葛光富,吳凱迪,韋 濤

(中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十八研究所,南京 210007)

隨著計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的迅猛發(fā)展,不斷提高的軟件規(guī)模及其復(fù)雜性,導(dǎo)致愈加暴露的軟件危機(jī)[1],提高軟件生產(chǎn)效率成了軟件有關(guān)產(chǎn)業(yè)的當(dāng)務(wù)之急.這使得軟件的復(fù)用性得到了越來(lái)越多的關(guān)注,因?yàn)橥ㄟ^(guò)軟件復(fù)用,可以很明顯地提高軟件開(kāi)發(fā)的效率和質(zhì)量,軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)不必完全的從零開(kāi)始,而是可以利用一些已有的部分進(jìn)行拼裝[2].構(gòu)件化軟件集成是一種可高效復(fù)用軟件、解決軟件危機(jī)、提高軟件生產(chǎn)效率、增加軟件的開(kāi)放性和對(duì)外部擾動(dòng)適應(yīng)性的主要途徑,它將軟件項(xiàng)目從一個(gè)以代碼編寫(xiě)和錯(cuò)誤修正為中心的過(guò)程變?yōu)橐粋€(gè)更為受控的集成過(guò)程,軟件的升級(jí)變?yōu)榱颂鎿Q具有良好邊界的軟件功能單元的過(guò)程.

利用軟件構(gòu)件化進(jìn)行軟件集成,人們?cè)?1 世紀(jì)初以來(lái)就開(kāi)展了研究探索和實(shí)踐,提出了有關(guān)的框架設(shè)計(jì)與思路方法[3–16],但這些方法是針對(duì)VxWorks、Windows等某特定單一系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行的淺適應(yīng)性構(gòu)件化軟件集成研究,而未對(duì)面向異構(gòu)多平臺(tái)環(huán)境可復(fù)用的構(gòu)件化軟件集成通用方法進(jìn)行深入性的研究.而在軍民用市場(chǎng)上,尤其是陸軍領(lǐng)域,有著大量的計(jì)算處理設(shè)備用于搭建各型電子與信息系統(tǒng).這些設(shè)備卻部署著種類(lèi)多樣、復(fù)雜不一的操作系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境,其中嵌入式裝備尤為突出,如車(chē)載終端的VxWorks、ReWorks 等,便攜終端的Android、WinCE、AOS、SyberOS 等.這些都無(wú)形中增加了項(xiàng)目軟件研制開(kāi)發(fā)集成的復(fù)雜性.因此,為支撐業(yè)務(wù)系統(tǒng)快速改造組裝、降低項(xiàng)目遷移改造風(fēng)險(xiǎn)、提升應(yīng)用軟件系統(tǒng)質(zhì)量,構(gòu)建跨平臺(tái)運(yùn)用于這些異構(gòu)環(huán)境的軟件構(gòu)件集成技術(shù),成為電子與信息系統(tǒng)軟件服務(wù)平臺(tái)統(tǒng)籌規(guī)劃中的必要考慮因素.

面向異構(gòu)環(huán)境進(jìn)行軟件構(gòu)件集成方法的通用化研究,工程實(shí)踐中如在VxWorks 系統(tǒng)上有較為成熟運(yùn)用的基于以函數(shù)形式規(guī)范定義構(gòu)件操作接口來(lái)進(jìn)而完成軟件的構(gòu)件化集成組裝方法,該方法按照集成規(guī)范約定構(gòu)件可被集成調(diào)度用的構(gòu)件初始化、啟用、操作響應(yīng)等接口的函數(shù)名稱(chēng)、參數(shù)等形式,之后在軟件運(yùn)行時(shí)通過(guò)查找系統(tǒng)符號(hào)表來(lái)獲取構(gòu)件接口函數(shù)用以執(zhí)行完成對(duì)應(yīng)構(gòu)件的初始化、啟用、操作響應(yīng)等,實(shí)現(xiàn)軟件的構(gòu)件化集成與功能調(diào)度.故該方法僅適用于于能夠提供名稱(chēng)查找執(zhí)行函數(shù)的操作系統(tǒng),而不能適用于其它如Linux/類(lèi)Linux 等系統(tǒng).進(jìn)而,研究一種跨異構(gòu)環(huán)境復(fù)用的且能夠適應(yīng)支撐軟件集成構(gòu)件清單按需配置的構(gòu)件化軟件集成方法,是在跨操作系統(tǒng)平臺(tái)應(yīng)用實(shí)踐中急需解決的問(wèn)題.

