EXE文件。

一個(gè)組件程序可以包含多個(gè)COM對(duì)象，每個(gè)COM對(duì)象可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口。COM組件COM對(duì)象COM對(duì)象COM接口COM接口COM對(duì)象

在COM規(guī)范中，并沒有對(duì)COM對(duì)象進(jìn)行嚴(yán)格的定義。COM對(duì)象同C++語言中的類一樣，也包括屬性和方法。屬性反映了對(duì)象的狀態(tài)，方法則是對(duì)象提供給外界的接口，客戶必須通過接口才能獲得對(duì)象的服務(wù)。COM對(duì)象以提供功能服務(wù)為主，可用來替代傳統(tǒng)的API（ApplicationProgrammingInterface）函數(shù)。

COM對(duì)象標(biāo)識(shí)客戶并不直接訪問COM組件，而是通過一個(gè)全局標(biāo)識(shí)符進(jìn)行對(duì)象的創(chuàng)建和初始化工作。在COM的規(guī)范中，每個(gè)對(duì)象有一個(gè)128位的全局惟一標(biāo)識(shí)符GUID（GloballyUniqueIdentifier）來標(biāo)識(shí)，稱為CLSID（ClassIdentifier）。（GUID不是專門用來定義COM對(duì)象標(biāo)識(shí)符的,且GUID是一個(gè)隨機(jī)數(shù)）COM庫提供了一個(gè)API函數(shù)產(chǎn)生GUID：

HRESULTCoCreateGuid(GUID*pguid);COM對(duì)象與C++對(duì)象的不同封裝性：COM對(duì)象只能通過其提供的接口成員函數(shù)訪問對(duì)象屬性；而C++有可能直接訪問對(duì)象中的數(shù)據(jù)成員?？芍赜眯裕篊OM通過包容或聚合實(shí)現(xiàn)重用；而C++主要通過繼承實(shí)現(xiàn)重用?？蛻魧?duì)象B對(duì)象AISomeInterfaceISomeInterfaceIOtherInterface客戶對(duì)象B對(duì)象AISomeInterfaceIOtherInterface包容聚合COM接口

COM規(guī)范的核心內(nèi)容是關(guān)于接口的定義。

COM接口有兩種：標(biāo)準(zhǔn)接口和用戶接口，用戶接口是用戶為COM對(duì)象設(shè)計(jì)的接口。標(biāo)準(zhǔn)接口是COM規(guī)范定義的，可用來訪問有關(guān)COM對(duì)象的信息。

在標(biāo)準(zhǔn)接口中，所有COM對(duì)象都預(yù)定要執(zhí)行IUnknown接口。如果要支持后期綁定，則需要IDispatch接口，其它還有與一組存儲(chǔ)有關(guān)的IPersist系列接口。

接口結(jié)構(gòu)類似于COM對(duì)象的標(biāo)識(shí)，COM接口也采用GUID，稱為IID（interfaceidentifier）.客戶使用一個(gè)COM對(duì)象的接口，必須知道接口的IID和接口提供的方法。接口指針PVtable指針指向功能1指向功能2…對(duì)象實(shí)現(xiàn)Vtable（virtualfunctiontable）（供客戶使用）標(biāo)準(zhǔn)接口IUnknownQueryInterface返回COM對(duì)象可否提供有關(guān)的接口服務(wù)；函數(shù)輸入為接口標(biāo)識(shí)符。如果COM對(duì)象實(shí)現(xiàn)了該接口，則返回接口指針，否則返回空。AddRef和Release調(diào)用并處理COM對(duì)象引用計(jì)數(shù)器，用于管理COM對(duì)象的生命周期，每當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)已有COM對(duì)象的引用時(shí)，AddRef方法便被調(diào)用，從而將COM對(duì)象引用計(jì)數(shù)加1。當(dāng)客戶不再需要時(shí)，通過Release將引用計(jì)數(shù)減1，當(dāng)引用計(jì)數(shù)減到0時(shí)，對(duì)象便清除自己。

接口定義語言(MIDL)微軟用其接口定義語言MIDL來精確定義接口，每一接口中的方法以及每一方法的參數(shù)。MicrosoftVC++提供了MIDL工具，可把IDL接口描述文件（*.idl）編譯成C/C++語言兼容的接口描述頭文件（*·h）供組件程序和客戶程序使用。

