基于构件开发方法的概念、目标和意义

基于构件的开发（Component-Based Development，简称CBD）或基于构件的软件工程（Component-Based Software Engineering，简称CBSE）是一种软件开发新范型，它是在一定构件模型的支持下，复用构件库中的一个或多个软件构件，通过组合手段高效率、高质量地构造应用软件系统的过程［Brown00］。由于以分布式对象为基础的构件实现技术日趋成熟，CBD已经成为现今软件复用实践的研究热点，被认为是潜力的软件工程发展方向之一。

一、 基本概念
　　下面简单介绍与本文相关的一些概念，包括构件、接口、契约、接口描述语言、构件框架等，另外还介绍了CBD的开发模式，以及构件技术和对象技术的关系。

　　在文献［Szyperski97］中，Szyperski把构件定义为“软件构件是一个仅带特定契约接口和显式语境依赖的结构单元”，同时他还写道：“软件构件可以独立部署，易于第三方整合。”

　　根据这个观点，可以认为构件由一方定义其规格说明，被另一方实现，然后供给第三方使用。接口（interface）是用户与构件发生交互的连接渠道，第三方只能通过构件接口的规格说明理解和复用构件，接口规格说明也是一种“契约”（contract）,它足够精确地描述构件实现的功能，同时又不把构件限定于的实现方法，这种不确定带来多解决方案的灵活性。另一方面，虽然构件可以独立部署的，但是一个构件可能会用到其它构件或平台提供的服务，或者说基于构件的软件系统中通常是多个构件协作完成一定功能，所以构件依赖于组装环境或称为语境（context）。

　　构件基础设施（infrastructure）是异构构件互操作的标准和通信平台，构件框架（Framework）是构件实例“即插即用”的支撑结构。通过一定的环境条件和交互规则，构件框架允许一组构件形成一个“孤岛”，独立地与外部构件或其他框架交互和协作，因此构件框架及其内含的构件也可以视为一个构件，于是构件通过不断的迭代和合成，构成一个结构复杂的应用系统。目前，有多个组织和公司制定了构件基础设施的标准或开发了相关产品，也为构件、构件框架和接口建立了模型和技术规范，其中OMG CORBA［OMG01］、Microsoft COM／DCOM（或.NET）［Microsoft01, Box99］以及Sun JavaBean／EJB［Perrone01］占主导地位，本文第六章将重点讨论CORBA CCM（CORBA Component Model）构件模型，并介绍基于CCM技术的演化构件模型。

　　特别地，通过购买获得的第三方构件称为COTS（commercial off-the-shelf ，简称COTS）构件，作为内部（in-house）构件的对应概念。使用COTS是无源码的完全黑盒复用，既有成本低、即买即用的优点，又有不一定满足需求或误配的风险。

　　CBD遵循“购买而不创建（buy, don’t build）”的开发哲学［Clements95］，让人们从“一切从头开始”（build from scratch）的程序编制转向软件组装。基于构件的开发任务包括创建、检索和评价、适配（adaptation）、组装、测试和验证、配置和部署（deployment）、维护和演进，以及遗产系统（legacy）的再工程等主要活动，它们与传统的生命周期中的方法不尽相同。首先，CBD采用以构件库为中心的开发模式，构件检索和评价是CBD的一项关键任务，这里我们理解的构件库不仅仅是一个独立的数据库，而是广泛的、一切可获得的构件资源，尤其是通过互联网发布的软件构件。其次，构件形成是一种在软件体系结构支持下的组装过程，也就是说，在应用领域里需要用DSSA将独立的构件组装成完整的应用系统，可见构件的匹配和一致性验证也成为CBD的关键任务。再次，CBD过程中需要同一些技术标准化接轨，相同的构件可能由多个软件供应商生产，被多个用户使用，所以构件接口、构件基础设施必须标准化。最后，CBD需要配置管理（Configuration Management），即专门处理构件的集成、配置和发布（distribution）的有关事宜，于是构件的配置、适配和部署都是CBD的关键任务。