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免费智能真题库 > 历年试卷 > 系统架构设计师 > 2022年下半年 系统架构设计师 下午试卷 论文
  第1题      
  知识点:   SD   复用   构件   构件设计   基于构件的软件开发   软件复用   软件系统   维护

 
论基于构件的软件开发方法及其应用
基于构件的软件开发(Component-Based Software Development,CBSD)是一种基于分布对象技术、强调通过可复用构件设计与构造软件系统的软件复用途径。基于构件软件系统中的构件可以是COTS(Commercial-Off-the-Shelf)构件,也可以是通过其它途径获得的构件(如自行开发)。CBSD将软件开发的重点从程序编写转移到了基于已有构件的组装,以更快地构造系统,减轻用来支持和升级大型系统所需要的维护负担,从而降低软件开发的费用。
 
问题:1.1   请围绕“基于构件的软件开发方法及其应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与管理和开发的软件项目,以及你在其中所承担的主要工作。
2.详细论述基于构件的软件开发方法的主要过程。
3.结合你具体参与管理和开发的实际项目,请说明具体实施过程以及碰到的主要问题。
 
 
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   知识点讲解    
   · SD    · 复用    · 构件    · 构件设计    · 基于构件的软件开发    · 软件复用    · 软件系统    · 维护
 
       SD
        SD卡(Secure Digital Memory Card)是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备。SD卡由日本松下、东芝及美国SanDisk公司于1999年8月共同开发研制。大小犹如一张邮票的SD记忆卡,重量只有2g,但却拥有高记忆容量、快速数据传输率、极大的移动灵活性以及很好的安全性。
        SD卡在24mm×32mm×2.1mm的体积内结合了SanDisk快闪记忆卡控制与MLC(Multilevel Cell)技术和Toshiba(东芝)0.16μ及0.13μ的NAND技术,通过9针的接口界面与专门的驱动器相连接,不需要额外的电源来保持其上记忆的信息。而且它是一体化固体介质,没有任何移动部分,所以不用担心机械运动的损坏。
 