例子定義接口，并用MIDL編譯實(shí)現(xiàn)：QueryInterface實(shí)現(xiàn):AddRef和Release實(shí)現(xiàn)用戶接口COM庫

在MicrosoftWindows操作系統(tǒng)環(huán)境下，COM庫以DLL文件的形式存在，其中包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容：提供少量的API函數(shù)，用來加速客戶和服務(wù)器COM應(yīng)用程序的創(chuàng)建；完成對(duì)象實(shí)現(xiàn)的定位服務(wù)。它根據(jù)唯一的類標(biāo)識(shí)，通過系統(tǒng)注冊(cè)表來確定類和服務(wù)器實(shí)現(xiàn)的地址。實(shí)現(xiàn)透明的遠(yuǎn)過程調(diào)用，以支持在本地或遠(yuǎn)程服務(wù)器中運(yùn)行的對(duì)象。提供一套應(yīng)用程序如何控制其進(jìn)程空間里內(nèi)存的分配和釋放的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制。

COMAPI函數(shù)定位服務(wù)（方法1）COM庫注冊(cè)表組件程序如果是EXE，則會(huì)有一點(diǎn)點(diǎn)不同系統(tǒng)注冊(cè)表信息(windows2000)組件向系統(tǒng)注冊(cè)代碼同樣也應(yīng)有清除注冊(cè)用代碼！也可手工操作注冊(cè)表完成！類工廠（實(shí)現(xiàn)IClassFactory接口）用于控制組件的生存周期用于創(chuàng)建COM對(duì)象獲取類工廠10.5.2COM客戶/服務(wù)器模型客戶服務(wù)器進(jìn)程內(nèi)調(diào)用在進(jìn)程內(nèi)，服務(wù)器組件和客戶程序運(yùn)行在同一地址空間中，一旦客戶程序與組件程序建立通信關(guān)系，客戶程序就可以通過得到的接口指針直接調(diào)用服務(wù)器對(duì)象的成員函數(shù)。

接口指針PVtable指針指向功能1指向功能2…對(duì)象實(shí)現(xiàn)Vtable（virtualfunctiontable）例子本地調(diào)用在同一機(jī)器上的不同進(jìn)程，COM采用了本地過程調(diào)用LPC（LocalProcedureCall）實(shí)現(xiàn)進(jìn)程外組件與客戶程序的通信。圖中虛線表明，對(duì)開發(fā)人員而言，不需考慮底層細(xì)節(jié)，COM實(shí)現(xiàn)了進(jìn)程模型的透明，使得客戶程序調(diào)用接口成員函數(shù)好像是直接進(jìn)行的。

10.5.3分布式COM（DCOM）

對(duì)于組件程序與客戶程序不在同一主機(jī)的情形，DCOM則把COM的進(jìn)程模型的透明性拓展為位置透明性，把COM中本地跨進(jìn)程（同一主機(jī)不同進(jìn)程）通信用一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議傳輸過程來替代，組件程序和客戶程序均感覺不到中間發(fā)生的過程，只是中間數(shù)據(jù)傳遞的路線更長一些。

10.5.4COM+簡介

COM+COM+目錄負(fù)載平衡內(nèi)存數(shù)據(jù)庫對(duì)象池隊(duì)列組件新的事件模型組件管理和配置MTS事務(wù)支持資源分發(fā)管理安全模型易化管理COM/DCOM基于接口的編程遠(yuǎn)程支持基本組件服務(wù)分布式組件服務(wù)10.6EJB模型

1996年10月，SUN公司推出JavaBean。按SUN公司的定義，JavaBean是一種能在編程工具中被可視化處理的可復(fù)用的軟件組件。EJB規(guī)范是SUN公司于1997年12月發(fā)布的JavaBean組件模型。JavaBean組件是一種可用來組裝應(yīng)用程序的組件，不是一個(gè)完整的應(yīng)用程序，不能部署；EJB組件則是可部署的組件，用來完成服務(wù)器端的操作，需要賴以生存的運(yùn)行環(huán)境，需初始化和提供其它服務(wù)的容器，而JavaBean則不需要。