為了解決上述難題,本文提出了一種滿(mǎn)足多跨平臺(tái)軟件研發(fā)實(shí)踐需要的類(lèi)反射式軟件構(gòu)件集成方法,它能夠?yàn)楫悩?gòu)軟硬件環(huán)境的電子與信息系統(tǒng)包括嵌入式裝備提供可跨平臺(tái)復(fù)用的軟件構(gòu)件集成通用手段,支撐電子與信息系統(tǒng)軟件的快速開(kāi)發(fā)與迭代集成,有利于降低系統(tǒng)開(kāi)發(fā)維護(hù)成本、提升行業(yè)企業(yè)效益.

1 相關(guān)介紹

反射的概念是由Smith 在1982年首次提出的,主要是指一類(lèi)能夠自描述和自控制的應(yīng)用,這類(lèi)應(yīng)用通過(guò)采用某種機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)自己行為的描述和監(jiān)測(cè),并能根據(jù)自身行為的狀態(tài)和結(jié)果,調(diào)整或修改應(yīng)用所描述行為的狀態(tài)和相關(guān)的語(yǔ)義,本文方法通過(guò)運(yùn)用工廠模式結(jié)合回調(diào)機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)反射這一機(jī)制.

工廠模式常用于設(shè)計(jì)模式中,沒(méi)有正式統(tǒng)一的表述定義,其形象比喻就是當(dāng)客戶(hù)需要工廠產(chǎn)品時(shí)通過(guò)統(tǒng)一向工廠下單讓工廠生產(chǎn)后提貨相應(yīng)產(chǎn)品即可,而不用去管產(chǎn)品是怎么做出來(lái)的,如圖1(a)所示.本文方法中,產(chǎn)品是反射類(lèi)對(duì)象,工廠是指反射類(lèi)工廠.

回調(diào)機(jī)制常用于程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)中,沒(méi)有正式統(tǒng)一的表述定義,這一機(jī)制運(yùn)用過(guò)程的形象比喻就是意為A 讓B 做某件事時(shí),B 做事的過(guò)程中又回過(guò)頭來(lái)運(yùn)用了A 提供的方法,如圖1(b)所示.

圖1 工廠模式和回調(diào)機(jī)制示意

軟件構(gòu)件為軟件系統(tǒng)中具有相對(duì)獨(dú)立功能、可以明確辨識(shí)、接口由規(guī)約指定的可組裝軟件實(shí)體[17].多個(gè)構(gòu)件可被集成裝載成為更高層級(jí)的軟件,在本文方法中軟件構(gòu)件以類(lèi)的形式作為被操作對(duì)象,具體實(shí)現(xiàn)中軟件構(gòu)件即意指軟件構(gòu)件類(lèi).

集成就是一些孤立的事物或元素通過(guò)某種方式改變?cè)械姆稚顟B(tài)集中到一起,產(chǎn)生聯(lián)系,從而構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體的過(guò)程[18],本文方法中的集成是指將所需的軟件構(gòu)件集合裝載成為軟件.

