软件复用与构件接口技术课件.ppt

1、2022-8-6UML系统建模与设计1UML系统建模与分析设计第九章第九章 软件复用与构件接口技术软件复用与构件接口技术本章目的：本章目的：了解软件复用技术的组织和实施了解软件复用技术的组织和实施了解了解CORBACORBA、COM+COM+、EJBEJB模型的特点和使用方法模型的特点和使用方法了解集成化了解集成化CASECASE工具开发环境的特点和用途工具开发环境的特点和用途了解和掌握持久对象的存储、管理特点和使用方法了解和掌握持久对象的存储、管理特点和使用方法了解和掌握客户了解和掌握客户/服务器（服务器（C/SC/S）、浏览器）、浏览器/服务器服务器（B/SB/S）、分布式体系结构设计的特

2、点）、分布式体系结构设计的特点2022-8-6UML系统建模与设计2UML系统建模与分析设计9.1 9.1 面向对象技术的发展与技术支持面向对象技术的发展与技术支持2022-8-6UML系统建模与设计3UMLUML系统建模与分析设计系统建模与分析设计9.2 9.2 软件复用技术的发展与应用软件复用技术的发展与应用9.2.1 9.2.1 软件复用的形式与过程软件复用的形式与过程1 1可复用的软件制品种类可复用的软件制品种类凯波凯波.琼斯（琼斯（Caper JonesCaper Jones）提出可以复用的软件制品有：）提出可以复用的软件制品有：l项目计划：书写格式结构及进度表、风险分析等内容；项目

3、计划：书写格式结构及进度表、风险分析等内容；l成本估算：各种项目相似的功能模块成本大体相当；成本估算：各种项目相似的功能模块成本大体相当；l体系结构：应用系统的体系结构非常相似，可建立模版体系结构：应用系统的体系结构非常相似，可建立模版 进行复用；进行复用；l需求模型：需求分析中的对象类模型及规约等分析模需求模型：需求分析中的对象类模型及规约等分析模 型；型；l设计模型：系统设计、对象设计及体系结构、数据、接设计模型：系统设计、对象设计及体系结构、数据、接 口等设计；口等设计；2022-8-6UML系统建模与设计4UMLUML系统建模与分析设计系统建模与分析设计l设计模式：各种经过验证、已经在

4、使用的设计设计模式：各种经过验证、已经在使用的设计 模式。模式。l程序代码：经过实际运行检验过的程序代码；程序代码：经过实际运行检验过的程序代码；l文档资料：用户文档资料和技术文档资料；文档资料：用户文档资料和技术文档资料；l用户界面：图形用户界面复用率达用户界面：图形用户界面复用率达60%60%；l数据构成：数据存储结构、文件、完整的数据数据构成：数据存储结构、文件、完整的数据 库及内部表等；库及内部表等；l测试案例：与被复用的设计和代码相应的测试测试案例：与被复用的设计和代码相应的测试 案例。案例。2022-8-6UML系统建模与设计5UML系统建模与分析设计2022-8-6UML系统建模

5、与设计6UML系统建模与分析设计2 2软件复用的过程软件复用的过程l抽象：描述该软件制品的功能、使用范围和特点；抽象：描述该软件制品的功能、使用范围和特点；l存储：以关键字作为索引，放置在存储：以关键字作为索引，放置在“可复用软件制可复用软件制 品库品库”中备用；中备用；l检索：利用关键字，从可复用软件制品库检索挑选检索：利用关键字，从可复用软件制品库检索挑选 适合新系统功能要求的软件制品；适合新系统功能要求的软件制品；l实例化：对选取的软件制品进行简单修改调试，变实例化：对选取的软件制品进行简单修改调试，变 成能适合新系统要求的软件制品；成能适合新系统要求的软件制品；l系统集成：最后进行系统

6、集成，完成新系统的组系统集成：最后进行系统集成，完成新系统的组 建。建。2022-8-6UML系统建模与设计7UML系统建模与分析设计2022-8-6UML系统建模与设计8UML系统建模与分析设计3 3软件复用的形式软件复用的形式（1 1）根据复用跨越的问题领域划分）根据复用跨越的问题领域划分1 1）垂直式复用：在同一应用领域中的复用。）垂直式复用：在同一应用领域中的复用。2 2）水平式复用：在不同应用领域中复用通用的）水平式复用：在不同应用领域中复用通用的 软件元素。软件元素。（2 2）根据实现复用的途径划分）根据实现复用的途径划分1 1）组装（集成）式复用：）组装（集成）式复用：2 2）生