10.6.1JavaBean組件模型

JavaBean組件JavaBean組件JavaBean組件JavaBean組件JDBCJava服務(wù)器CORBA服務(wù)器數(shù)據(jù)庫服務(wù)器RMIIIOP數(shù)據(jù)庫協(xié)議InfoBusJavaBean框架JavaBeans和類庫的關(guān)系JavaBeans適合可以可視化地操作從而完成某項(xiàng)功能的軟件。如：按鈕、標(biāo)簽等。類庫適合于對(duì)程序員提供一些功能，但并不太適合進(jìn)行可視化操作的模塊。如訪問JDBC數(shù)據(jù)庫的接口。JavaBeans與外部接口一個(gè)JavaBeans組件主要通過屬性、方法和事件來與外部環(huán)境進(jìn)行交互。JavaBeans屬性反映了組件的特征。JavaBeans引入了聯(lián)系和約束屬性。一個(gè)聯(lián)系屬性當(dāng)其值改變時(shí)通知其他對(duì)象；一個(gè)約束屬性值的改變可以被其他組件否決。JavaBeans自查自查（內(nèi)省）是在運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)JavaBeans組件的屬性、方法和事件的過程。兩種方式：通過尋找遵循某種命名模式的類和方法（隱式提供信息）；通過查詢某個(gè)類的BeanInfo。JavaBeans組件開發(fā)(JBuilder6)創(chuàng)建JavaBeans組件建立一個(gè)工程文件(File/NewProject);建立一個(gè)JavaBean類(File/New);設(shè)計(jì)界面(用戶窗口的Design標(biāo)簽)；添加屬性和事件；編譯成Class文件;打包成JAR文件（Wizards/ArchiveBuilder）.注冊(cè)JavaBeans組件（Tools/ConfigurePalette-AddComponent）按SelectLibrary按鈕；選Project后按New按鈕；按Add,選中打包后的文件名；按AddFromSelectedLibrary;按OK退出。//此后便可如同Jbutton一樣使用創(chuàng)建的組件10.6.2EJB體系結(jié)構(gòu)

EJB容器本地接口遠(yuǎn)程接口實(shí)體BeanEJB容器本地接口遠(yuǎn)程接口會(huì)話BeanJavaServelets或JavaServerPages或JavaApplication(RMI)客戶端數(shù)據(jù)庫EJB結(jié)構(gòu)要素EJB服務(wù)器是管理EJB容器的高端進(jìn)程或應(yīng)用程序，由開發(fā)商提供。EJB本地接口為客戶創(chuàng)建、刪除、查找EJB遠(yuǎn)程接口對(duì)象的句柄提供相應(yīng)的操作。本地對(duì)象是由EJB容器產(chǎn)生的對(duì)本地接口的實(shí)現(xiàn)，用來創(chuàng)建EJB對(duì)象。EJB遠(yuǎn)程接口為EJB提供特定的業(yè)務(wù)客戶接口方法。EJB對(duì)象是由容器產(chǎn)生的對(duì)遠(yuǎn)程接口的實(shí)現(xiàn)，所有客戶端的調(diào)用都要訪問EJB對(duì)象，EJB對(duì)象將調(diào)用委托給實(shí)體Bean（或會(huì)話Bean）的實(shí)例。會(huì)話Bean包含與商務(wù)處理相關(guān)的邏輯實(shí)現(xiàn)。實(shí)體Bean提供對(duì)企業(yè)數(shù)據(jù)的訪問。

本地接口和本地對(duì)象EJB容器和服務(wù)器本地對(duì)象EJB對(duì)象EJB客戶端程序3：返回EJB對(duì)象引用1：創(chuàng)建一個(gè)新的EJB對(duì)象

本地接口

遠(yuǎn)程接口2：創(chuàng)建EJB對(duì)象遠(yuǎn)程接口和EJB對(duì)象EJB容器和服務(wù)器EJB對(duì)象EJB客戶端程序5：返回結(jié)果1：調(diào)用一個(gè)方法事務(wù)服務(wù)安全服務(wù)2：調(diào)用J2EE服務(wù)4：方法返回3：調(diào)用BeanEJB運(yùn)行機(jī)制基于組件的應(yīng)用開發(fā)中的有關(guān)角色10.7可復(fù)用面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模式