2 技術(shù)方案

2.1 整體設(shè)計(jì)

本文所述面向異構(gòu)環(huán)境可復(fù)用的類(lèi)反射式軟件構(gòu)件集成方法的整體設(shè)計(jì)包括如下過(guò)程步驟:

(1)反射類(lèi)基本要素構(gòu)建.運(yùn)用工廠模式結(jié)合回調(diào)機(jī)制,構(gòu)建反射類(lèi)基本要素包括反射類(lèi)工廠、反射類(lèi)基類(lèi)、反射類(lèi)通用部件.

(2)軟件構(gòu)件基類(lèi)構(gòu)建.運(yùn)用構(gòu)件化的思想,由反射類(lèi)基類(lèi)派生構(gòu)建軟件構(gòu)件基類(lèi),支持軟件構(gòu)件的啟停用、功能響應(yīng)、心跳查詢(xún)、以及其它可擴(kuò)展功能.

(3)軟件構(gòu)件集成管理類(lèi)構(gòu)建.運(yùn)用軟件構(gòu)件基類(lèi),構(gòu)建軟件構(gòu)件集成管理類(lèi),用于集成管理軟件構(gòu)件的裝卸載、啟停用、心跳檢測(cè)、故障修復(fù).

(4)軟件構(gòu)件實(shí)現(xiàn).軟件構(gòu)件以類(lèi)的形式構(gòu)建,繼承軟件構(gòu)件基類(lèi)派生,配裝反射類(lèi)通用部件,繼承軟件構(gòu)件基類(lèi)派生,并由構(gòu)件自身實(shí)現(xiàn)其專(zhuān)有的功能.

(5)軟件按需集成管理.業(yè)務(wù)系統(tǒng)軟件根據(jù)自身需求預(yù)配置各自的軟件構(gòu)件列表,通過(guò)運(yùn)用軟件構(gòu)件集成管理類(lèi),操作執(zhí)行系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的軟件構(gòu)件依序創(chuàng)建、啟用,運(yùn)行時(shí)的軟件構(gòu)件功能調(diào)度、檢測(cè)等,退出時(shí)的軟件構(gòu)件停用、關(guān)閉,以實(shí)現(xiàn)軟件的構(gòu)件化按需構(gòu)建與運(yùn)行管理.

2.2 反射類(lèi)基本要素構(gòu)建

構(gòu)建的反射類(lèi)基本要素包括:

(1)反射類(lèi)工廠

反射類(lèi)工廠以反射類(lèi)對(duì)象作為反射類(lèi)工廠中產(chǎn)品,反射類(lèi)類(lèi)名為產(chǎn)品的名稱(chēng),反射類(lèi)為產(chǎn)品描述,來(lái)管理所有(反射類(lèi)對(duì)象) 產(chǎn)品的生產(chǎn)、回收,如圖2所示.

圖2 反射類(lèi)工廠原理示意圖

1)產(chǎn)品生產(chǎn)回收一線信息登記.反射類(lèi)工廠統(tǒng)一登記錄入廠內(nèi)所有種類(lèi)產(chǎn)品的生產(chǎn)回收一線信息(注:一線同“一線工人”的“一線”詞義是指在反射類(lèi)對(duì)象這一產(chǎn)品的生產(chǎn)與回收一線) 并生成工廠(可生產(chǎn)回收) 產(chǎn)品清單,其中生產(chǎn)回收一線信息包括產(chǎn)品的名稱(chēng)、一線生產(chǎn)方法、一線回收方法.工廠產(chǎn)品清單,可用于支撐后續(xù)檢索廠內(nèi)產(chǎn)品并控制相應(yīng)產(chǎn)品的生產(chǎn)或回收.

2)產(chǎn)品工廠生產(chǎn).收到輸入的產(chǎn)品生產(chǎn)要求時(shí),反射類(lèi)工廠根據(jù)產(chǎn)品名稱(chēng)安排進(jìn)行生產(chǎn),在工廠產(chǎn)品清單中查找到相應(yīng)產(chǎn)品,查找到則調(diào)用該產(chǎn)品關(guān)聯(lián)的一線生產(chǎn)方法來(lái)生產(chǎn)獲得產(chǎn)品,否則告知不是廠內(nèi)產(chǎn)品無(wú)法進(jìn)行生產(chǎn).實(shí)現(xiàn)偽代碼如下.

