基于构件的软件产品集成开发平台国内外研究现状

国内外研发觉状及进展趋势
基于构件的软件开发是幸免重复劳动，提高软件生产效率的软件开发方式，属于“软件复用”的一种实现方式，其起点是应用系统的开发再也不采纳一切“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存的知识和体会，如需求分析结果、设计方案、源代码、测试打算及测试案例等，从而将开发的重点集中于应用的特有组成成份。

通过软件复用，在应用系统开发中能够充分地利用己有的开发功效，排除包括分析、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功效，幸免了从头开发可能引入的错误，从而提高了软件的质量，因此基于构件开发的软件系统强调构件化和体系结构的作用，具有很强的自适应性、互操作性、扩展性和重用性。

最近几年来，构件技术和基于构件的软件开发技术慢慢成为阻碍整个软件产业的关键技术，构件化已经成为软件企业的需求，软件构件市场已现眉目，软件工业化生成模式正在推动软件产业的规模化进展。

支持构件开发和治理和基于构件进行软件开发的标准、基础工具和产品正慢慢完善。

3.1主流软件构件标准的分析比较
当前，要紧有以下三种比较有阻碍的软件构件技术标准:OMG 的CORBA、微软公司的COM/DCOM和SUN的EJB（Enterprise Java Bean）。

1) CORBA是公共对象请求代理体系结构(common objects
request brokerarchitecture)的缩写，是对象治理组织(OMG-Object Management Group)开发的一套散布式对象技术标准，涉及接口、注册、数据库、通信和犯错处置等方面的问题。

和对象治理体系结构(OMA)概念的其他对象效劳相结合，CORBA成为支持散布式系统中对象技术的中间件设施。

CORBA的对象请求代理(ORB)作为转发消息的中间件，实现了对象间的无缝集成和互操作。

因此，CORBA可作为面向对象的软件构件在运行级上组装的技术基础，从而实现构件的黑盒复用。

当前已有许多符合CORBA的ORB产品，如IONA公司的Orbix, Inprise 公司(原BORLAND公司)的VisiBroker, Digital公司的ObjectBroker, IBM公司的ComponentBroker和Sybase公司的Jaguar CTS等。

2） COM是个开放的构件互操作标准，有很强的扩充和扩展能力。

COM标准包括COM核心、结构化存储、统一数据传输、智能命名和系统级的实现(COM库)。

COM核心规定了构件对象与客户通过二进制接口标准进行交互的原那么，结构化存储概念了复合文档的存储格式和创建文档的接口，统一数据传输约定了构件之间数据互换的标准接口，智能命名给予对象一个系统可识别的唯一标识。

DCOM是微软公司开发的散布式构件对象模型，支持散布式系统中的面向对象技术，是COM在散布计算方面的自然延续，为散布在网络不同节点的两个COM 构件提供了互操作的基础结构。

因此，也为构件的黑盒复用提供了技术基础。

但是，COM/DCOM是基于Window，平台的，而不象CORBA具有平台独立性。

3) J2EE是SUN 公司1999年推出的一种全新的Java平台，用来
解决企业级效劳端计算的需要，J2EE平台提供了基于构件的方式来设计、开发、装配及部署企业应用程序。

J2EE平台提供了多层的散布式的应用模型、构件重用、一致化的平安模型和灵活的事务操纵。

EJB是J2EE平台的核心，也是J2EE取得业界普遍关注和支持的要紧缘故。

EJB的核心思想是将商业逻辑与底层的系统逻辑分开，使开发者只需关切商业逻辑，而由EJB容器实现目录效劳、事务处置、持久性、平安性等底层系统功能。

几种主流的构件技术各自既有所长亦有所短，表1给出了这几种构件技术的综合比较结果。

表3－1 主流构件技术比较
3.2基础工具和产品介绍
（1）I BM Rational Rose
IBM Rational Rose 是一个完整的可视建模方案，开发人员、项
目领导、工程师和分析人员能够在提交编码之前对需求和构架进行可视化、明白得和改良。