面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模式最初出現(xiàn)于70年代末80年代初。1987年W.Cunningham和K.Beck引入建筑師C.Alexander的模式概念。

面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模式是普通面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)問題的解決方案，這類問題以一組交互類的形式出現(xiàn)，用戶根據(jù)需要定制這些交互類以形成專門的設(shè)計(jì)。作用：設(shè)計(jì)模式不僅使人們可以更加方便地復(fù)用成功設(shè)計(jì)方案，也能提高已有系統(tǒng)的文檔管理和系統(tǒng)維護(hù)的有效性。

10.7.1設(shè)計(jì)模式的描述與分類

一個(gè)設(shè)計(jì)模式事實(shí)上是系統(tǒng)地命名、解釋和評(píng)價(jià)某一重要的可重現(xiàn)的面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)方案。所有設(shè)計(jì)均可從四個(gè)方面加以描述：模式名稱：用一至兩個(gè)詞描述設(shè)計(jì)問題、解決方案和效果。模式名稱便于使用者在更高的抽象層次上進(jìn)行設(shè)計(jì)并交流有關(guān)設(shè)計(jì)思想。問題描述：指明使得設(shè)計(jì)模式可以被應(yīng)用所必須存在的環(huán)境條件。它解釋了設(shè)計(jì)問題及其背景。解決方案：描述了設(shè)計(jì)方案的組成部分，它們之間的關(guān)系及各自的職責(zé)和協(xié)作方式。效果：描述應(yīng)用設(shè)計(jì)模式后的結(jié)果及使用模式應(yīng)權(quán)衡的問題。

Gamma分類類別設(shè)計(jì)模式名稱意圖簡要說明創(chuàng)建型模式抽象工廠（AbstractFactory）提供創(chuàng)建相關(guān)的或相互依賴的一族對(duì)象的接口而無需指定具體的類。生成器

(Builder)將一個(gè)復(fù)雜對(duì)象的創(chuàng)建與它的表示分離，使得同樣的構(gòu)建過程可以創(chuàng)建不同的表示。工廠方法

(FactoryMethod)定義一個(gè)用于創(chuàng)建對(duì)象的接口，由子類決定實(shí)例化哪一個(gè)類。原型（Prototype）使用一個(gè)原型指定要?jiǎng)?chuàng)建的類的類型，通過拷貝這個(gè)原型得到新的對(duì)象。單件

(Singleton)保證一類僅有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)全局性的訪問點(diǎn)。Gamma分類結(jié)構(gòu)型模式適配器

（Adapter）將一個(gè)類的接口轉(zhuǎn)換成用戶希望得到的另一種接口，使原來由于接口不相容而不能一起工作的類可一起工作。橋（Bridge）將類的抽象部分與它的實(shí)現(xiàn)部分分離，使它們可以相互獨(dú)立地變化。組合（Composite）將對(duì)象組成樹結(jié)構(gòu)來表示局部和整體的層次關(guān)系，使單個(gè)對(duì)象和組合對(duì)象的使用具有一致性。裝飾

（Decorator）動(dòng)態(tài)地給一個(gè)對(duì)象添加新功能。外觀

（Fa?ade）給一個(gè)子系統(tǒng)的所有接口提供一個(gè)統(tǒng)一接口，使子系統(tǒng)便于使用。輕量

(Flyweight)運(yùn)用共享技術(shù)有效地支持大量細(xì)粒度對(duì)象。類別設(shè)計(jì)模式名稱意圖簡要說明Gamma分類行為模式職責(zé)鏈

（ChainofResponsibility）將多個(gè)接收請(qǐng)求的對(duì)象連成一條鏈，并沿鏈傳遞請(qǐng)求，直到有一個(gè)對(duì)象處理它為止。避免了請(qǐng)求的發(fā)送者和接收者之間的耦合。命令（Command）將一個(gè)請(qǐng)求命令封閉優(yōu)一個(gè)對(duì)象，便于將不同的請(qǐng)求參數(shù)化；對(duì)請(qǐng)求排對(duì)或記錄請(qǐng)求日志，以及支持可撤消請(qǐng)求的操作。解釋器