       复用
        软件复用是指将已有的软件及其有效成分用于构造新的软件或系统。构件技术是软件复用实现的关键。
 
       构件
        为了达到门户站点的基本要求,一个企业的网站应当由以下构件组成:
        (1)应用服务器(Application Server)。主要用于企业较大规模电子商务应用的开发、发布和管理,同时实现与企业原有系统的集成。
        (2)工作流和群件服务器。主要用于使工作人员和商业伙伴能通过Internet共享资源、协同工作。
        (3)内容管理子系统。简化企业网站的产品管理、提高效率,并将相应的、经过筛选的内容发送给最终用户。
        (4)目录服务器。企业使用它来管理防火墙内外的用户、资源和控制安全权限,同时为用户的通信和电子商务提供一个通道。
        (5)性能优化工具。改善网站服务质量,包括流量管理、动态数据缓存、网络动态负载(Load Balancing)、知识管理等。
        (6)邮件和消息服务器。使企业和服务提供者能为所有员工、合作伙伴和客户社区提供商业级的通信架构。
        (7)个性化信息服务。在实时分析用户数据的基础上提供一对一的交易平台。通过对用户行为的更好理解,企业更跟踪、分析和理解网站用户。
        (8)搜索引擎。用户提供更广泛的资源。
        (9)安全服务器。包括数据安全、应用安全和交易完全。其基本内容有用防火墙阻止对网络的非授权访问,在安全和个人的角色授权的基础上,只需一次登录就可以访问网站的所有应用,通过提供一种对在线交易的每一方的可信任的授权方式,帮助客户、合作伙伴和员工访问Internet应用。
        (10)网站服务器(Web Server)。将各种网站的信息发布给用户。
        以上是通常构建网站所需要的构件,企业可针对自己的特点以及网站规模大小,应用的类型等自行选择。
        在网站结构的实现上,通常在逻辑上将网站分为三层:表示层、应用逻辑层、数据层。这种结构使得网站具有较好的可扩充性,将表示层与业务功能的实现分离开来,能够更灵活地适应业务的发展。网站不需要对业务逻辑组件进行任何变动,就能够适用新出现的表示形式和客户端。例如,为了使用户更方便地在网站上购物,网站调整了页面格局和页面风格。由于网站结构层次分明,只需要改动网站表示层,业务逻辑层和数据连接层则不需要改变。
        (11)表示层和相关技术。表示层用于为最终用户提供一个友好的用户界面,接受用户提交的事件,并将处理的结果返还给用户。这一层作为应用的前端和“窗口”,决定了用户对网站优劣的评价和总体印象。
        网站从总体上说是独立于客户端的,客户端包括基于浏览器的HTML客户端、给予Java的客户端、传统的C/C++应用、Power Builder客户端以及VB客户端。
        在表示层除了使用最基本的HTML语言外,通常还利用JavaScript Internet脚本语言,以及Java Internet程序开发语言。JavaScript程序运行在客户端,能够完成用户事件获取、数据提交前的合法性校验、错误检查和实现动画效果等。而利用Java开发的JavaServlet程序运行于服务器端,负责实现与业务逻辑层的交互,从业务逻辑层获得数据,并将用户提交的信息传给业务逻辑层,而基于Java语言的JSP程序,则实现数据的动态显示,它将JavaServlet程序获得的数据形成相应的HTML页面传给客户端。
        为了适应电子商务的各种需求,新的表示层技术不断发展。如XML(可扩展标记语言)和RDF(资源描述框架)等都是当前最新的、对表示层产生重大影响的技术。XML通过一种结构化的文本方式来表述数据;RDF提供一种统一的、可互操作的方法通过Internet在程序间交换元数据。
        (12)商务逻辑与实现。商务逻辑层是电子商务系统的核心,也是系统建造过程中的重点和难点。商务逻辑层包括商务应用程序、支持平台(包括商务服务层、商务支持层和基础支持层)。
        支持层向上层(商务应用层)提供的服务主要包括:表达、商务支持、运行支持、开发与集成服务。构成支持平台的技术产品至少应当包括:Web服务器、商务支持软件、集成与开发工具、计算机主机、网络及其他系统软件(如操作系统、管理工具软件等)。
        通常,Web服务器、商务支持软件、部分集成开发环境被集成到一个被称为“应用服务器”的软件包里,所以商务逻辑层在物理上可以简化为以下三个部门:应用软件(实现商务逻辑);应用服务器(为应用软件提供软件支持平台)和其他支持软件;计算机主机及网络(为应用软件提供硬件支持平台)。
        构造商务逻辑层的任务是为选择合适的应用服务器和其他支持软件,开发实现商务逻辑的应用软件系统。
        (13)数据层及实现。构造数据层的关键是开发电子商务与外部系统、内部资源系统的接口,完成系统集成。
        数据层的数据源主要包括:相关信息系统(如ERP系统)的数据与企业的数据库,企业与协作企业(如供应商)间交换的数据,企业与银行间交换的数据,企业与认证中心之间的认证数据,企业与其他商务中介交换的电子数据。
        由于企业商务逻辑的处理过程是一个从市场、销售、采购到客户服务的整体,所以必须将商务逻辑处理过程中所涉及到的数据集成到一起,因此构造数据层的任务是:实现电子商务系统与企业内部和外部信息系统之间的网络互联,并确保安全的网络环境,基于应用服务器平台的商务应用系统与企业内部数据的共享。
 