輸入:生產(chǎn)產(chǎn)品名稱(chēng)name,工廠產(chǎn)品清單list輸出:生產(chǎn)產(chǎn)品product 1.flag←0 2.node←list.begin 3.FOR EACH node!=list.end.next DO 4.IF node.Name=name THEN 5.flag←1 6.break;7.ENDIF 8.node←list.next

9.ENDFOR 10.IF 1=flag THEN 11.product←node.FuncP(name);12.ELSE 13.product←NULL;14.ENDIF?

3)產(chǎn)品工廠回收.原理類(lèi)同2).即收到輸入的產(chǎn)品回收要求時(shí),反射類(lèi)工廠根據(jù)產(chǎn)品名稱(chēng)安排進(jìn)行回收,在工廠產(chǎn)品清單中查找到相應(yīng)產(chǎn)品,查找到則調(diào)用該產(chǎn)品關(guān)聯(lián)的一線回收方法來(lái)回收銷(xiāo)毀產(chǎn)品,否則告知不是廠內(nèi)產(chǎn)品無(wú)法進(jìn)行回收.

(2)反射類(lèi)基類(lèi)

反射類(lèi)基類(lèi)即所有反射類(lèi)的父類(lèi),可派生生成子類(lèi)即反射類(lèi).它結(jié)合運(yùn)用回調(diào)機(jī)制,統(tǒng)一提供反射類(lèi)工廠產(chǎn)品(即反射類(lèi)對(duì)象)的工廠化生產(chǎn)、回收功能,如圖3所示.

圖3 反射類(lèi)基類(lèi)原理示意圖

1)產(chǎn)品生產(chǎn)回收一線信息工廠注冊(cè).反射類(lèi)基類(lèi)使用反射類(lèi)工廠的產(chǎn)品生產(chǎn)回收一線信息登記功能,完成產(chǎn)品的名稱(chēng),及其一線生產(chǎn)與回收方法信息的注冊(cè).

2)產(chǎn)品工廠化生產(chǎn).收到輸入的產(chǎn)品生產(chǎn)要求時(shí),反射類(lèi)基類(lèi)根據(jù)產(chǎn)品名稱(chēng)和產(chǎn)品生產(chǎn)預(yù)置參數(shù)使用反射類(lèi)工廠的產(chǎn)品工廠生產(chǎn)功能來(lái)完成反射類(lèi)對(duì)象自身的預(yù)置參數(shù)生產(chǎn).注:該功能實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,反射類(lèi)回調(diào)了其自身的產(chǎn)品一線生產(chǎn)方法.

3)產(chǎn)品工廠化回收.反射類(lèi)基類(lèi)收到輸入的產(chǎn)品回收要求時(shí),根據(jù)產(chǎn)品名稱(chēng)使用反射類(lèi)工廠的產(chǎn)品工廠回收功能來(lái)完成反射類(lèi)對(duì)象自身的回收.注:該功能實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,反射類(lèi)回調(diào)了其自身的產(chǎn)品一線回收方法.

(3)反射類(lèi)通用部件

反射類(lèi)通用部件可用以構(gòu)建所有反射類(lèi)實(shí)現(xiàn)的通用組成部分,它統(tǒng)一提供反射類(lèi)的產(chǎn)品一線生產(chǎn)與回收并管理有關(guān)信息,如圖4所示.

圖4 反射類(lèi)通用部件原理示意圖

1)產(chǎn)品一線生產(chǎn).反射類(lèi)通過(guò)使用自身的產(chǎn)品生產(chǎn)即類(lèi)對(duì)象創(chuàng)建方法來(lái)完成產(chǎn)品的一線生產(chǎn),運(yùn)算方法為:

其中,obj為類(lèi)對(duì)象,new為類(lèi)對(duì)象創(chuàng)建的程序運(yùn)算符,ClassX為類(lèi)名稱(chēng),paramList為類(lèi)對(duì)象生產(chǎn)預(yù)置參數(shù).

