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软件构件从概念提出到现在业界形成一定的共识,经历了几十年的演化;与计算机硬件技术相比,进展缓慢。计算机硬件虽然十分复杂,但建立在技术复用思想基础之上的开放性、标准化技术体系,实现了技术的不断有效积累和开放竞争的市场,进而形成了以高效率为基本特征的现代化成熟生产工业。而软件产业却面临着高失败率、很少按时交付,经常超出预算成本等危机,形成投入高、风险高却不一定能产出高的产业特征。如何借鉴硬件技术以及其它行业发展的成功经验,以复用为手段,以提高软件生产力为目标的软件构件技术是需要密切关注的研究课题。基于构件复用技术的关键问题有:构件的抽取、设计与实现、构件的集成与组装及其运行支撑平台。本文针对这些关键问题侧重于实际应用进行研究和探讨,取得了以下研究成果:1、 在讨论传统软件开发方法及软件构件技术复用现状的基础上,借鉴工业控制自动化领域的组态概念,提出了一种构件化可重构软件系统组态模型(ComponentBased Reconstructive Software Configuration Model,CBRSCM),阐述了其机理及其软件开发过程。其含义是:在一定的软件体系结构基础上,用系统的宏观逻辑组态描述联结实现系统具体功能的软件构件,定制组装成完整的应用软件系统。该模型具有如下特点:① 构件化大大加快了应用系统开发的速度和效率;② 逻辑和实现的分离明显改善应用软件系统的灵活性和可重构性;③ 系统逻辑组态描述能始终保持应用软件系统应用和需求的一致性。2、 借鉴操作系统的微内核思想设计了一个面向中小学信息管理领域的信息系统组态平台(Configuration Platform of Information System,CPIS),并实现了其原型系统。信息系统组态平台主要由主体框架MF(Main Frame)、可复用构件库系统RCLs(Reusable Component Library system)、图形组态界面GCI(Graphic ConfigurationInterface)、工程管理PM(Project Management)、工程上传PU(Project Upload)5部分组成。结合页面组态、页面编译转换、数据库组态等功能模块阐述了其组态机理;在COM/DCOM构件对象复用模型基础上设计了一种适用于该信息系统组态平台中构件动态组合的业务构件模型,建立了构造适用于该信息系统组态平台的构件标准。信息系统组态平台的实现为基于构件的特定领域应用系统组装建立了支撑平台。该平台具有直接面向最终用户、操作简便、高效快捷、易扩展和个性化组态定制等特点,并通过了由教育部电化教育办公室组织的专家鉴定会。目前,使用该信息系统组态平台可以针对中小学校园信息管理系统进行有效的组态定制开发。3、 给出了一种基于UML(Unified Model Language)的特定领域构件抽取方法(UML-based Abstraction Method of Component for Specific Domain,UAMCSD)。它基于构件复用技术的组态模型及平台研究是在获取领域需求的基础上,通过从UML视图到领域模型的两次映射来抽取可复用构件;它首先将统一建模语言中体现静态建模、动态建模的用例图、类图、行为图、活动图等一系列连续的可视化建模视图引入到领域工程中,使它们分别映射领域的需求视图、结构视图、行为视图和实现视图,进而映射为领域分析模型、领域设计模型、领域实现模型,从而对特定领域分析抽取可复用构件。基于UML的特定领域构件抽取,有机地将面向构件的思想和领域建模联系起来,充分调动uML的多视点建模机制,从不同应用层次和不同角度对领域进行分析、设计和实现,从而建立灵活、便于扩充的领域模型。 4、在领域构件设计实现的基础上,提出了人工智能框架知识表示的构件描述力-法,解决构件描述、分类、检索等构件复用关键性问题;利用框架表示的推理特性,建立了基于规则推理和功能粒度的构件搜索匹配算法,提高了构件搜索效率和准确性。并设计了存储和分类管理软件构件的可复用构件库系统,它采用RDMS来存储构件的说明描述部分,用文件系统来存储构件的实体部分,两者之间通过一种映射建立链接;这样既保留了RDMS的高效查询特性,又保留了文件系统的存储灵活性 5、结合组态定制开发实例,提出了面向客户定制的软件组态开发模式(Softwareoevelopment Pattem for eustomer一odented Connguration,SDpCOC)。它是在系统思想的指导下,综合运用领域工程、基于构件的软件工程等先进软件技术、借鉴并行工程及组态概念,依赖从软件产品到软件过程的全面优化,实现缩短开发时间、降低开发成本、满足用户个性化需求的目标。与其它开发方法相比,面向客户定制的软件组态开发模式更重视基础工作和标准化工作,更注重软件开发技术与软件开发过程管理的紧密结合。它具有如下特点:①缩短产品开发周期,以实现快速响应;②直接面向最终用户,始终保持软件应用和需求的一致性;③提高开发规模,降低开发成本,以实现规模经济;④满足用户个性化需求,以实现范围经济。关键词:信息系统、组态模型、软件构件、软件体系结构、领域工程、应用工程 组态平台、软件组态开发模式、构件库、框架表示、构件检索