关键词：电子信息系统；软件开发；集成技术
ABSRTACT: With the development of electronic information technology, the software architecture of integrated electronic information system becomes more and more complex. This architecture can support the development and integration of Network, simplification and Reuse, and meet the high performance requirement of electronic information system. It has reference value for the design and development of Integrated Electronic Information System. Based on this, this paper analyzes the component-oriented software structure, studies the key technology of software integration and the application effect of component-oriented technology, and hopes to provide some references and suggestions for the design and development of Integrated Electronic Information System.
Keywords: Electronic Information System; software development; integration technology
从软件开发的角度看,信息系统的开发方法已历经两代技术跨越:面向过程,包括面向功能和面向数据流;面向对象,体现功能与数据抽象方法的统一。20世纪90年代中期以来,由于分布对象技术与软件重构工程的有机结合,促使面向构件的软件开发方法应运而生。面向构件方法(COM)与面向对象方法(OOM)的本质差异在于:对象化建模过程一般针对单一应用系统,对象抽象一般针对问题域,对象模型的生成过程是静态的,软件重用粒度是原子级的;而构件化建模过程一般针对领域应用系统,构件抽象则针对解域,构件化模型即构架的生成过程是动态的,软件重用粒度是组合级的.
1面向构件软件开发的一般过程
1.1从工程化与过程管理的角度讲,整个软件系统的开发过程可定义为四个阶段:分析,设计,实现,评价.但这并不是单纯的串行式瀑布模型,而是过程并行与增量迭代等多种方法相结合的工作流模型.多年来,人们往往把系统阶段控制方法与软件建模抽象方法混为一谈;最典型的是把生命周期法和原型法与面向过程和面向对象的方法混为一谈.信息系统是一种具有生命周期的开放系统,这是毋庸置疑的.因此,从工程管理及大的阶段控制过程看,构件化方法与结构化方法和对象化方法一样,仍然应该遵循软件生命周期规律;差别在于,前者的阶段论观点是弱化的或背景式的,且往往呈并行、递归和过程重构特征.换句话说,在构件化方法中,可以引入并行工程思想和能力成熟度模型(CMM)来进行局部过程改造,以提高系统开发效率和持续优化效果;可以引入领域工程思想和面向对象方法来改善建模机制,以提高系统实施过程的可操作性.这就是面向构件方法论的主要过程特征。
1.2从模型化与内容抽象的角度讲,构件化软件开发过程可按三个层次展开:概念层,逻辑层,物理层.这与UML描述、数据库设计模式和元建模技术等多种方法是一致的,差别只在术语不同.例如,在基于UML形式描述的面向对象建模中,上述三个层次称概念层、说明层和实现层;而在元建模中则称元知识层、结构知识层和算法知识层。
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1.3整个建模层次展开过程是:首先从特定应用需求出发,通过领域分析进行共性需求识别、领域对象抽象和领域知识获取,以建立概念级的领域模型.进而通过领域设计为领域需求寻求软件解决方案,包括构架级和构件级的设计模型;这种模型体现了初步设计和详细设计成果,体现了框架结构和部件结构的组成原理可行性,因而是一种逻辑模型.由问题域的领域模型转化为解域的构架模型和构件模型,是一个知识提取(正向)和分析精化(逆向)的迭代式增量开发过程.第三,根据领域应用开发或直接重用需要,进行领域实现;包括领域构件的识别、设计、编码和测试等局部过程集成,系统构件的分类、检索、引用和构件库维护,领域构件与系统构件的演化、例化、组合和应用原型的动态生成等领域框架整体集成,从而建立符合领域应用的各种物理模型.第四,通过运行模拟(正向)和设计优化(逆向)等措施,对领域化软件原型进行可用性评价和可重构验证,并对符合确认测试条件的应用系统进行全局封装和使用规范生成;最终获得一个真正构件化的目标系统,这是一个经过版本逐次寻优的实用软件系统。
1.4整个过程模型充分体现重构工程思想,并把面向构件的软件开发分离为正向工程和逆向工程两大过程.正向工程侧重体现自顶向下与过程并行特征,解决软件构架和构件的可用性问题;逆向工程侧重体现自底向上与增量迭代特征,解决构架及构件的可重构性问题.过程重构的基本内涵是,概念重定义,结构重说明,算法重用,系统重生成。
2面向构件的建模支持机制
2.1 UML描述提供了静态和动态两种建模机制
在静态建模过程中,可通过用例图来描述反映功能需求的领域模型,通过类图、对象图和包图来描述面向对象的结构模型,通过构件图和配置图来描述软件系统的实现模型.在动态建模过程中,可通过交互图、状态图和活动图来描述软件系统的行为模型;包括对象间的交互与协作,对象的生命周期及状态转换,事务 处理及过程同步控制等。
2.2框架—规则—实例(称FRI)描述是智能建模方法的推广应用
框架(Framework)是描述结构性问题的基本骨架,是一组实体、关联和约束的集合.规则(Rule)可用于定义实体与实例之间的结构组装或集成方法,是结构中各类元素交互与连接映射的集合.实例(Instance)是描述问题解决方案的例化模板,是一组特定的结构类型和元素类型即表示值的集合.FRI描述特别适用于软件构架设计及动态生成。
2.3其它建模机制的作用
巴科斯范式可用于概念模型的规范化描述,谓词逻辑可用于说明构架和构件的约束条件,ADL语言可定义软件体系结构的风格,Petri网可描述工作流和事务处理的动态特性,导航图可用于构件库的组织与管理。
3构架与构件的基本实现
领域构架生成方法前已指出,一个规范的软件构架可从模式(Pattern)和模型(Model)两个不同侧面展开,并可用面向构件的关联网及资源树结构来实现。按照这一设计原理,领域构架的实现过程综合运用了六种软件系结构风格:在静态结构表示方面,采用类树来组织对象和中央资源,包括类化的对象库、数据库和例程库,这些分类库统一用构件库模式来管理;在动态结构生成方面,采用关联网来 组织构件或对象之间的组合(隐式/显式)调用过程和虚拟解释执行过程,这种关联网是基于规则引用和构架重组的。ADL语言可定义软件体系结构的风格,Petri网可描述工作流和事务处理的动态特性,导航图可用于构件库的组织与管理。并对符合确认测试条件的应用系统进行全局封装和使用规范生成;最终获得一个真正构件化的目标系统,这是一个经过版本逐次寻优的实用软件系统。
4结语
综上所述，电子信息系统的开发是相对比较复杂和艰难的，需要对信息系统的实时安全严苛要求，确保业务逻辑的稳定性，而且需要设计者能够始终专注业务逻辑，注重软件开发和集成平台的充足和可扩展。
参考文献:
[1]杨智楠.综合电子信息系统面向构件的软件开发与集成技术[J].中国新通信,2020,22(03):67.
[2]成静.综合电子信息系统面向构件的软件开发与集成技术[J].电子技术与软件工程,2019(08):60.
[3]虞凌云.信息系统集成技术与开发策略的研究[J].科研，2018（11）：353-354.
作者简介：高学恒，男，1973年7月出生，安徽濉溪人，淮北市城市管理监控中心工程师，长期从事计算机技术工作。
论文作者:高学恒
论文发表刊物:《科学与技术》2019年20期
论文发表时间:2020/4/17
标签：构件论文; 过程论文; 模型论文; 软件论文; 建模论文; 领域论文; 构架论文; 《科学与技术》2019年20期论文;