2)產(chǎn)品一線回收.反射類(lèi)通過(guò)自身的產(chǎn)品回收即類(lèi)對(duì)象刪除方法來(lái)完成產(chǎn)品的一線回收,運(yùn)算方法為:

其中,obj為類(lèi)對(duì)象,delete為類(lèi)對(duì)象刪除的程序運(yùn)算符.

3)產(chǎn)品生產(chǎn)回收一線信息自動(dòng)注冊(cè).反射類(lèi)根據(jù)輸入的產(chǎn)品名稱(chēng),結(jié)合自身的產(chǎn)品一線生產(chǎn)與回收方法構(gòu)成自身的生產(chǎn)回收一線信息,之后應(yīng)用自身繼承自反射類(lèi)基類(lèi)的生產(chǎn)回收一線信息工廠注冊(cè)功能完成相應(yīng)信息的注冊(cè).

2.3 軟件構(gòu)件基類(lèi)構(gòu)建

軟件構(gòu)件基類(lèi)由反射類(lèi)基類(lèi)派生而成,除繼承反射類(lèi)基類(lèi)的所有功能外,還包括軟件構(gòu)件規(guī)范化的啟停用、功能響應(yīng)、心跳查詢(xún)功能接口,如圖5(a)所示.

圖5 軟件構(gòu)件基類(lèi)和軟件構(gòu)件類(lèi)結(jié)構(gòu)

1)軟件構(gòu)件啟用功能接口.支持各具體構(gòu)件派生實(shí)現(xiàn)自身的啟用,使構(gòu)件開(kāi)始工作,該接口形式為:

其中,start為構(gòu)件啟用接口執(zhí)行函數(shù),無(wú)輸入?yún)?shù).

2)軟件構(gòu)件停用功能接口.支持各具體構(gòu)件派生實(shí)現(xiàn)自身的停用,使構(gòu)件停止工作,該接口形式為:

其中,stop為構(gòu)件停用接口執(zhí)行函數(shù),無(wú)輸入?yún)?shù).

3)軟件構(gòu)件操作響應(yīng)功能接口.支持各具體構(gòu)件派生實(shí)現(xiàn)對(duì)外部操作請(qǐng)求自身功能的響應(yīng),該接口形式為:

其中,operat為構(gòu)件操作響應(yīng)接口執(zhí)行函數(shù),輸入?yún)?shù)包括:no為功能編號(hào).

4)軟件構(gòu)件心跳查詢(xún)功能接口.支持各具體構(gòu)件派生實(shí)現(xiàn)對(duì)外部心跳查詢(xún)請(qǐng)求自身健康狀態(tài)的響應(yīng),即在構(gòu)件工作正常(即能夠響應(yīng)外部操作請(qǐng)求)的情況下回復(fù)對(duì)方本構(gòu)件心跳正常,該接口形式為:

其中,heartAsk為構(gòu)件心跳查詢(xún)接口執(zhí)行函數(shù),輸入?yún)?shù)包括:a nswerFunc為心跳回復(fù)接口函數(shù),其在構(gòu)件工作正常的情況下通過(guò)該接口告知本構(gòu)件心跳正常.

2.4 軟件構(gòu)件集成管理類(lèi)構(gòu)建

軟件構(gòu)件集成管理類(lèi)能夠集成管理軟件構(gòu)件的裝卸載、啟停用、心跳檢測(cè)、故障修復(fù),如圖6所示.