(Interpreter)給定一種語言，定義它的文法的一種表示，并定義一個(gè)解釋器，該解釋器使用該表示解釋語言中的句子。迭代器（Iterator）提供一種順序訪問一個(gè)聚合對(duì)象中各元素又不暴露對(duì)象內(nèi)部表示的方法。中介者

（Mediator）定義一個(gè)中介對(duì)象封裝一系列對(duì)象的交互。備忘錄

(Memento)在不破壞封裝的條件下，獲得一個(gè)對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)并將它外部化，從而在以后可使對(duì)象恢復(fù)到這個(gè)狀態(tài)。觀察者

（Observer）定義對(duì)象一對(duì)多的依賴關(guān)系，當(dāng)一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，所有依賴于它的對(duì)象均得到通知并被自動(dòng)更新。狀態(tài)

（State）允許一個(gè)對(duì)象在其內(nèi)部狀態(tài)改變時(shí)改變它的行為。對(duì)象看起來似乎能修改它的類。策略

(Strategy)定義一系列算法，把它們均封閉起來，并且使它們可相互替換。它使算法可獨(dú)立于使用者而變化。模板方法

（TemplateMethod）定義一個(gè)操作中的算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類中，從而使子類可以不改變算法的結(jié)構(gòu)即可重定義該算法的某些特定步驟。訪問者

（Visitor）描述一個(gè)作用于某對(duì)象結(jié)構(gòu)中各元素的操作，從而可以在不改變被操作元素類的條件下定義新的操作。類別設(shè)計(jì)模式名稱意圖簡要說明10.7.2創(chuàng)建型模式

創(chuàng)建型模式幫助系統(tǒng)獨(dú)立于對(duì)象的產(chǎn)生、組合和表示。作用：一方面均將關(guān)于系統(tǒng)使用哪些具體的類的信息封裝起來；另一方面隱蔽了這些具體類的實(shí)例是如何被創(chuàng)建和放在一起的。因此，創(chuàng)建型模式在“什么”被創(chuàng)建、“怎樣”被創(chuàng)建、“誰”創(chuàng)建它以及“何時(shí)”創(chuàng)建等方面帶來了很大的靈活性，有利于設(shè)計(jì)可復(fù)用的軟件成分。

工廠方法模式（結(jié)構(gòu)）

《interface》Creator《interface》ProductConcreteProductfactoryMethod()ConcreteCreatorfactoryMethod()《creates》Client產(chǎn)品/具體產(chǎn)品類

Product定義工廠方法生成的對(duì)象的接口。例如：（Java程序）publicinterfaceProduct{//產(chǎn)品的接口聲明}ConcreteProduct實(shí)現(xiàn)Product類的接口。例如：publicclassConcreteProductimplementsProduct{//構(gòu)造函數(shù)publicConcreteProduct(){//dosomething}//產(chǎn)品接口實(shí)現(xiàn)}創(chuàng)建者/具體創(chuàng)建者類Creator聲明一個(gè)工廠，返回一個(gè)Product類型的對(duì)象。也可定義工廠方法的缺省實(shí)現(xiàn)?？烧{(diào)用工廠方法生成一個(gè)Product對(duì)象。例如：publicinterfaceCreator{//工廠方法接口聲明

publicProductfactoryMethod();}ConcreteCreator重定義工廠方法以返回適當(dāng)?shù)腃oncreteProduct實(shí)例。例如：publicclassConcreteCreatorimplementsCreator{//工廠方法實(shí)現(xiàn)

publicProductfactoryMethod(){returnnewConcreteProduct();}}

客戶類Client僅使用由Creator和Product聲明的接口。例如：publicclassClient{privatestaticCreatorcreator;privatestaticProductproduct;publicstaticvoidmain(String[]args){creator=newConcreteCreator();product=creator.factoryMethod();//dootherthings}}使用條件一個(gè)類不知道它所必須創(chuàng)建的對(duì)象的類。一個(gè)類希望由其子類確定它創(chuàng)建的對(duì)象。類將創(chuàng)建對(duì)象的職責(zé)委派給多個(gè)幫助者子類中的一個(gè)，且希望將哪一個(gè)幫助者子類是代表者這一信息局部化。