7、成式复用：）生成式复用：（3 3）根据复用方式划分）根据复用方式划分1 1）黑盒复用：对可复用构件不加任何修改，原）黑盒复用：对可复用构件不加任何修改，原 封不动地复用。封不动地复用。2 2）白盒复用：对可复用构件进行部分修改，以）白盒复用：对可复用构件进行部分修改，以 便适应新系统的要求。便适应新系统的要求。2022-8-6UML系统建模与设计9UML系统建模与分析设计9.2.2 9.2.2 软件复用的类型与特点软件复用的类型与特点（1 1）代码和设计复制特点：）代码和设计复制特点：简单复制、稍加修改、简单集成和版权所有。简单复制、稍加修改、简单集成和版权所有。优点：省时省力、适用于简单系统

8、的制作。优点：省时省力、适用于简单系统的制作。缺点：受源系统设计风格影响较大、不适用复缺点：受源系统设计风格影响较大、不适用复 杂系统的制作。杂系统的制作。（2 2）软件构件复用）软件构件复用特点：专为复用开发、功能特征描述、通过过特点：专为复用开发、功能特征描述、通过过 程调用、商业化购买。程调用、商业化购买。优点：调用方便、可靠性高。优点：调用方便、可靠性高。缺点：构件库庞大臃肿、开发费用高。缺点：构件库庞大臃肿、开发费用高。2022-8-6UML系统建模与设计10UML系统建模与分析设计（3 3）已有软件系统体系结构复用）已有软件系统体系结构复用特点：支持高、低层次层次复用、体系结构和设

9、特点：支持高、低层次层次复用、体系结构和设 计有简洁、通过接口进行集成。计有简洁、通过接口进行集成。优点：可以复用规模较大的软件制品、只需要进优点：可以复用规模较大的软件制品、只需要进 行局部修改。行局部修改。缺点：抽象出简明的描述困难、存放体系结构的缺点：抽象出简明的描述困难、存放体系结构的 数据库难以管理。数据库难以管理。（4）应用程序自动生成器）应用程序自动生成器特点：自动生成可执行系统、可以填充原先没有特点：自动生成可执行系统、可以填充原先没有 的细节、适用成熟的领域。的细节、适用成熟的领域。优点：自动化程度高、可以获得某些特定领域的优点：自动化程度高、可以获得某些特定领域的 标准、用

10、黑盒形式生成程序。标准、用黑盒形式生成程序。缺点：设计和构造通用的应用程序生成器非常困缺点：设计和构造通用的应用程序生成器非常困 难。难。2022-8-6UML系统建模与设计11UML系统建模与分析设计（5）特定领域软件体系结构复用）特定领域软件体系结构复用特点：对该领域必须有深刻透彻的了解、有一特点：对该领域必须有深刻透彻的了解、有一 个专用支持库、随时修正模型、基准体个专用支持库、随时修正模型、基准体 系结构和支持库；通过标准接口进行集系结构和支持库；通过标准接口进行集 成。成。优点：对可复用构件的组合提供了一个通用框优点：对可复用构件的组合提供了一个通用框 架。复用程度高。架。复用程度高

11、。缺点：前期开发投入费用庞大。缺点：前期开发投入费用庞大。2022-8-6UML系统建模与设计12UML系统建模与分析设计9.2.3 9.2.3 可复用软件构件的生产与使用过程可复用软件构件的生产与使用过程（1 1）软件构件的生产）软件构件的生产 领域分析、基准模型、寻找构件、性能分析、领域分析、基准模型、寻找构件、性能分析、创建构件、构件测试、商业包装。创建构件、构件测试、商业包装。（2 2）软件构件的使用）软件构件的使用 体系结构、寻找构件、筛选构件、修改构件、体系结构、寻找构件、筛选构件、修改构件、软件开发、组装构件、集成测试和评价。软件开发、组装构件、集成测试和评价。2022-8-6U

12、ML系统建模与设计13UML系统建模与分析设计9.2.4 9.2.4 软件复用的基础软件复用的基础可复用构件系统可复用构件系统（1 1）可复用构件的标准）可复用构件的标准 通用性、可变性、易组装、检索性、可靠性。通用性、可变性、易组装、检索性、可靠性。（2 2）构件模型）构件模型 COM+COM+、EJB/J2EEEJB/J2EE、CORBACORBA等。等。（3 3）构件系统）构件系统 系统化、关联化、集成化。系统化、关联化、集成化。（4 4）构件系统与应用系统的差别）构件系统与应用系统的差别（5 5）构件系统的体系结构）构件系统的体系结构（6 6）构件库的管理）构件库的管理 构件的检索、删