圖6 軟件構(gòu)件集成管理類(lèi)示意圖

1)軟件構(gòu)件批量裝載啟用.根據(jù)輸入的構(gòu)件信息(含構(gòu)件名稱(chēng)、產(chǎn)品生產(chǎn)預(yù)置參數(shù))列表并更新軟件集成的構(gòu)件信息列表信息,從前往后依次結(jié)合運(yùn)用軟件構(gòu)件的產(chǎn)品工廠化生產(chǎn)、構(gòu)件啟用功能,來(lái)打開(kāi)軟件構(gòu)件實(shí)體、生產(chǎn)構(gòu)件得到相應(yīng)的操作類(lèi)對(duì)象,之后啟用構(gòu)件使相應(yīng)的構(gòu)件開(kāi)始工作.

2)軟件構(gòu)件批量停用卸載.根據(jù)自身管理的集成構(gòu)件信息列表信息,從后往前依次結(jié)合運(yùn)用軟件構(gòu)件的構(gòu)件停用、產(chǎn)品工廠化回收功能,來(lái)停用構(gòu)件使相應(yīng)的構(gòu)件停止工作、回收構(gòu)件釋放相應(yīng)的操作類(lèi)對(duì)象,之后關(guān)閉軟件構(gòu)件實(shí)體.

3)軟件構(gòu)件心跳檢測(cè).根據(jù)自身管理的集成構(gòu)件信息列表信息,從前往后依次運(yùn)用軟件構(gòu)件的心跳查詢(xún)功能來(lái)查詢(xún)獲取相應(yīng)構(gòu)件的心跳,未超時(shí)收到心跳則表明構(gòu)件工作正常,超時(shí)收不到心跳則表明構(gòu)件工作故障.

4)軟件構(gòu)件操作響應(yīng)調(diào)度.根據(jù)輸入要求響應(yīng)操作的構(gòu)件名稱(chēng),在管理的列表中找到有關(guān)構(gòu)件,然后運(yùn)用軟件構(gòu)件的構(gòu)件操作響應(yīng)功能使得相應(yīng)的構(gòu)件響應(yīng)對(duì)應(yīng)功能編號(hào)的軟件操作.

5)軟件構(gòu)件故障修復(fù).根據(jù)輸入的構(gòu)件名稱(chēng),修復(fù)相應(yīng)構(gòu)件的故障,故障修復(fù)手段采用先(使用軟件構(gòu)件的啟用功能)重啟構(gòu)件進(jìn)行修復(fù),構(gòu)件仍無(wú)法恢復(fù)工作正常時(shí)(使用軟件構(gòu)件的產(chǎn)品工廠化生產(chǎn)功能)重裝構(gòu)件進(jìn)行恢復(fù).

2.5 軟件構(gòu)件實(shí)現(xiàn)

軟件構(gòu)件以類(lèi)(其名稱(chēng)由構(gòu)件類(lèi)標(biāo)識(shí)“CComp”+構(gòu)件標(biāo)識(shí)組成,構(gòu)件標(biāo)識(shí)為不超過(guò)8個(gè)英文字符的非空字符串)的形式呈現(xiàn),由軟件構(gòu)件基類(lèi)派生構(gòu)建,其組成包括反射類(lèi)通用部件、繼承的軟件構(gòu)件基類(lèi)、以及其它自身的專(zhuān)有功能.其需按照軟件構(gòu)件基類(lèi)的功能接口規(guī)范約定實(shí)現(xiàn)自身的啟用、停用、操作響應(yīng)、心跳查詢(xún)功能,以及按照構(gòu)件自身的專(zhuān)有功能定義實(shí)現(xiàn)有關(guān)的功能,如圖5(b)所示.

2.6 軟件按需集成管理

軟件通過(guò)使用軟件構(gòu)件集成管理類(lèi),根據(jù)其自身相應(yīng)的功能構(gòu)成需求進(jìn)行構(gòu)件化集成管理,如圖7所示.

