基于組件技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)

趙婉芳

【摘 要】隨著技術(shù)的發(fā)展，軟件復(fù)用技術(shù)從最初的簡(jiǎn)單的代碼及函數(shù)復(fù)用發(fā)展到當(dāng)前流行的軟件組件設(shè)計(jì)技術(shù)，組件技術(shù)通過(guò)軟件復(fù)用，不僅縮短了軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程，也有利于軟件的更新?lián)Q代。本文主要分析研究了組件技術(shù)的基本原理，主流技術(shù)，同時(shí)歸納總結(jié)了基于組件技術(shù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件的過(guò)程及關(guān)注重點(diǎn)，對(duì)于基于組件的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)有一定建設(shè)指導(dǎo)作用。

【關(guān)鍵詞】組件技術(shù) CORBA標(biāo)準(zhǔn) COM標(biāo)準(zhǔn) EJB標(biāo)準(zhǔn)

隨著技術(shù)的發(fā)展，軟件開(kāi)發(fā)領(lǐng)域面臨用戶需求日趨復(fù)雜的挑戰(zhàn)，由此出現(xiàn)了軟件復(fù)用技術(shù)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，隨著使用的深入，軟件復(fù)用技術(shù)也隨之從最初的簡(jiǎn)單的代碼及函數(shù)復(fù)用發(fā)展到當(dāng)前流行的軟件組件設(shè)計(jì)技術(shù)。如今軟件復(fù)用技術(shù)已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力和追求的目標(biāo)之一，而當(dāng)前解決軟件復(fù)用的最有效最前沿的組件技術(shù)也已經(jīng)引起軟件開(kāi)發(fā)行業(yè)的普片關(guān)注。

1 組件技術(shù)基本原理

組件技術(shù)是一種二進(jìn)制基礎(chǔ)上的代碼復(fù)用技術(shù)。傳統(tǒng)方式下一個(gè)應(yīng)用程序通常由單個(gè)的二進(jìn)制文件組成，當(dāng)編譯器生成此應(yīng)用程序之后，就不會(huì)發(fā)生任何變化，當(dāng)操作系統(tǒng)、硬件或客戶需求發(fā)生改變時(shí)，整個(gè)應(yīng)用程序必須被重新編譯之后才能被認(rèn)可，這個(gè)特征非常不利于軟件的升級(jí)更新。而在組件模式下，單個(gè)的應(yīng)用程序則被分割成多個(gè)獨(dú)立的組件部分，當(dāng)外界需求發(fā)生變化時(shí)，只需更新對(duì)應(yīng)組件即可，很好的解決了程序易于老化的問(wèn)題。在組件技術(shù)中提供服務(wù)的組件程序被稱為“服務(wù)器”，要求得到這種服務(wù)的程序稱之為“客戶機(jī)”。組件技術(shù)的核心就是實(shí)現(xiàn)客戶機(jī)和服務(wù)器之間的雙向通信。組件按照一定的規(guī)范進(jìn)行開(kāi)發(fā)，每個(gè)組件提供一個(gè)或多個(gè)接口，在接口里只定義類和函數(shù)的聲明，不包含具體實(shí)現(xiàn)。開(kāi)發(fā)完成后的組件被部署在組件容器中，由容器進(jìn)行組件的創(chuàng)建和刪除管理。組件服務(wù)器管理容器同時(shí)給客戶程序提供操作環(huán)境。組件服務(wù)器可以通過(guò)組件的唯一標(biāo)識(shí)在需要時(shí)地確定組件所在位置?？蛻舫绦蚴紫全@得組件的接口規(guī)范，聲明組件接口的本地指針，通過(guò)組件服務(wù)器找到組件程序的位置，啟動(dòng)組件程序，然后向客戶機(jī)返回組件的信息?？蛻魴C(jī)根據(jù)返回信息處理組件接口的本地指針，然后向組件服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求調(diào)用該接口的方法，服務(wù)器接受到請(qǐng)求后將該請(qǐng)求轉(zhuǎn)換為對(duì)真正組件方法的調(diào)用，最終將執(zhí)行結(jié)果傳送給客戶機(jī)。這樣，客戶機(jī)就完成了對(duì)組件功能的調(diào)用。組件開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序原理如圖1所示。

2 組件標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)是組件應(yīng)用的基礎(chǔ)，統(tǒng)一的接口描述、規(guī)范的組件通信、標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)象請(qǐng)求和遠(yuǎn)程調(diào)用，構(gòu)成了組件應(yīng)用的基礎(chǔ)。目前的組件的主要標(biāo)準(zhǔn)有CORBA、EJB、COM三種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2.1 CORBA

