面向对象方法中的软件复用技术探讨

摘　要：软件复用(SoftWare Reuse)是将已有软件的各种有关知识用于建立新的软件,以缩减软件开发和维护的花费。软件复用是提高软件生产力和质量的一种重要技术。本文介绍了软件复用的基本概念和关键技术，并阐述了面向对象方法中的软件复用技术。 　　

关键词：软件复用；软件工程；面向对象

　　1.引言
　　近年来，随着计算机硬件的成本的不断下降，软件的生产规模日益增大，计算机的应用范围也得到了很大程度的普及，人们对软件系统的需求急剧上升，随之而来的软件规模越来越大，开发费用越来越高，开发的质量和效率不断降低的问题日益严重。造成这种现象的一个主要原因就是软件开发组织对相同或相似系统做着大量的重复性工作。要改变这种状况，软件复用是一条现实可行的途径。
　　2.软件复用概述
　　2.1软件复用概念
　　软件复用是一种计算机软件工程方法和理论，是指重复使用"为了复用目的而设计的软件"的过程。它是一种系统化的方法，为了复用而进行设计，为了复用而开发，并且要有效地组织和管理这些复用产品，方便人们查找和使用，基于复用产品进行开发。软件复用一定要有积累，首先要为了复用目的设计很多的复用产品，有了一定的积累后才能进行软件复用。
　　软件复用的主要思想是，将软件看成是由不同功能部分的"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，编写一特定软件的工作就变成了将各种不同组件组织连接体来的简单问题，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。
　　2.2软件复用意义
　　通常情况下,应用软件系统的开发过程包含以下几个阶段:需求分析,设计,编码,测试,维护等。当每个应用系统的开发都是从头开始时,在系统开发过程中就必然存在大量的重复劳动,如:用户需求获取的重复,需求分析和设计的重复,编码的重复,测试的重复和文档工作的重复等。
　　软件复用是在软件开发中避免重复劳动的解决方案,其出发点是应用系统的开发不再采用一切"从零开始"的模式,而是以已有的工作为基础,充分利用过去应用系统开发中积累的知识和经验,如:需求分析结果,设计方案,源代码,测试计划及测试案例等,从而将开发的重点集中于应用的特有构成成分。
　　通过软件复用,在应用系统开发中可以充分地利用已有的开发成果,消除了包括分析,设计,编码,测试等在内的许多重复劳动,从而提高了软件开发的效率,同时,通过复用高质量的已有开发成果,避免了重新开发可能引入的错误,从而提高了软件的质量。
　　2.3软件复用对象
　　软件复用不仅仅涉及源代码，复用对象主要有以下几个部分：
　　(1)代码的复用
　　包括目标代码和源代码的复用。其中目标代码的复用级别最低，历史也最久，当前大部分编程语言的运行支持系统都提供了连接（Link）、绑定(Binding)等功能来支持这种复用。源代码的复用级别略高于目标代码的复用，程序员在编程时把一些想复用的代码段复制到自己的程序中，但这样往往会产生一些新旧代码不匹配的错误。想大规模的实现源程序的复用只有依靠含有大量可复用构件的构件库。
　　(2)设计的复用
　　设计结果比源程序的抽象级别更高，因此它的复用受实现环境的影响较少，从而使可复用构件被复用的机会更多，并且所需的修改更少。这种复用有三种途径，第一种途径是从现有系统的设计结果中提取一些可复用的设计构件，并把这些构件应用于新系统的设计；第二种途径是把一个现有系统的全部设计文档在新的软硬件平台上重新实现，也就是把一个设计运用于多个具体的实现；第三种途径是独立于任何具体的应用，有计划地开发一些可复用的设计构件。
　　(3)分析的复用
　　这是比设计结果更高级别的复用，可复用的分析构件是针对问题域的某些事物或某些问题的抽象程度更高的解法，受设计技术及实现条件的影响很少，所以可复用的机会更大。复用的途径也有三种，即从现有系统的分析结果中提取可复用构件用于新系统的分析；用一份完整的分析文档作输入产生针对不同软硬件平台和其它实现条件的多项设计；独立于具体应用，专门开发一些可复用的分析构件。
　　(4)测试信息的复用
　　主要包括测试用例的复用和测试过程信息的复用。前者是把一个软件的测试用例在新的软件测试中使用，或者在软件作出修改时在新的一轮测试中使用。后者是在测试过程中通过软件工具自动地记录测试的过程信息，包括测试员的每一个操作、输入参数、测试用例及运行环境等一切信息。
　　2.4软件复用过程
　　软件复用利用现有的软件成分（资源）来构造新的软件系统。该软件成分可能是已有的软件，也可能是专门开发设计的可复用的软件构件。其中，可复用的现有软件成分是软件复用技术的核心。复用成分的获取、管理和利用是构成软件复用的3个基本要素。复用成分的获取有两层含义：一是将现有的软件成分抽象成可复用的，以便构成新的软件系统；二是从复用成分库中选取某个具体问题的可复用成分。目前，主要以人工方式完成复用成分的抽象描述，复用过程的直观描述如图2-1所示。

　　复用成分的管理完成对复用成分库的组织，以达到能够有效地组织、管理和扩充软件复用成分的目的。复用成分的利用是获取和管理的目的，其过程包括根据要求选择抽象的可复用成分，并对其进行适应性修改，以将其集成到现行开发的软件系统中去。目前，最成熟、最系统化和工程化的软件复用是基于复用库的软件复用。一般复用过程可分为以下几步：①认识到有可能复用的机会；②分解抽象；③分类并建立复用构件库；④检索与选择复用构件；⑤对复用构件具体化；⑥重新组装成新软件。
　　3.结束语
　　软件复用预示着更好、更快、更方便的软件开发过程，有利于提高软件生产力，可以为软件生产产业化提供有效地支持。面向对象方法是一种强有力的软件开发方法，可为软件复用提供基本的技术保证。本文通过对软件复用技术的分析，提出了一种面向对象系统分析阶段软件复用的模型，并对此模型中所涉及到范式抽象方法做了探讨，并把它们应用于具体的项目中去，从而很好地利用的设计思想，大大提高了项目的完成速度。只要我们在软件开发的过程中，重视利用面向对象的软件开发方法，一定会给软件开发带来勃勃生机。
　　
　　参考文献：
　　[1] 杨芙清，梅宏，李克勤.软件复用与软件构件技术[J]．电子学报，1998，（2）：68-75.
　　[2] 傅韶勇，张杰，等.组件化分布式应用平台的研究与设计[J].小型微型计算机系统，1999，（12）：885-889.