13、除和评估。构件的检索、删除和评估。一般常用的构件检索方法有：规约匹配、特征匹一般常用的构件检索方法有：规约匹配、特征匹 配、轮廓匹配和采样匹配。配、轮廓匹配和采样匹配。2022-8-6UML系统建模与设计14UML系统建模与分析设计2022-8-6UML系统建模与设计15UML系统建模与分析设计2022-8-6UML系统建模与设计16UML系统建模与分析设计2022-8-6UML系统建模与设计17UML系统建模与分析设计9.2.5 9.2.5 可复用软件的系统化生产与复用可复用软件的系统化生产与复用（1 1）创建过程：标识和提供可复用资产。）创建过程：标识和提供可复用资产。（2 2）支持过程：

14、对可复用资产的获取、管理和维护提供）支持过程：对可复用资产的获取、管理和维护提供 全面支持。全面支持。（3 3）复用过程：利用可复用资产生产应用软件产品。）复用过程：利用可复用资产生产应用软件产品。（4 4）管理过程：对系统地软件复用全过程进行统筹、计）管理过程：对系统地软件复用全过程进行统筹、计 划和协调。划和协调。2022-8-6UML系统建模与设计18UML系统建模与分析设计各部门职责：（1）系统开发部门：可复用构件创建者。（2）应用开发部门：可复用构件使用者。（3）支持部门：完成前两个部门不能涉及而又必须做的 工作。（4）高层经理：在3个职能部门之上。2022-8-6UML系统建模与设

15、计19UML系统建模与分析设计9.3 构件接口技术构件接口技术9.3.1 COM+构件模型的系统体系结构构件模型的系统体系结构COM+是是Microsoft 公司推出的适用于公司推出的适用于Windows系统操作平系统操作平台的一种构件接口技术。台的一种构件接口技术。1COM+的基本结构与特点的基本结构与特点（1）COM+的基本结构的基本结构（2）COM+的基本特点：异步通讯、事件服务、灵活、可管的基本特点：异步通讯、事件服务、灵活、可管 理和部署、易开发。理和部署、易开发。2022-8-6UML系统建模与设计20UML系统建模与分析设计2COM+构件的特征（1）COM+编程模型：由编程模型：

16、由COM+构件建成；要符合基构件建成；要符合基本规则并与本规则并与COM+交互。交互。（2）代理进程和对象描述表）代理进程和对象描述表（3）即时激活机制）即时激活机制（4）COM+构件的构件的I/O对象控制接口对象控制接口（5）COM+目录目录（6）事务管理）事务管理（7）安全模型）安全模型2022-8-6UML系统建模与设计21UML系统建模与分析设计3COM+系统组成系统组成2022-8-6UML系统建模与设计22UML系统建模与分析设计（1）运行环境。）运行环境。COM+运行环境是构件容器运行环境是构件容器（2）构件服务管理系统。构件服务管理系统）构件服务管理系统。构件服务管理系统 是是

17、Windows2000管理工具的一部分；管理工具的一部分；（3）COM+应用。每个应用。每个COM+对应于对应于MTS中中 的一个包；的一个包；（4）资源分配系统。分配数据库连接、网络）资源分配系统。分配数据库连接、网络 连接、对象和内存块等资源；连接、对象和内存块等资源；（5）分布式事务协调系统。）分布式事务协调系统。2022-8-6UML系统建模与设计23UML系统建模与分析设计4COM+系统服务（1）负载平衡应用模型2022-8-6UML系统建模与设计24UML系统建模与分析设计（2）COM+事件模型2022-8-6UML系统建模与设计25UML系统建模与分析设计（3）COM+队列化构件

18、队列化构件COM+的关键特性，提供了一种基于消息的异步运行方式。的关键特性，提供了一种基于消息的异步运行方式。图图9-13 队列化构件的基本模型队列化构件的基本模型响应队列：采用响应队列方法回送返回信息；响应队列：采用响应队列方法回送返回信息；队列方式：构件对象以异步方式通知客户的应用系统。队列方式：构件对象以异步方式通知客户的应用系统。2022-8-6UML系统建模与设计26UML系统建模与分析设计（4 4）COM+COM+对象池对象池（5 5）驻留内存数据库）驻留内存数据库2022-8-6UML系统建模与设计27UML系统建模与分析设计9.3.2 EJB构件模型的系统体系结构构件模型的系统