依賴倒置原則使用效果

比直接產(chǎn)生對(duì)象更靈活?！肮S方法”給子類一個(gè)掛鉤，以便在子類中擴(kuò)展。連接平行類層次。當(dāng)一個(gè)類將它的一些職責(zé)委托給一個(gè)獨(dú)立的類的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生平行類層次。

《interface》FigurecreateManipulator()《interface》ManipulatordownClick()upClick()drag()LineManipulatordownClick()upClick()drag()TextManipulatordownClick()upClick()drag()TextFigurecreateManipulator()LineFigurecreateManipulator()Client結(jié)論工廠方法模式在遵循依賴倒置原則方面有重要意義，使得高層策略模塊在創(chuàng)建類的實(shí)例時(shí)無需依賴具體的類。也使得一組類的完全不同序列的實(shí)現(xiàn)間進(jìn)行交換成為可能。工廠方法模式會(huì)帶來復(fù)雜性。抽象工廠模式結(jié)構(gòu)《interface》AbstractFactorycreateProductA()createProductB()ConcreteFactory2createProductA()createProductB()ConcreteFactory1createProductA()createProductB()《interface》AbstractProductAConcreteProductA1ConcreteProductA2《interface》AbstractProductBConcreteProductB1ConcreteProductB2Client抽象工廠/具體工廠類AbstractFactory聲明創(chuàng)建抽象產(chǎn)品對(duì)象的操作接口。例如：publicinterfaceAbstractFactory{//產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)A的工廠方法

publicAbstractProductAcreateProductA();//產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)B的工廠方法

publicAbstractProductBcreateProductB();}ConcreteFactoryl實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建具體產(chǎn)品對(duì)象的操作。例如：publicclassConcreteFactory1{//產(chǎn)品族1的具體工廠類

//產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)A的工廠方法

publicAbstractProductAcreateProductA(){returnnewConcreteProductA1();}//產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)B的工廠方法

publicAbstractProductBcreateProductB(){returnnewConcreteProductB1();}}//產(chǎn)品族2的具體工廠類的實(shí)現(xiàn)與產(chǎn)品族1的具體工廠類類似

抽象產(chǎn)品/具體產(chǎn)品類AbstractProductA聲明一種產(chǎn)品對(duì)象的接口。例如：publicinterfaceAbstractProductA{//接口聲明}//AbstractProductB與AbstractProductA類似

ConcreteProductA1定義將被相應(yīng)的具體工廠類創(chuàng)建的產(chǎn)品對(duì)象；實(shí)現(xiàn)抽象產(chǎn)品類接口。例如：publicclassConcreteProductA1implementsAbstractProductA{//構(gòu)造函數(shù)publicConcreteProductA1(){}//接口實(shí)現(xiàn)}//其它產(chǎn)品類的定義與ConcreteProductA1類似

客戶類Client僅使用由抽象工廠類和抽象產(chǎn)品類聲明的接口。例如：publicclassClient{privatestaticAbstractFactoryfactory1;privatestaticAbstractFactoryfactory2;privatestaticAbstractProductAproductA;privatestaticAbstractProductBproductB;publicstaticvoidmain(String[]args){factory1=newConcreteFactory1();factory2=newConcreteFactory2();productA=factory1.createProductA();productB=factory2.createProductB();//dootherthings}}

使用條件系統(tǒng)應(yīng)與如何創(chuàng)建、組合和表示其產(chǎn)品無關(guān)。系統(tǒng)應(yīng)由多個(gè)產(chǎn)品族之一來配置。強(qiáng)調(diào)一系列相關(guān)產(chǎn)品對(duì)象的設(shè)計(jì)以便聯(lián)合使用。提供一個(gè)產(chǎn)品類庫，但只想顯示它們的接口。

使用效果

隔離了具體的類。使產(chǎn)品族間的轉(zhuǎn)換容易進(jìn)行。容易實(shí)現(xiàn)一個(gè)應(yīng)用一次只使用同一個(gè)系統(tǒng)中的產(chǎn)品對(duì)象。難以擴(kuò)展“抽象工廠”以支持新種類的產(chǎn)品。

