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1、组件技术,计算机科学的本质,计算机的定义 冯-诺伊曼定义：define a computer as a device that accepts data, processes data, stores data, and produces output. 指令流处理方式 本质： 动态 计算 静态 存储,软件领域的发展,程序设计方法的发展 软件需求的变化 软件环境的变化 软件开发模式的变化,程序设计方法的发展,功能分解法 计算任务 结构化程序设计 以数据为中心 面向对象程序设计 以对象为中心 组件程序设计 以组件为中心,综 合 使 用,软件需求的变化,计算,实用,管理(MIS),分布式系统,软件
2、环境的变化,单任务,多任务,文字界面,图形界面,单线程,多线程,平台相关,跨平台,单机(本地),网络(分布式),单一语言,多种语言,软件开发模式,机器码,高级语言 和脚本代码,OS + Compiler + Editor,OS + Compilers + IDEs + Libraries + Wizards + Components + other inforstructures + 经验,发展变化的结果,软件学科的形成 不变因素： 计算机的基本运作模式 探求新的计算模型 量子计算 软件学科怎么办？ 生物信息学(?),回顾软件学科10多年来的变化,软件的产生过程： 原始代码-编译-Link-终
3、代码、脚本 混合 软件的分发过程： 文档、说明书、自动安装工具、培训、升级 软件工程： 需求-分析-设计-code-test-使用 对象技术和组件技术的不断普及，与大环境发展相结合,对象技术,用一种新的思路来看待问题 10多年的发展证明了OO符合软件的规律 对象技术的发展需要开发工具和开发语言的支持 三大特性：封装性、继承性、多态性 两种思想 Object-Based Object-Oriented,组件技术,组件技术适合于现代的软件环境 软件更新快、规模大、强调协作等 组件的概念、软件IC 组件的可独立发布性要求“接口与实现分离” 组件infrastructure，组件体系 COM、CORB
4、A（和Java） 中间件(middleware)市场,国内的状况,在对象技术和组件技术方面，国内落后 问题： 好的技术没能及时引进来(怎么引进来?) 缺乏好的教材、技术杂志、技术书籍(?) 缺乏良好的教育环境和工业环境,基础,编译过程，程序产生的过程 回归“冯-诺伊曼”模型 C+之必要性： 最能反映对象技术、组件技术的核心概念 存在的问题： 缺乏好的书籍(?) 国内的应用领域不够广泛(?),概念：类、对象,类是定义，它封装了状态和操作 对象是实例，它反映了具体的事物,对象由类来定义 一个对象可以与多个具有继承关系的类相联系,概念：组件,定义：可独立发布的二进制单元 有的地方称作“package
5、”,容易混淆： 服务器(server)、对象,例如： COM组件、Java Applet,概念：reuse（重用、复用）,软件设计的目标,不同形式的reuse,不同层次的reuse,例子： 类库、中间件,概念：接口与实现分离,Interface and implementation 对象技术和组件技术都强调,接口是对象或者组件的通信协议 实现是对象或者组件的内部细节,接口的发布 客户只关心接口,概念：decouple,去耦 尽可能地消除软件之间或者软件的不同部分之间的联系,是软件设计的重要手段，也是目标,不同层次上的decouple,概念：多态性(polymorphism),对象技术中的重要概
6、念 以一致的方式来看待不同的事物,在C+中，通过继承和虚成员函数来实现 运行时刻绑定：runtime binding 区分两个词：overload vs. override,在组件技术中，通过接口来体现,概念：module,模块 不同层次上有不同的定义,在Windows和Linux中，指可独立装载的二进制代码单元,有些操作与模块相关,概念：模板(template),函数模板和类模板 抽象层次更高 泛型技术(generic programming),已纳入C+标准之中,例子： STL、ATL,概念：C/S和多层结构,这是指软件的结构 C/S是基础 多层结构具有较好的灵活性和可扩展性,多层结构与基
7、于组件的系统相结合,变种： B/S,概念：其他,现代软件的发展形成了很多重要的概念 掌握这些概念对于提高自己的软件理解水平非常重要 防止混淆和滥用概念,软件形式,单机软件 整体发布 Client/Server软件 简单的网络应用 分布式软件,软件发展面临的问题,软件的复杂度增加 代码开发管理 软件升级和更新 牵一而发动全身？ 分布式软件的发布和配置 用户需要培训，程序员和设计人员更需要,软件发展面临的问题(续),Custom-made versus standard software 如何平衡？ 依赖于全才开发人员 软件层次划分 软件的可扩展性 用户可定制、脚本支持 与标准接轨 如Web B/
8、S,软件发展趋势,组件软件、软件组件 中间件市场已经形成 软件基础设施的重要性 经验和成果的重用 软件的可重用性要求 重用粒度不同 API的多样化 软件方案(solution)，consulting市场,组件软件,部分升级 补丁 缩短软件的更新周期 增加了异构软件的可能 标准接口、标准规范、标准协议 动态组合，提高软件生产力 符合现代软件的发展要求,软件组件,关键：接口设计 接口不变性 接口可扩展性 对基础设施的依赖 COM、CORBA、. 内部独立设计、独立开发 独立发布、独立测试,基础设施：组件体系,COM(Component Object Model) 93年发布，脱胎于MS的OLE 规
9、范+实现 CORBA(Common Object Request Broker Architecture) 91年第1版，OMG(Object Management Group) 规范+实现,COM：组件对象模型,建立在二进制层次上的标准 许多概念与C+的特征相似，如vtable 程序与程序之间的通信建立在此基础上 COM规范 平台无关 定义了大量的标准接口用于各种用途 COM实现 平台相关 Windows实现了规范要求以及许多辅助功能,COM特性,语言无关 规范和实现都是语言无关的 进程透明 位置透明 inproc server、out-of-proc server 可重用性 多线程特性 可
10、扩展性,COM：接口,COM接口 IID：128位整数 接口定义语言COM IDL 对应于C+中由纯虚函数组成的类 单继承，基接口：IUnknown COM接口特性： 接口不变性 继承性 多态性运行时刻的多态性,COM：对象,COM对象 CLSID 实现多个接口,COM对象特性： 身份确定 封装 可重用,COM：组件,COM对象的载体 包含多个COM对象 进程内组件 DLL Export Entrys 进程外组件 IPC：RPC/LPC,COM：进程内组件,Inproc server Export Entrys,COM：进程外组件,Out-of-proc server,COM：远程组件,rem
11、ote server,COM：组件信息发布,注册表 发布组件的信息、对象的信息、接口的信息等 注册工具和配置工具 Regsvr32.exe .reg 自注册 -RegServer DCOMCNFG.EXE MTS Explorer、活动目录,COM：创建COM对象,对象的创建过程 （略）,COM：COM对象管理,客户使用规则，控制对象生命周期 COM实现优化 各种辅助手段 组件类别 component category MTS和COM+,COM：COM体系,基本的功能 扩展功能 连接点 结构化存储 名字服务 自动化 其他 COM+,COM：COM+,建立在COM的基础上，COM的自然延伸 Services 事件服务 队列服务 事务服务 负载平衡 其他,COM：应用,OLE ActiveX control 脚本功能扩展 OLE DB ADSI ASP 其他,COM：分布式应用,COM/COM+为基于Windows的分布式应用提供了基础设施 Transaction Security OLE DB Web 集成Active Directory 管理功能,