利用模型驱动的方式进行软件开发，能够保证系统的可扩展性、灵活性和靠得住性。

Ratioal Rose产品为大型软件工程提供了可塑性和柔韧性极强的解决方案：
强有力的阅读器，用于查看模型和查找可重用的组件
可定制的目标库或编码指南的代码生成机制
既支持目口号言中的标准类型又支持用户自概念的数据类
型
保证模型与代码之间转化的一致性
能够与Rational Visual Test,SQA Suite和SoDA文档工具
无缝集成，完成软件生命周期中的全数辅助软件工程工作
强有力的正/反向建模工作
缩短开发周期，降低保护本钱
（2）B orland Together
Borland Together是一套软件系统建模和设计的基础架构。

不管是创建新的应用程序，仍是从现有的应用程序中提取设计信息，Together 技术都会使架构师，分析师和开发者维持与架构模型的常规可视化明白得维持同步。

通过应用程序建模和源代码可视化，Together 能够显著降低技术复杂性，提供先进的设计模式，以在整个开发生命周期中减少常见的、能够幸免的错误发生的风险。

这些都会促成健硕的软件解决方案的加速交付。

它包括如下几个重要的部份：
Together Architect 是为企业应用程序架构进行设计、开发及沟通的软件架构，在与来自跨开发和业务组织的股东一起工作时，提供的一个综合性、多语言建模解决方案。

Together Designer 是跨平台的 UML 建模方案，是为业务分析师，和其他需要在可视模型能够对软件架构和编码的需求概念和通信进行优化的环境中工作的人员所提供。

Together Developer 是为软件开发人员提供的一个独特的以编码为中心的建模解决方案，它通过利用 UML 级和顺序图，显著降低应用程序的复杂性。

（3）C ompuware公司的OptimalJ
Compuware公司推出的Compuware OptimalJ开发平台的3.1版本具有业界领先的对Web Services平安机制的支持，并有更多在Compuware OptimalJ的集成测试环境方面的支持--包括for BEA WebLogic Server和IBM WebSphere应用效劳器的测试支持--和在集成遗留代码方面的增强功能。

该产品具有如下几个方面的特点：领先的Web Services平安机制-- 提供了支持OASIS（the Advancement of Structured Information Standards）概念的新的Web Services平安规约的第一批的开发工具。

保证企业能够通过web services平安的构造业务应用。

提供灵活的建模支持 -- Compuware OptimalJ中不但提供了对UML建模的支持，还扩展了和各类世界级建模工具的集成，包括IBM Rational Rose、Borland 的Together Control Center、
SparxSystems Enterprise Architect和Objecteering。

Driving Legacy Modernization -- 扩展了对IBM架构软件的支持，集成了WebSphere MQ，因此爱惜了Compuware OptimalJ 的顾客在已有的底层架构（infrastructure）上的投资。

Ensuring Platform Flexibility -- Compuware OptimalJ 增加了集成测试环境的部署选择，包括业界领先的应用效劳器BEA WebLogic Server和IBM的WebSphere，这将加速IT组织创建、测试和调试应用的进程。

（4）T elelogic的Tau2
Telelogic TAU2 是模型驱动的开发 (MDD) 环境，它针对生命周期提供了一些高级功能，从系统工程和软件开发到测试生成。

凭借对UML 2.0 建模、模型驱动的系统架构 (MDA) 和 SysML 和动态模型模拟和代码生成的支持，TAU G2 能够自动实施嵌入系统、关键业务系统和其它高级系统的设计、开发和测试方面的最正确做法。

结合对常见硬件系统架构、实时操作系统 (RTOS) 和集成开发环境的壮大支持，TAU G2 的建模功能可使开发人员详细说明系统设计的方方面面，并模拟和验证其行为，从而确保在项目开始后的整个生命周期内都可不能显现设计错误。

该环境具有如下功能：
支持可视化的系统设计；
提供系统设计的验证功能；
弥补需求分析、系统工程和软件开发之间的缺口；
支持并行开发，而且自动化文档生成；
设计、开发并交付高质量的软件；
自动生成、执行和治理测试案例；
利用 TAU G2 的基于角色的组件；
与 Telelogic 的其它领先的生命周期管明白得决方案集成。