19、体系结构 Sun公司提出的基于公司提出的基于Java的、适合服务器端构件体系结构的、适合服务器端构件体系结构的、完整的企业级应用开发平台和技术规约。的、完整的企业级应用开发平台和技术规约。1EJB 系统和体系结构系统和体系结构（1）EJB的体系结构的体系结构1）EJB客户机客户机2）EJB服务器服务器3）EJB容器：容器：EJB容器管理容器管理EJB构件。构件。2022-8-6UML系统建模与设计28UML系统建模与分析设计（2）EJB的特点：层次清晰、编程简单、通用的特点：层次清晰、编程简单、通用编程模型、完全编程模型、完全OO。（3）EJB构件的基本类型：有构件的基本类型：有/无状态会话型

20、、无状态会话型、实体型和信息驱动型。实体型和信息驱动型。2022-8-6UML系统建模与设计29UML系统建模与分析设计（4）EJB构件的应用过程构件的应用过程1）为每个）为每个EJB构件设置本机接口和远程接口及构件设置本机接口和远程接口及 其实现类的方法；其实现类的方法；2）定义远程接口的实现类；）定义远程接口的实现类；3）设置）设置EJB构件的控制信息；构件的控制信息；4）EJB构件的归档文件；构件的归档文件；5）部署）部署EJB构件：构件：6）EJB构件的应用构件的应用客户端编程。客户端编程。2022-8-6UML系统建模与设计30UML系统建模与分析设计2J2EE系统体系结构系统体系结

21、构（1）EJB：J2EE规约中最重要的技术。规约中最重要的技术。（2）RMI（Remote Method Invocation）：是）：是 EJB构件和客户端的通信应用编程接口。构件和客户端的通信应用编程接口。（3）JNID（Java Naming and Directory Interface，命名和目录接口）。，命名和目录接口）。（4）JDBC（Java DataBase Connectivity）：跨平台访问各种数据库。）：跨平台访问各种数据库。（5）JMS（Java Messaging Service）：实现）：实现 消息驱动消息驱动EJB构件的基础。构件的基础。2022-8-6UML

22、系统建模与设计31UML系统建模与分析设计（6）JTA（Java Transaction API）：高层次）：高层次 事务处理应用编程接口。事务处理应用编程接口。（7）JSP（Java Server Pages）：用）：用HTML书书 写，可夹杂写，可夹杂Java 语言。语言。（8）JIDL（Java接口定义语言）：接口定义语言）：Java IDL是是 CORBA规约的规约的Java实现。实现。（9）Java Mail：允许在：允许在Java程序中发送电子邮程序中发送电子邮 件，与工作平台和协议无关。件，与工作平台和协议无关。（10）XML（可扩展标记语言）：（可扩展标记语言）：J2EE技术靠

23、技术靠 XML作为元标记语言描述。作为元标记语言描述。2022-8-6UML系统建模与设计32UML系统建模与分析设计2022-8-6UML系统建模与设计33UML系统建模与分析设计9.3.3 CORBA9.3.3 CORBA模型的系统体系结构模型的系统体系结构 CORBA CORBA（Common Object Request Broker Common Object Request Broker ArchitectureArchitecture，通用对象请求代理体系结构）由对象管，通用对象请求代理体系结构）由对象管理组织理组织OMGOMG制定的，是体系结构最完整、最清晰、跨越平制定的，是体

24、系结构最完整、最清晰、跨越平台最多的分布式对象模型，台最多的分布式对象模型，CORBACORBA是一套规约。是一套规约。1 1CORBACORBA模型模型（1 1）对象管理模型：应用对象、公共服务、对象请求代）对象管理模型：应用对象、公共服务、对象请求代 理（理（ORBORB）和对象服务。）和对象服务。图图9-17 CORBA9-17 CORBA对象管理模型对象管理模型2022-8-6UML系统建模与设计34UML系统建模与分析设计（2）ORB的体系结构：分布式、跨平台操作、不依赖特定语言。的体系结构：分布式、跨平台操作、不依赖特定语言。1）客户机：通过）客户机：通过CORBA对象的引址向其发

