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软件工程方法与实践 第 10 章 软件工程高级课题 第 10 章 软件工程高级课题 10.1 软件复用 10.2 新型的软件工程 10.3 计算机辅助软件工程 10.4 小结 10.1.1 软件复用概述 软件复用（Reuse），即由软（构）件集成软件，是借鉴硬件集成而提出的，体现“从货架上直接拿”的现代软件工程理念的一种技术、一种方法，也是一个过程。 软件复用的重要性体现在：能更快、更好、成本更低地生产软件（产品）。 软件复用定义：在构造新的软件系统的过程中，对已存在的软件人工制品的再次使用技术。定义可概括为：“开发伴随复用”，“开发为了复用”。 10.1.1 软件复用概述 实现复用的关键要素是软件构件技术。可复用的构件可以包括软件的技术表示、各种文档、测试用例，以及与过程相关的任务等。 软件复用的层次从低到高有： ⑴ 源代码复用 ⑵ 软件体系结构复用 ⑶ 应用程序生成器 ⑷ 领域特定的软件体系结构的复用 10.1.1 软件复用概述 软件复用主要涉及到制造构件技术和使用构件技术。 制造构件技术是指独立于单个软件系统开发的，可服务于整个应用领域的构件生产技术。 使用构件的技术是指在软件系统开发中，使用已有构件的方法和技术。 提高软件复用质量和集成化程度的关键环节是，构件的参量化和可复用性能，以及完善的集成环境。 10.1.2 软件复用过程 软件复用过程，即基于构件的软件工程（CBSE）包含两个并发的子过程： 领域工程（DE） 基于构件的软件开发（CBSD） 10.1.2 软件复用过程 10.1.3 领域工程 领域工程（DE）是构件的一系列开发工程，是在特定的应用领域中，以构件库形式标识、构造、分类和传播一组软件制品————软件构件。 根据复用活动所应用的领域范围，可划分为横向复用和纵向复用两种复用形式。 纵向复用领域工程的活动 ⑴ 实施领域分析（步骤） ① 选择特定的领域，定义应用领域； ② 从中抽取具有可重复模式（结构的、数据的、行为的）的功能分类； ③ 收集应用领域中有代表性的应用样本，标识/描述可复用的功能类； ④ 建立领域分析模型； ⑤ 定义需求规约，得出由需求规约构件和若干连接子配置构成的领域模型。 纵向复用领域工程的活动 ⑵ 开发可复用构件 ◆开发的构件应该具有通用性、可变性、易组装性和可理解性描述等特性。 ◆设计构件必须考虑领域的应用特征，主要设计构件的标准数据、标准接口协议和程序模板。 ◆采用流行的构件实现标准。例如，组件对象模型（COM）技术，对象链接与嵌入（OLE）结构标准，公共对象请求代理体系结构（CORBA）标准，OpenDoc开放式文档接口标准等。 纵向复用领域工程的活动 ⑶ 建立可复用构件库 领域构件库具有类似于数据库管理系统的、基于科学分类的构件描述、检索和管理的一系列机制。 10.1.4 基于构件的软件开发 1. 构件集成过程模型 构件集成模型就是一个软件复用过程的基于构件的软件开发（CBSD）模型。 10.1.4 基于构件的软件开发 2. 构件的集成活动 第一，对一个构件的匹配过程，包括构件对象参数的提取和相互匹配，以及根据需要进行构件对象功能的删减、变换，使之匹配； 第二，对构件的集成（连接）过程，即设计和实现应用系统与构件的互连功能，这也可以看做是把构件对象融合到应用系统中。 10.1.4 基于构件的软件开发 3. 应用系统工程 CBSD支持的特定应用系统的软件工程，称为应用系统工程（ASE）。ASE过程是从一个或多个构件系统中选择构件进行特化，装配到某个特定应用系统中。 ① 收集信息，制定应用系统的用例模型。 ② 把用例模型作为输入，组装和特化分析构件。 ③ 把分析模型作为输入，组装和特化设计构件。 ④ 把设计模型作为输入，组装和特化实现构件。 ⑤ 组装和特化测试构件，测试应用系统。 ⑥ 应用系统打包，提供给运用制造商、安装者或用户。 10.2.1 形式化方法 形式化软件开发方法是一种基于形式化的、数学的规约技术。 形式化软件开发方法与传统开发方法相比： ① 形式化方法提供了规约环境的基础。软件需求描述被精炼成一个用数学符号表达的、详细的、形式化描述的分析模型。这样生成的模型更完整、一致和无二义性。 ② 设计、实现和单元测试等过程被一个形式化的转换过程所替代。转换由比较小的一系列步骤组成，每次转换之间的距离小于描述和程序之间的距离，因而能更好地跟踪。 形式化软件开发过程 形式化开发方法是将软件系统的需求描述，采用某种规约的形式化方式，转换成一个可执行程序。 在转换过程中，形式化描述被逐步求精地转换成