圖7 軟件按需集成管理活動(dòng)示意圖

1)軟件啟動(dòng)預(yù)置構(gòu)件裝載啟用.軟件啟動(dòng)時(shí),按照軟件出廠設(shè)定(滿(mǎn)足軟件功能初始需求)的構(gòu)件列表配置并使用軟件構(gòu)件集成管理類(lèi)的構(gòu)件批量裝載啟用功能來(lái)實(shí)現(xiàn)軟件預(yù)置構(gòu)件組合的動(dòng)態(tài)集成裝載啟用.

2)軟件運(yùn)行申請(qǐng)構(gòu)件裝載啟用.軟件運(yùn)行時(shí),可接受新增(滿(mǎn)足軟件功能臨時(shí)需求)構(gòu)件申請(qǐng)并使用軟件構(gòu)件集成管理類(lèi)的構(gòu)件批量裝載啟用功能來(lái)實(shí)現(xiàn)軟件臨機(jī)需用構(gòu)件的動(dòng)態(tài)集成裝載啟用.

3)軟件構(gòu)件操作響應(yīng)調(diào)度.軟件運(yùn)行時(shí),可接受構(gòu)件操作響應(yīng)請(qǐng)求并使用軟件構(gòu)件集成管理類(lèi)的構(gòu)件操作響應(yīng)功能來(lái)執(zhí)行相應(yīng)編號(hào)的軟件構(gòu)件功能操作.

4)軟件構(gòu)件狀態(tài)檢測(cè)修復(fù).軟件運(yùn)行時(shí),可接受構(gòu)件心跳檢測(cè)請(qǐng)求并使用軟件構(gòu)件集成管理類(lèi)的構(gòu)件心跳檢測(cè)功能來(lái)檢測(cè)構(gòu)件的工作狀態(tài),在發(fā)現(xiàn)構(gòu)件工作故障后可以使用構(gòu)件集成管理類(lèi)的構(gòu)件故障修復(fù)功能來(lái)修復(fù)構(gòu)件故障.

5)軟件構(gòu)件停用卸載.軟件退出時(shí),使用軟件構(gòu)件集成管理類(lèi)的構(gòu)件批量停用卸載功能來(lái)停用卸載軟件集成組裝的構(gòu)件以釋放占用的資源.

3 方法應(yīng)用實(shí)例

從前文可知,本文的改進(jìn)軟件構(gòu)件集成方法的實(shí)體組成部件為反射類(lèi)工廠、軟件構(gòu)件基類(lèi)、軟件構(gòu)件集成管理類(lèi);它們不僅是以不同異構(gòu)(操作系統(tǒng))環(huán)境下都能通用的類(lèi)和函數(shù)的形式來(lái)表現(xiàn),而且可以使用跨平臺(tái)通用程序語(yǔ)言同時(shí)基于運(yùn)用跨平臺(tái)通用操作系統(tǒng)接口/操作符如 new、delete來(lái)實(shí)現(xiàn).故,本文方法具備跨不同異構(gòu)環(huán)境的通用性,且能夠通用規(guī)范各異構(gòu)環(huán)境下的軟件構(gòu)件開(kāi)發(fā).進(jìn)一步,它可通過(guò)采用跨平臺(tái)通用的如C++程序語(yǔ)言來(lái)編碼進(jìn)行程序化實(shí)現(xiàn),且其程序源碼因方法的可跨異構(gòu)環(huán)境通用性而無(wú)需重復(fù)編碼即可直接復(fù)用于Windows、VxWorks、ReWorks、Android、AOS 等各類(lèi)異構(gòu)環(huán)境,而僅需通過(guò)各系統(tǒng)配套開(kāi)發(fā)工具上創(chuàng)建工程加載有關(guān)源碼編譯生成相應(yīng)系統(tǒng)下的軟件構(gòu)件集成服務(wù)程序.該程序以動(dòng)態(tài)庫(kù)的形式對(duì)外提供,作為后端服務(wù)運(yùn)行,支撐軟件構(gòu)件的按需集成與功能調(diào)度管理.