25、送消息。对象的引址向其发送消息。2）客户桩：由）客户桩：由IDL编译而成的客户端代码段。编译而成的客户端代码段。3）ORB：根据对象引用，定位相应的远程对象实现。：根据对象引用，定位相应的远程对象实现。4）对象适配器：把）对象适配器：把CORBA对象概念适配为编程语言的服务体概念对象概念适配为编程语言的服务体概念5）实现骨架：由）实现骨架：由IDL编译而成的服务器端代码框架。编译而成的服务器端代码框架。6）服务器对象：服务器端远程对象实现。）服务器对象：服务器端远程对象实现。2022-8-6UML系统建模与设计35UML系统建模与分析设计2 2OMGOMG接口定义语言接口定义语言IDLIDL

26、是是CORBACORBA的重要组成部分，是一种严格定义的接口定的重要组成部分，是一种严格定义的接口定义语言，是定义接口的公认标准。义语言，是定义接口的公认标准。3 3CORBACORBA系统的对象调用过程系统的对象调用过程（1 1）对象调用过程）对象调用过程2022-8-6UML系统建模与设计36UML系统建模与分析设计（2 2）对象引址的获取：调用连接操作、命）对象引址的获取：调用连接操作、命 名服务、名服务、CORBACORBA互操作对象引址。互操作对象引址。（3 3）CORBACORBA接口调用：静态方法和动态调接口调用：静态方法和动态调 用接口用接口2022-8-6UML系统建模与设计

27、37UML系统建模与分析设计9.4 9.4 面向对象数据库管理系统面向对象数据库管理系统 持久对象是独立于其构造过程的对象。一般持久对象是独立于其构造过程的对象。一般由面向对象数据库管理系统负责管理。由面向对象数据库管理系统负责管理。9.4.1 9.4.1 持久对象的完整性和安全性持久对象的完整性和安全性 面向对象数据库管理系统设计时必须保证持面向对象数据库管理系统设计时必须保证持久对象的完整性和安全性：久对象的完整性和安全性：（1 1）完整性。）完整性。（2 2）可靠性。）可靠性。（3 3）隔离性。）隔离性。（4 4）持久性。）持久性。2022-8-6UML系统建模与设计38UML系统建模与

28、分析设计9.4.2 9.4.2 面向对象数据库与持久对象面向对象数据库与持久对象1 1持久对象的存取持久对象的存取1 1）暂时对象通过数据库根（对象引址）直接存储到面向）暂时对象通过数据库根（对象引址）直接存储到面向 对象数据库中；对象数据库中；2 2）存储的对象和实际使用的暂时对象完全一致，不用进）存储的对象和实际使用的暂时对象完全一致，不用进 行任何转换。行任何转换。3 3）从数据库中检索、查询和修改对象，也要通过数据库）从数据库中检索、查询和修改对象，也要通过数据库 根进行。根进行。2022-8-6UML系统建模与设计39UML系统建模与分析设计2 2持久对象的生成与清除持久对象的生成与

29、清除2022-8-6UML系统建模与设计40UML系统建模与分析设计9.4.3 关系数据库与持久对象关系数据库与持久对象 关系数据库由一系列关系关系数据库由一系列关系二维表格组成。表间通过二维表格组成。表间通过关键字进行连接。关键字进行连接。1持久对象到表格的转换持久对象到表格的转换 一个持久对象类映射为一个关系表格时，表格的列或字一个持久对象类映射为一个关系表格时，表格的列或字段对应类的属性，而行或记录对应类的实例（对象）。段对应类的属性，而行或记录对应类的实例（对象）。2022-8-6UML系统建模与设计41UML系统建模与分析设计2持久对象的存取 必须经过转换成才能使用。转换系统是一个专

30、用转换程序构件。图9-22 关系数据库中持久对象的存取必须经过转换2022-8-6UML系统建模与设计42UML系统建模与分析设计9.3.4 关系数据库与面向对象数据库比较 表9-1 对象数据库与关系数据库之比较2022-8-6UML系统建模与设计43UML系统建模与分析设计9.5 分布式系统体系结构模型分布式系统体系结构模型9.5.1 客户机客户机/服务器模型服务器模型客户机：负责向用户展示工作内容，向服务器发送消息并接收客户机：负责向用户展示工作内容，向服务器发送消息并接收 返回消息；返回消息；服务器：负责协调网络上各个客户机的通信及处理底层工作，服务器：负责协调网络上各个客户机的通信及处