不符合開閉原則10.7.3結(jié)構(gòu)型模式

結(jié)構(gòu)型模式涉及如何組合類和對(duì)象構(gòu)成更大的結(jié)構(gòu)。一種方法是采用繼承機(jī)制來組合接口或?qū)崿F(xiàn)來形成更大的結(jié)構(gòu)；另一種方法通過對(duì)象組合方式對(duì)一些對(duì)象進(jìn)行組合來形成。由于對(duì)象組合可以在運(yùn)行時(shí)刻改變，而繼承機(jī)制為靜態(tài)類組合，因而對(duì)象組合方式具有更大的靈活性。

適配器模式結(jié)構(gòu)ClientAdapteeoperation()《interface》Targetrequest()Adapterrequest()利用繼承機(jī)制ClientAdapteeoperation()《interface》Targetrequest()Adapterrequest()利用組合機(jī)制目標(biāo)/被適配者類Target定義客戶類使用的與特定領(lǐng)域相關(guān)的接口。例如：publicinterfaceTarget{//定義用戶期望的接口

publicvoidrequest();}Adaptee定義一個(gè)被用來適配的已存在的接口。例如：publicclassAdaptee{//被適配的接口

publicvoidoperation(){//dosomething}}

適配器類（利用繼承機(jī)制）Adapter適配Adaptee類中的接口至Target類中的接口。例如：//利用繼承機(jī)制publicclassAdapterextendsAdapteeimplementsTarget{//適配operation為requestpublicvoidrequest(){//調(diào)用operationoperation();}}適配器類（利用組合機(jī)制）//利用對(duì)象組合publicclassAdapterimplementsTarget{privateAdapteeadaptee;//構(gòu)造函數(shù)

publicAdapter(Adapteeadaptee){this.adaptee=adaptee;}//適配operation為requestpublicvoidrequest(){//dootherthingsadaptee.operation();//dootherthings}}

客戶類Client使用Target類中的接口。例如：//利用繼承機(jī)制publicclassClient{privatestaticTargettarget;publicstaticvoidmain(String[]args){target=newAdapter();//以后可通過調(diào)用target.request()調(diào)用adaptee定義的operation()//dootherthings}}客戶類//利用對(duì)象組合publicclassClient{privatestaticTargettarget;privatestaticAdapteeadaptee;publicstaticvoidmain(String[]args){target=newAdapter(adaptee);//以后可通過調(diào)用target.request()調(diào)用adaptee定義的operation()//dootherthings}}

使用條件希望使用一個(gè)已存在的類，它的接口卻與希望的接口不匹配。要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)可復(fù)用的類，該類可以與其它不相關(guān)的類或不可預(yù)見的類協(xié)同工作。想使用一些已存在的類，但不能對(duì)每一個(gè)類子類化以匹配它們的接口（僅適用于對(duì)象組合的適配器模式）。

使用效果a、對(duì)利用繼承機(jī)制的情況：當(dāng)想要匹配Adaptee類及其所有子類時(shí)，Adapter類將不能勝任。Adapter類可以重定義Adaptee類的行為。不需要間接指針以得到adaptee對(duì)象。b、對(duì)利用對(duì)象組合的情況：允許一個(gè)Adapter類與多個(gè)Adaptee類一起工作。重定義Adaptee類的行為比較困難。

組合模式（結(jié)構(gòu)）

Client《interface》Componentoperation()add(Component)Remove(Component)getChild(int)Leafoperation()Compositeoperation()add(Component)Remove(Component)getChild(int)children部件類Component為組合中的對(duì)象聲明接口；在適當(dāng)?shù)那闆r下實(shí)現(xiàn)所有類共有接口的缺省行為；聲明接口用于訪問和管理組合對(duì)象中的子部件。例如：publicinterfaceComponent{//operationpublicStringtoString();//聲明接口publicvoidadd(Componentcomponent);publicvoidremove(Componentcomponent);publicComponentgetChild(intindex);}

葉子類Leaf代表部件中的葉子對(duì)象，它沒有子部件；定義組合對(duì)象中原始對(duì)象的行為；對(duì)與子部件有關(guān)的操作接口實(shí)現(xiàn)為空。例如：publicclassLeafimplementsComponent{protectedintid=0;//標(biāo)識(shí)號(hào)

publicLeaf(intid){this.id=id;}publicStringtoString(){return(“IamLeaf(ID“+id+“)”);}publicvoidadd(Componentcomponent){}publicvoidremove(Componentcomponent){}publicComponentgetChild(intindex){returnnull;}}