       构件设计
        在WebApp中,内容和功能的界限通常并不清晰,因此首先明确WebApp构件:①定义良好的聚合功能,为最终用户处理内容或提供计算或处理数据;②内容和功能的聚合包,提供最终用户所需要的功能。因此,WebApp构件设计通常包括内容设计元素和功能设计元素。
        (1)构件级内容设计。关注内容对象,以及包装后展示给最终用户的方式,应该适合创建的WebApp特性。一般情况下,内容对象不需要被组织成构件,加以分别实现。但是,随着WebApp、内容对象及其关系的规模和复杂度的增长,组织内容是必要的。
        (2)构件级功能设计。将WebApp作为一系列构件加以交付,这些构件与信息体系结构并行开发,以确保一致性。并且需要在一开始就考虑需求模型和初始信息架构,然后再进一步考查功能如何影响用户与系统的交互、要展示的信息以及要管理的用户任务。在架构设计中,往往将WebApp的内容和功能结合在一起来设计功能架构,描述关键的功能构件及其交互。
 
       基于构件的软件开发
        基于构件的软件开发(Component Based Software Development,CBSD)模型是利用模块化方法将整个系统模块化,并在一定构件模型的支持下复用构件库中的一个或多个软件构件,通过组合手段高效率、高质量地构造应用软件系统的过程。基于构件的开发模型融合了螺旋模型的许多特征,本质上是演化型的,开发过程是迭代的。基于构件的开发模型由软件的需求分析和定义、体系结构设计、构件库的建立、应用软件构建、测试和发布5个阶段组成。
        构件作为重要的软件技术和工具得到了极大的发展,这些新技术和工具有Microsoft的DCOM、Sun的EJB和OMG的CORBA等。基于构件的开发活动从标识候选构件开始,通过搜查已有构件库,确认所需要的构件是否已经存在,如果已经存在,就从构件库中提取出来复用;如果不存在,就采用面向对象方法开发它。在提取出来的构件通过语法和语义检查后,将这些构件通过胶合代码组装到一起实现系统,这个过程是迭代的。
        基于构件的开发方法使得软件开发不再一切从头开发,开发的过程就是构件组装的过程,维护的过程就是构件升级、替换和扩充的过程,其优点是构件组装模型导致了软件的复用,提高了软件开发的效率;构件可由一方定义其规格说明,被另一方实现,然后供给第三方使用;构件组装模型允许多个项目同时开发,降低了费用,提高了可维护性,可实现分步提交软件产品。
        该方法的缺点是:由于采用自定义的组装结构标准,缺乏通用的组装结构标准,引入具有较大的风险;可重用性和软件高效性不易协调,需要熟练的、有经验的分析人员和开发人员,一般的开发人员插不上手,客户的满意度低;过分依赖于构件,构件库的质量影响着产品质量。
 
       软件复用
        软件复用是指利用已有软件的各种有关知识构造新的软件,以缩减软件开发和维护的费用。复用是提高软件生产力和质量的一种重要技术。
        软件复用的主要思想是,将软件看成是由不同功能的“组件”所组成的有机体,每一个组件在设计编写时可以被设计成完成同类工作的通用工具。这样,如果完成各种工作的组件被建立起来以后,编写某一特定软件的工作就变成了将各种不同组件组织连接起来的简单问题,这对于软件产品的最终质量和维护工作都有本质性的改变。
        早期的软件复用主要是代码级复用,被复用的知识专指程序,后来扩大到包括领域知识、开发经验、设计决策、架构、需求、设计、代码和文档等一切有关方面。
        由于面向对象方法的主要概念及原则与软件复用的要求十分吻合,所以该方法特别有利于软件复用。
 
       软件系统
        网络系统软件包括网络操作系统和网络协议等。网络操作系统是指能够控制和管理网络资源的软件,是由多个系统软件组成,在基本系统上有多种配置和选项可供选择,使得用户可根据不同的需要和设备构成最佳组合的互联网络操作系统。网络协议是保证网络中两台设备之间正确传送数据的约定。
 
       维护
        维护阶段是软件生存期中时间最长的阶段。软件一旦交付正式投入运行后便进入软件维护阶段。该阶段的关键任务是通过各种必要的维护活动使系统持久地满足用户的需要。每一项维护活动都应该准确地记录下来,作为正式的文档资料加以保存。
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