31、理底层工作，如数据库的运作等。如数据库的运作等。图图9-23 9-23 简单客户机简单客户机/服务器模型服务器模型2022-8-6UML系统建模与设计44UML系统建模与分析设计客户机客户机/服务器模型的优点：服务器模型的优点：l客户机与服务器分离，允许长距离连线运作。客户机与服务器分离，允许长距离连线运作。两者可同时开发，也可分别进行；两者可同时开发，也可分别进行；l一个服务器可以服务于多个客户机。一个服务器可以服务于多个客户机。该模型的不足之处：该模型的不足之处：l客户机与服务器通过网络进行通信，服务器忙客户机与服务器通过网络进行通信，服务器忙时，可能成为通信制约瓶颈；时，可能成为通信制约

32、瓶颈；l务器及接口定义发生改变时，则客户机也要作务器及接口定义发生改变时，则客户机也要作出相应的修改，当客户机数量多（近千台）时，出相应的修改，当客户机数量多（近千台）时，每个客户机都要求有最新软件版本，工作量极每个客户机都要求有最新软件版本，工作量极大。大。2022-8-6UML系统建模与设计45UML系统建模与分析设计为避免该模型的不足，可以采用以下方法解决：为避免该模型的不足，可以采用以下方法解决：（1）通信制约瓶颈）通信制约瓶颈l减少对服务接口的启始连接；减少对服务接口的启始连接；l减少远程调用；减少远程调用；l减少排队等待；减少排队等待；l利用网络动态等待时间差。利用网络动态等待时间

33、差。（2）众多客户机软件版本更新）众多客户机软件版本更新2022-8-6UML系统建模与设计46UML系统建模与分析设计9.5.2 浏览器浏览器/服务器模型服务器模型 B/S结构优点是安装和维护方便（仅仅对服结构优点是安装和维护方便（仅仅对服务器进行安装和维护），系统扩展也比较简单。务器进行安装和维护），系统扩展也比较简单。鉴于鉴于C/S和和B/S模式的各自特点，不可能一刀切模式的各自特点，不可能一刀切的说哪个好还是哪个坏，需要根据应用环境的不的说哪个好还是哪个坏，需要根据应用环境的不同采取不同的软件结构模式。主要有两者的混合同采取不同的软件结构模式。主要有两者的混合模式和在两层模式和在两层C

34、/S基础上发展起来的多层基础上发展起来的多层C/S模模式。式。混合模式是利用混合模式是利用C/S、B/S模式不同的优点模式不同的优点来构架应用系统。来构架应用系统。2022-8-6UML系统建模与设计47UML系统建模与分析设计 图9-24 B/S结构示意图 2022-8-6UML系统建模与设计48UML系统建模与分析设计9.5.3 9.5.3 分布式网络计算技术与模型分布式网络计算技术与模型分布计算环境的特点：分布计算环境的特点：l提供了统一的分布式软件框架和基本的分布式服提供了统一的分布式软件框架和基本的分布式服务支持；务支持；l简化了分布式应用的开发；简化了分布式应用的开发；l提高了可重

35、用性、可移植性和分布式应用之间的提高了可重用性、可移植性和分布式应用之间的互操作性；互操作性；l比网络计算环境具有更好的灵活性，支持信息共比网络计算环境具有更好的灵活性，支持信息共享和协同工作；享和协同工作；l消除了操作平台之间的限制；消除了操作平台之间的限制；l远程调用消除了客户间地理距离的间隔；远程调用消除了客户间地理距离的间隔；l用户在进行网络计算时不必关心网络传输过程。用户在进行网络计算时不必关心网络传输过程。2022-8-6UML系统建模与设计49UML系统建模与分析设计主要分布计算技术有：主要分布计算技术有：（1 1）跨平台互操作技术）跨平台互操作技术（2 2）远程过程调用技术）远

36、程过程调用技术（3 3）分布式持久数据（对象）支持技术）分布式持久数据（对象）支持技术（4 4）并发运行机制）并发运行机制（5 5）分布式计算环境的基本服务技术）分布式计算环境的基本服务技术2022-8-6UML系统建模与设计50UML系统建模与分析设计9.6 9.6 集成化集成化CASECASE工具软件开发环境工具软件开发环境9.6.1 CASE9.6.1 CASE工具的种类及其特征工具的种类及其特征1 1CASECASE工具的分类工具的分类（1 1）用于需求分析的）用于需求分析的CASECASE工具工具（2 2）用于系统分析和设计的）用于系统分析和设计的CASECASE工具工具（3 3）用