3.3国外研发觉状
1)美国军方的构件库
最近在日本召开的国际软件工程会议上，基于构件的软件开发模式成为那时会议研讨的一个热点。

美国总统信息顾问委员会在美国国家白皮书上，提出了解决美国软件产业脆弱问题的五大技术，其中之一确实是成立国家级的软件构件库。

美国之因此重视成立国家级的软件构件库，是因为美国己经开发了许多基于构件技术的软件系统，并形成了多个不同领域的构件库，但有相当一部份构件库互不相容，因此要研究构件库的互操作性，以便把这些构件库组合成一个大库，形成国家的基础资源。

目前，美国已有很多软件企业采纳构件技术生产软件。

美国军方与政府资助的项目中，已成立了假设干构件库系统，如CARDS ,ASSET, DSRS等。

在由DARPA发起，美国军方、SEI和MITRE 支持的STARS项目中，考虑了开放体系结构的构件库之间共享资源和无缝互操作的问题，并提交了ALOAF C Asset Library Open Architecture Framework，开放体系结构的构件库框架)Version 1.2版。

这一报告表现了STARS对可复用构件库系统的熟悉，给出了一个
构件库框架的参考模型。

北大西洋公约组织(NATO)针对NATO, NATO 参与国和承包商制定了一组关于软件复用的标准，其中包括“可复用构件开发标准”、“可复用软件构件库治理标准”、“软件复用进程标准”。

制订这些标准的目标是供NATO及其参与国的项目管理部门利用它们来成立复用打算需求和向承包商提供指导，承包商那么将它们用于特定项目的开发实践。

2)CMU/SEI的产品线系统
产品线系统(Product Line System)是CMU/SEI提出的产品开发的组织方式。

产品线集中表现了软件复用思想。

体会说明，单靠技术方式并非能保证成功的产品线生产能力，经济、组织、治理和进程在成立和保护产品线中起到了关键作用。

一个产品线是共享一组一起设计及标准的产品族，从市场角度看是在某市场片断中的一组相似的产品。

成立产品线是依照生产的经济学，使产品族可复用构件能达到最大限度的复用目的。

产品线方式能够通过各类可复用软件构件，如需求、需求规约、构架、代码构件、文档、测试策略和打算、测试案例和数据、开发人员的知识和技术、进程、方式及工具等，支持最大限度的软件复用。

产品线也是基于在相同产品价钱条件下提高竟争力的商业考虑。

产品线系统已有成功的应用实例.例如瑞典Celsius Tech System公司的产品线系统。

那个产品线系统的特点是构架组、构件组和集成组的分离。

构架组负责产品线系统构架的概念和演化;构件组负责依照产品线系统构架，生产和治理可复用构件:集成组那么依照具体客户的需求，利用产品线系统构架和可复用构件进行具体的系
统集成。

3.4国内研发觉状
在国外软件企业风风火火的推动构件化进程的同时，国内的软件企业也开始实施软件构件化，推行基于构件的软件开发方式。

最近几年来已构件技术与基于构件的软件开发技术为主的平台软件的研发受到国家和各级科技主管部门的重视和资助。

北京市于2005年成立长风开放标准平台软件联盟，投入数万万元支持平台软件技术提升；上海市政府出资5000万元资助普元软件公司，并把中间件及平台软件作为上海市重点资助的软件领域；2005年5月，广东省成立“中法中间件联合研发中心”；山东省投资3000万元成立中创软件商用中间件公司，构建山东中间件产业基地。

与此同时，北京和上海两地显现了以构件开发和基于构件的软件开发为主的研究所和企业，而且取得了丰硕的功效。

（1) 北京大学软件工程研究所的青鸟软件生产线
青鸟软件生产线是由北京大学软件工程研究所研制的支持软件复用与软件构件的平台性功效。

在所长杨芙清院士的领导下，对软件复用与软件构件技术进行了深切的研究。

其研究功效“青鸟工程”在软件复用和构件技术领域成绩斐然。

其中青鸟软件生产线系统是其最为重要的功效之一，该系统是基于构件一构架模式的软件开发技术及系统，为软件开发提供整体解决方案，推行软件工业化生产模式，增进软件产业规模的形成。

在青鸟软件生产线中，软件的生产进程划分为三类不同的生产车间，即应用构架生产车间、构件生产车间和基于
构件、构架复用的应用集成(组装)车间，从而形成软件产业内部的合理分工，实现软件的工业化生产。