組合類Composite定義有子部件的部件的行為；存儲(chǔ)子部件；實(shí)現(xiàn)Component類接口中與子部件有關(guān)的操作。例如：importjava.util.LinkedList;publicclassCompositeimplementsComponent{protectedLinkedListchildren=newLinkedList();protectedintid=0;//標(biāo)識(shí)號(hào)

publicComposite(intid){this.id=id;}publicStringtoString(){return(“IamComposite(ID”+id+“)”);}publicvoidadd(Componentcomponent){this.children.add(component);}publicvoidremove(Componentcomponent){this.children.remove(component);}publicComponentgetChild(intindex){return(Component)children.get(index);}}

客戶類Client通過部件類接口操作組合中的對(duì)象。例如：publicclassClient{publicstaticvoidmain(String[]args){Componentcomposite1=newComposite(1);Componentcomposite2=newComposite(2);Componentleaf1=newLeaf(1);Componentleaf2=newLeaf(2);Componentleaf3=newLeaf(3);composite1.add(leaf1);composite1.add(composite2);composite2.add(leaf2);composite1.add(leaf3);//dootherthings}}

使用條件

希望表示對(duì)象的整體/部分層次結(jié)構(gòu)。希望一致地處理葉子對(duì)象和組合對(duì)象。使用效果

定義了對(duì)象的整體/部分層次結(jié)構(gòu)，且客戶代碼中任何用到葉子對(duì)象的地方均可使用組合對(duì)象。簡化了客戶代碼，客戶代碼不必關(guān)心處理的是一個(gè)葉子對(duì)象還是組合對(duì)象，即可以一致地使用葉子對(duì)象和組合對(duì)象。易于添加新的Composite和Leaf子類，客戶代碼不必因新的Composite和Leaf子類而改變。使設(shè)計(jì)更加通用，但難于限制只組合某些特定的部件。

10.7.4行為型模式

行為型模式不僅描述對(duì)象或類的模式，還描述它們之間的通信模式。這些模式刻劃了在運(yùn)行時(shí)難以跟蹤的復(fù)雜的控制流。行為型模式使設(shè)計(jì)者的注意力從控制流轉(zhuǎn)移到對(duì)象間的聯(lián)系方式上。

迭代器模式結(jié)構(gòu)

{abstract}AggregateCreateIterator()ConcreteAggregateCreateIterator()《interface》Iteratorfirst()next()isDone()currentItem()ConcreteIteratorfirst()next()isDone()currentItem()Client迭代器類Iterator定義訪問和遍歷聚合（aggregate）對(duì)象的接口。例如：publicinterfaceIterator{publicvoidfirst();publicvoidnext();publicbooleanisDone();publicObjectcurrentItem();}

具體迭代器類ConcreteIterator實(shí)現(xiàn)Iterator類中的接口；在聚合對(duì)象遍歷時(shí)跟蹤當(dāng)前位置。例如：publicclassConcreteIteratorimplementsIterator{privateConcreteAggregateconAgg;privateintindex=0;privateintsize=0;//構(gòu)造函數(shù)

publicConcreteIterator(ConcreteAggregateconAgg){this.conAgg=conAgg;size=conAgg.size();index=0;}publicvoidfirst(){index=0;}publicvoidnext(){if(index<size){index++;}}publicbooleanisDone(){return(index>=size);}publicObjectcurrentItem(){returnconAgg.getItem(index);}}

聚合/具體聚合類Aggregate定義創(chuàng)建相應(yīng)迭代器對(duì)象的接口。例如：abstractpublicclassAggregate{publicIteratorcreateIterator(){returnnull;}}

ConcreteAggregate實(shí)現(xiàn)Aggregate類中的接口，返回ConcreteIterator類的一個(gè)適當(dāng)?shù)膶?shí)例。例如：publicclassConcreteAggregateextendsAggregate{privateObject[]objects={“Dog”,“Pig”,“Horse”,“Monkey”,“Mouse”};publicIteratorcreateIterator(){returnnewConcreteIterator(this);}publicObjectgetItem(intindex){if(index<objects.length){returnobj