37、于系统实现的）用于系统实现的CASECASE工具工具（4 4）用于系统测试的）用于系统测试的CASECASE工具工具（5 5）用于系统维护的）用于系统维护的CASECASE工具工具（6 6）用于项目管理的）用于项目管理的CASECASE工具工具（7 7）用于框架支撑）用于框架支撑CASECASE工具工具（8 8）用于智能化原型建模的）用于智能化原型建模的CASECASE工具工具2022-8-6UML系统建模与设计51UML系统建模与分析设计2CASE工具的集成化工具的集成化（1）第一代：建立在操作系统之上（如）第一代：建立在操作系统之上（如VMS和和UNIX 等）。等）。（2）第二代：具有真正

38、的数据库（如）第二代：具有真正的数据库（如INGRES），而不），而不 是文件库，有时称为信息库，多数采用是文件库，有时称为信息库，多数采用E-R模式或模式或E-R-A模式。模式。（3）第三代：建立在知识库系统上。）第三代：建立在知识库系统上。现代的集成化环境的具体特点：现代的集成化环境的具体特点：（1）集成化的）集成化的CASE环境应达到的功能要求环境应达到的功能要求 1）共享软件工程信息库：环境下所有工具都可访）共享软件工程信息库：环境下所有工具都可访 问，是集成化环境的核心问，是集成化环境的核心 2）风格一致的界面和方便、安全、可靠的操作管）风格一致的界面和方便、安全、可靠的操作管 理机

39、制理机制 3）任务分解与软件质量控制）任务分解与软件质量控制2022-8-6UML系统建模与设计52UML系统建模与分析设计（2）集成化CASE环境的系统层次结构1）系统支持层。提供对环境的硬件和操作系统等底层支持。2）系统服务层。提供对连接系统支持层与通用层之间的可移 植性的服务。3）系统集成框架层。该层为通用系统层，功能构件有：4）CASE工具层。通用系统层，包含多种专用功能CASE工具。2022-8-6UML系统建模与设计53UML系统建模与分析设计3集成化集成化CASE环境的优点环境的优点（1）信息共享：以工程开发信息数据库为核心共享）信息共享：以工程开发信息数据库为核心共享 全部软件

40、开发数据。全部软件开发数据。（2）提高软件生产率：大量减少开发人员工作量，）提高软件生产率：大量减少开发人员工作量，加快开发速度。加快开发速度。（3）保证软件质量：协调一致的模型和自动程序生）保证软件质量：协调一致的模型和自动程序生 成系统可有效地保证软件质量。成系统可有效地保证软件质量。（4）降低大型软件项目的开发费用：大型项目开发）降低大型软件项目的开发费用：大型项目开发团队可能各组分散在不同区域，同时对各自负责团队可能各组分散在不同区域，同时对各自负责的子系统进行开发。各开发小组要靠信息进行沟的子系统进行开发。各开发小组要靠信息进行沟通来协调相互之间的工作。通来协调相互之间的工作。202

41、2-8-6UML系统建模与设计54UML系统建模与分析设计9.6.2 集成化集成化CASE环境系统体系结构环境系统体系结构1CASE工具集成环境的演变工具集成环境的演变（1）文件格式转换的简单集成方式）文件格式转换的简单集成方式优点：优点：l免除信息重复录入和校对工作；免除信息重复录入和校对工作；l实现实现CASE工具点对点的信息交换。工具点对点的信息交换。缺点：缺点：l耗费时间：每次修改后的信息格式都需要转换；耗费时间：每次修改后的信息格式都需要转换；l格式零乱：易导致各开发阶段信息版本不一致；格式零乱：易导致各开发阶段信息版本不一致；l逆向工程：无法实现跨阶段逆向检查。逆向工程：无法实现跨

42、阶段逆向检查。2022-8-6UML系统建模与设计55UML系统建模与分析设计（2）协调一致的公共界面集成方式）协调一致的公共界面集成方式优点：优点：l菜单选择：提供格式一致的功能菜单，方便用户选择菜单选择：提供格式一致的功能菜单，方便用户选择使用；使用；l多任务方式：用户可同时操作多个多任务方式：用户可同时操作多个CASE工具，对不工具，对不同开发阶段信息进行编辑；同开发阶段信息进行编辑；l私有信息库：各私有信息库：各CASE工具有自己的私有信息库，存工具有自己的私有信息库，存储各自的软件开发信息；储各自的软件开发信息；l信息自动转换：用户使用菜单或工具，对各私有信息信息自动转换：用户使用菜