CORBA（Common Object Request Broker Architecture）是國(guó)際對(duì)象管理組織OMG（Object Management Group）提出的標(biāo)準(zhǔn)，是一種獨(dú)立于語(yǔ)言的分布式對(duì)象模型，實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)、語(yǔ)言無(wú)關(guān)， 但該標(biāo)準(zhǔn)只定義了框架和內(nèi)核，各種實(shí)現(xiàn)相差較大。CORBA其核心是ORB（Object Request Broker）即對(duì)象請(qǐng)求代理，對(duì)象的接口用IDL描述，在各個(gè)對(duì)象之間采用因特網(wǎng)ORB交互協(xié)議IIOP（Internet Inter-ORB Protocal）進(jìn)行通信。

2.2 COM/DCOM/COM+

COM（Component Object Model）/DCOM（Distributed Component Object Model）/COM+是微軟公司推出的組件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，主要應(yīng)用于Windows平臺(tái)。COM是對(duì)象鏈接和嵌入OLE（Object Linking and Embedding）的發(fā)展，分布式COM即DCOM（Distributed COM）和COM+則是COM的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的技術(shù)，和COM相比，DCOM和COM+的實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜。目前基于COM的OLE（Object Linking and Embedding）和AetiveX技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。

2.3 EJB

EJB（Enterprise Java Beans）是Sun公司基于J2EE架構(gòu)提出的標(biāo)準(zhǔn)，在各個(gè)EJB之間采用遠(yuǎn)程方法調(diào)用RMI（Remote Method Invocation）進(jìn)行通信，而對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)，采用的則是Java數(shù)據(jù)庫(kù)連接JDBC（Java DataBase Connection）。EJB廣泛應(yīng)用于大型電子商務(wù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，但只適用于Java語(yǔ)言環(huán)境和JVM（Java Virtual Machine），未能實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言無(wú)關(guān)性，而且運(yùn)行效率低，對(duì)J2EE 服務(wù)器配置要求高。

3 組件技術(shù)在多層機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的應(yīng)用

與傳統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)不同，基于組件技術(shù)的軟件開(kāi)發(fā)的核心是：如何提取可復(fù)用組件以及如何將這些抽象出的組件組裝成系統(tǒng)。在基于組件的軟件開(kāi)發(fā)中應(yīng)著重進(jìn)行組件的規(guī)劃、設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，而且組件的開(kāi)發(fā)過(guò)程始終貫穿于整個(gè)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，這種組件和整個(gè)應(yīng)用程序的并行開(kāi)發(fā)模式從另一方面大大提高了軟件開(kāi)發(fā)效率。

一般情況下組件的開(kāi)發(fā)過(guò)程首先是對(duì)組件進(jìn)行功能分析、規(guī)劃和對(duì)外接口設(shè)計(jì)，進(jìn)而落實(shí)內(nèi)部細(xì)節(jié)的實(shí)現(xiàn)，最終完成組件的部署與管理工作。而在基于組件的整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程則是在進(jìn)行完傳統(tǒng)的需求分析后，首先將應(yīng)用程序抽象為不同功能的各層，然后確定所需組件。組件的確定是通過(guò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖來(lái)確定系統(tǒng)需要處理的各種應(yīng)用請(qǐng)求，通過(guò)分析歸納這些應(yīng)用請(qǐng)求就可以初步確定所需的組件。接下來(lái)創(chuàng)建各層之間的接口，實(shí)現(xiàn)組件的接口及方法。這里要注意組件本質(zhì)上是獨(dú)立的實(shí)體，它們之間的相互通信只經(jīng)由已知的公共接口，所以組件的接口在整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中起決定性作用。接口設(shè)計(jì)不合理，不僅影響組件本身的可重用性，而且會(huì)影響到整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的升級(jí)，還會(huì)縮短系統(tǒng)的生命周期。所以確定組件的接口是其中最重要的一步，要盡量使接口能支持各種不同的應(yīng)用；最后是實(shí)現(xiàn)和邏輯驗(yàn)證。組件不依賴于特定語(yǔ)言，因此開(kāi)發(fā)者可根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的開(kāi)發(fā)工具。在實(shí)現(xiàn)階段的最后必須把經(jīng)過(guò)測(cè)試的組件集成到一個(gè)系統(tǒng)中，并進(jìn)行邏輯驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試，進(jìn)行最后的確認(rèn)，最終開(kāi)發(fā)完成一個(gè)應(yīng)用軟件系統(tǒng)。圖2是基于組件的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)過(guò)程圖。

4 結(jié)語(yǔ)

這種以標(biāo)準(zhǔn)的組件構(gòu)造應(yīng)用程序的做法，很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)一直是軟件工程開(kāi)發(fā)的一個(gè)發(fā)展目標(biāo)，隨著COM、CORBA、EJB、.NET組件的發(fā)展，這一目標(biāo)逐漸被實(shí)現(xiàn)，雖然目前很多的應(yīng)用程序還是需要使用特殊組件，但是一個(gè)應(yīng)用程序的大部分仍然可以用標(biāo)準(zhǔn)的組件建立起來(lái)，因此組件技術(shù)對(duì)于應(yīng)用軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)意義非凡。

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