以Windows 系統(tǒng)應(yīng)用為實(shí)例,在系統(tǒng)軟件出廠時(shí)設(shè)定軟件默認(rèn)啟用的構(gòu)件列表配置,其配置以(支持跨平臺(tái)復(fù)用的)XML 文件形式提供并按照啟動(dòng)依賴(lài)順序從前到后排序,如圖8所示.

圖8 軟件出廠構(gòu)件列表配置示意圖

在軟件開(kāi)發(fā)階段,基于軟件構(gòu)件集成服務(wù)程序的軟件基類(lèi),各軟件構(gòu)件完成自有功能實(shí)現(xiàn)并生成構(gòu)件程序.在軟件部署階段,完成默認(rèn)啟用構(gòu)件列表配置文件的加載,以及根據(jù)構(gòu)件列表清單完成所有構(gòu)件的安裝.

在軟件啟動(dòng)時(shí),軟件構(gòu)件集成服務(wù)程序讀取默認(rèn)啟用構(gòu)件列表配置并據(jù)此依次從前到后完成各軟件構(gòu)件的動(dòng)態(tài)集成啟用,同時(shí)系統(tǒng)軟件啟動(dòng)后也可根據(jù)臨時(shí)需求完成新增構(gòu)件的啟用;在系統(tǒng)軟件運(yùn)行過(guò)程中,軟件構(gòu)件集成服務(wù)程序可以提供軟件集成啟用的軟件構(gòu)件列表及其運(yùn)行狀態(tài)、構(gòu)件功能操作響應(yīng)調(diào)度、以及控制故障軟件構(gòu)件的修復(fù).同時(shí)為用戶(hù)提供軟件構(gòu)件管理界面,可以實(shí)時(shí)查看軟件集成啟用的軟件構(gòu)件列表及其運(yùn)行狀態(tài),并可對(duì)軟件進(jìn)行故障修復(fù)等管理操作,如圖9所示.

圖9 軟件構(gòu)件管理界面示意圖

結(jié)合上述應(yīng)用實(shí)例和前文的技術(shù)方案,可以看出本文方法能夠很好地支持跨異構(gòu)環(huán)境可復(fù)用,也具備較完備的軟件構(gòu)件集成管理手段.它不僅能夠更便捷地復(fù)用于各類(lèi)異構(gòu)環(huán)境上的業(yè)務(wù)信息系統(tǒng),而且利于各系統(tǒng)間軟件構(gòu)件的快速跨平臺(tái)遷移或升級(jí)改造,這些都能夠?yàn)樘岣咝畔⑾到y(tǒng)的集成效率、提升軟件工程質(zhì)量水平、以及降低系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)維護(hù)成本,起著積極的作用.同時(shí),也已成功運(yùn)用于多型如VxWorks、ReWorks、Android、WinCE、AOS、Kylin、Windows 等操作系統(tǒng)的陸軍業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)中.理論實(shí)踐均能表明,本文方法適用于電子與信息系統(tǒng)軟件的軟件構(gòu)件化開(kāi)發(fā)集成.

4 結(jié)束語(yǔ)

本文立足于為異構(gòu)環(huán)境上的信息系統(tǒng)的提供可復(fù)用的跨平臺(tái)通用軟件構(gòu)件集成手段,論述了類(lèi)反射式軟件構(gòu)件集成的相關(guān)原理、運(yùn)用機(jī)制.同時(shí),給出了面向異構(gòu)環(huán)境可服用的軟件構(gòu)件集成方法,這種方法已成功地在多型嵌入式如單兵業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)中得到應(yīng)用[19],且也能適用于其它信息系統(tǒng)[20],能夠面向陸軍領(lǐng)域裝備現(xiàn)狀解決按計(jì)算等資源環(huán)境異構(gòu)差異需各型適配改造軟件集成管理程序的痛點(diǎn).