43、单或工具，对各私有信息库之间自动进行格式转换；库之间自动进行格式转换；缺点：缺点：lCASE工具之间基本上还是点对点的信息交换；工具之间基本上还是点对点的信息交换；l逆向工程：无法实现跨阶段逆向检查。逆向工程：无法实现跨阶段逆向检查。2022-8-6UML系统建模与设计56UML系统建模与分析设计（3）信息共享集成方式）信息共享集成方式优点：优点：l分布式体系结构：适用于大的软件项目，便于团队分分布式体系结构：适用于大的软件项目，便于团队分组在不同地域同步开发；组在不同地域同步开发；l信息共享：各信息共享：各CASE工具对软件工程信息库共享，不工具对软件工程信息库共享，不用进行格式转换；用进行

44、格式转换；l信息转换：各信息转换：各CASE工具私有信息库与共享信息库之工具私有信息库与共享信息库之间格式转换由系统自动完成；间格式转换由系统自动完成；l逆向工程：可以实现跨阶段逆向工程检查。逆向工程：可以实现跨阶段逆向工程检查。缺点：缺点：lCASE工具之间信息共享标准不完整、不统一。工具之间信息共享标准不完整、不统一。2022-8-6UML系统建模与设计57UML系统建模与分析设计（4）理想的高度集成化）理想的高度集成化CASE环境环境由以下几个基本部分组成：由以下几个基本部分组成：1）公共用户界面：为环境中各）公共用户界面：为环境中各CASE工具提供统一的用户界工具提供统一的用户界面和操

45、作方式。面和操作方式。2）系列）系列CASE工具：提供满足软件开发全过程所需要的一系工具：提供满足软件开发全过程所需要的一系列列CASE工具。工具。3）CASE工具触发系统。工具触发系统。4）元模型管理系统。）元模型管理系统。5）软件工程信息库。）软件工程信息库。6）规则库。）规则库。2022-8-6UML系统建模与设计58UML系统建模与分析设计2CASE工具集成环境的体系结构2022-8-6UML系统建模与设计59UML系统建模与分析设计（1）公共用户界面层）公共用户界面层l用户界面开发工具用户界面开发工具l用户界面协议用户界面协议（2）CASE工具集成层工具集成层（3）信息集成层）信息集

46、成层（4）软件工程信息库（核心层）软件工程信息库（核心层）2022-8-6UML系统建模与设计60UML系统建模与分析设计3可移植可移植CASE工具环境工具环境（1）基本功能支持）基本功能支持 用于支持操作软件开发过程中的各类对象用于支持操作软件开发过程中的各类对象（如执行中的（如执行中的CASE工具、程序、工具、程序、I/O设备、数设备、数 据等），开发者可据此采用据等），开发者可据此采用PCTE的原语来实的原语来实 现现CASE工具的各种功能。工具的各种功能。（2）用户对象接口）用户对象接口 采用面向对象技术为用户界面对象（所有图采用面向对象技术为用户界面对象（所有图 形界面元素均作为对象

47、）提供统一格式、形界面元素均作为对象）提供统一格式、规范规范 与与 操作。操作。PCTE有有3种基本输出对象类型（屏种基本输出对象类型（屏 幕、视窗、框架）和幕、视窗、框架）和3种基本输入对象类型（菜种基本输入对象类型（菜 单、事件选择、滚动条）。单、事件选择、滚动条）。（3）分布式环境支持）分布式环境支持2022-8-6UML系统建模与设计61UML系统建模与分析设计9.6.3 面向对象集成化面向对象集成化CASE工具系统体系结构工具系统体系结构1面向对象面向对象CASE工具工具（1）OOCASE支持支持UML模型模型（2）OOCASE支持支持UML开发过程开发过程（3）OOCASE支持团队开发和项目管理支持团队开发和项目管理（4）OOCASE支持对其它工具的使用支持对其它工具的使用2面向对象面向对象CASE工具的特征工具的特征（1）面向对象建模）面向对象建模（2）循环迭代、渐增式开发过程和往返工程）循环迭代、渐增式开发过程和往返工程（3）团队开发和项目管理）团队开发和项目管理（4）其它工具接口）其它工具接口2022-8-6UML系统建模与设计629.7 本章小结