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结构工程师增刊 全国结构计算理论与工程应用学术会议 2003.同济大学 结构CAD系统中组件技术应用研究 宫 海 李国强 (同济大学建筑工程系 200092) 搞 要:本文介绍了组件技术 (COM)的特点，并通过在MTS系统中的应用实例，全面阐述了组件技术及具 休实现方法. 关键词:组件、结构CAD 1 前言 组件技术是继面向对象技术之后发展起来的一种新的软件工程技术，是面向对象技术的延伸， 具有面向对象结构的所有优点。基于组件的系统模型仍然是一种面向对象的结构，但系统中的对象 是按照规范设计的模块，这些定义良好的软件模块 (称为组件Component)在系统中共存，并且充 分地相互作用。按照这种结构，可以将若干组件组合起来，以建立更大和更复杂的系统。这样建立 起来的系统具有更高的开放性和可扩充性。 组件技术允许对象在进程之间或者在不同的机器之间传递信息，就如同在同一个进程之间一样 的便捷。只要组件的开发符合一定的开发规范，用户就可以通过接口对组件进行操纵。在这里，接 口是指在没有给出对象的实现和状态的情况下对对象行为的描述。接口包括操作但不包括属性，并 且它没有对外界可见的关联。一个或多个组件可以实现同一个接口，并且每个组件都可以实现接口 中的操作。 组件技术严格的区分了接口和接口实现的概念。一个接口实际上只是一组约定，没有被任何组 件所实现，当组件接口被定义出来时，并没有任何的组件与它们关联。直到存在组件实体对接口进 行解释以后，才认为接口被实现了。客户端就可以根据接口的约定对该组件进行操作和与之通信。 简单的组件对象支持单接口，复杂一些的对象可以支持多个接口。客户端只能对组件对象的接 口进行访问，所以，反过来也可以说接口定义了组件对象的行为，接口在组件和客户端建立了一种 契约关系，约定了数据操纵的方式、通讯的机制和对象的行为。 由组件技术建立起来的系统，其最大的受益之处在于复用。这种复用机制建立在二进制基础上， 与面向对象中采用继承机制来实现代码复用所不同的是，组件技术中的客户方不需要了解己有组件 方的信息，对客户方来说，己有的组件是完全的黑箱，被复用的组件向它的客户方隐藏了所有的细 节，这种复用机制仅仅依赖于被复用组件的行为而不是它的代码实现过程，复用仅仅通过接口来进 行。常用的组件复用的机制有包容和聚合两种形式。 组件提供了将元素分组的通用组织机制。小的组件可以通过复用机制嵌套在其他的组件中。从 这个意义上来说，整个系统对应了一个高层的组件对象，模型中的所有元素都直接或间接的包含在 这个组件中。系统便是所有模型元素的总和。在这个系统中，每个模型元素在唯一的命名空间内声 明，可以单独进行配置、控制、存储和访问控制。每个组件对象必须为其他对象所有。所有的组件 的所有关系组成了一个具有登记关系的树状结构。同时，组件对象还可以引用其他元素，所有的引 用关系又组成了网状结构。子系统和系统是特殊类型的组件。一个系统可表示为一个子系统，该子 系统是层次结构的根。它是唯一不被其他组件对象所有的组件。这个根包直接或间接的包括了模型 中所有组成部分。 组件技术实现了系统级的复用。可复用的组件集合起来，形成系统的子系统，所有子系统的总 和构成了软件的平台构架。 万方数据 结构工程师增刊 全国结构计算理论与工程应用学术会议 2003.同济大学 2 MTS规范验算设计组件对象实现 结构设计中涉及的规范很多，规范之间的相互关系很复杂。传统的设计方法是将规范中的验算 函数抽取出来，变为一个函数库。但是这样做不是面向对象的方法，带来了维护性的一系列问题， 对于规范验算逻辑的改变、规范本身的扩充不能很好的反应。 这里给出使用组件化的方法来设计规范对象的方法。 以