软件开发人员被划分成三类:构件生产者、构件库治理者和构件复用者。

这三种角色所需完成的任务是不同的，构件生产者负责构件的生产、描述;构件库治理者负责构件分类和构件库的治理工作;而构件复用者负责进行基于构件的软件开发，包括构件查询、构件明白得、适应性修改、构件组装和系统演化。

青鸟工程历经连年的攻关、研究已大体形成面向对象工具集（JBOO）、配置治理系统（JBCM）、程序明白得系统（JBPCT）、软件测试工具等，并别离在总参某部、电信科学研究院数据通信所、北邮、北方计算中心、国防科技大学等单位投入了示范应用。

（2）上海普元的面向构件的应用基础平台－EOS
普元是国内最先推动面向构件技术的厂商之一，也是目前国内唯一一家提供真正意义上的面向构件的互联网应用基础平台的专业化厂商。

普元把崭新的互联网相关技术与先进的构件复用技术和可视化开发技术完美地结合起来，制造了一套具有国际领先水平的面向构件的互联网的应用基础平台----EOS。

该平台以成功应用于大型系统的开发和运行中。

如在中国电信北方电信二期系统，由于应用了EOS 平台，开发速度提升达到了50%，本钱降低到了50％，构件复用率达到了80%。

通过对应用构件加减之间的转变，大大加速了基于转变的应用的构件效率，从而知足了客户迅速应付市场转变的需求，而系统的稳固性和平安性，也为客户提供了充分的保障，取得了客户的确信。

上海软件产业围绕这一平台的诸如构件提供商、开放工具提供商
的产业生态链，也正在形成和完善以后，通过横向整合和纵向分工所形成的产业生态环境，已经为上海软件产业的进展带来勃勃生机。

2005年，上海基于普元公司的功效，在国家863打算和上海市科委支助的重大专项的支持下，推出了国内第一个构件库“上海构件库”，该构件库是推动上海软件产业实现构件化生产的效劳性公共基础设施，筹建于2002年初，要紧提供软件构件、构件库、构件相关技术与方式的共享、交流和推行传播等，为上海软件企业实现由传统开发方式向软件工厂模式的转变提供效劳，旨在增进软件知识共享，减少产业范围内低层次的重复劳动，加速上海软件产业的结构调整与分工，提升上海软件产业的整体技术水平与实力，为上海软件产业整体技术水平与实力的提升做出奉献。

除此之外，国内还显现了一批利用构件技术进行软件开发的企业。

亚太地域领先的企业治理软件及电子商务应用解决方案提供商金蝶国际软件集团(Kingdee)，通过构件组装及演化的相关技术提供ERP 等企业治理软件的集成与升级;中国最大的治理软件、ERP软件和财务软件供给商用友公司(UFSoft)，依托基于构件的相关领先技术和产品线，摘取了中国ERP市场第一的桂冠:国内闻名的行业解决方案供给商东软(Neusoft)，通过构件相关技术实现解决方案的集成与演化。

我省应用软件开发商顺应上述趋势，自发的转向采纳平台技术，但这些平台软件多以购买国外软件为主，自主研发较少，陷入受制于人窘境，更为重要的是这些软件很难适应行业应用软件开发的要求，还需进行二次开发。

个别龙头企业也想凭借自己的力量，开发平台产
品，但由于投入较大，成效不尽人意，迫切需要在政府的支持下联合攻关。

从技术角度看，平台软件产品功能上向广度扩展，覆盖企业级应用设计、开发、集成、部署、运行和治理的集成化平台软件产品将会显现。

在纵深层次上，平台软件产品向下将进一步融合操作系统、数据库治理系统的功能，形成一层厚实的基础软件；向上，应用框架型领域中间件平台将不断丰硕完善。

基于构件的软件开发将成为主流，专门是各类行业构件具有普遍的应用前景，随着中间件作为网络应用开发环境和运行环境双重支撑平台地位的确立，研发重点将从运行平台慢慢向开发平台转移，软件构件库治理平台将受到进一步关注。

3.5进展趋势
采纳基于软件复用的软件构件，将使软件设计生产工厂化成为可能，是以后软件开发的进展方向。

当前，面向对象的软件开发技术已日趋成熟，但手工作坊式的软件开发方式仍占主导地位。

软件复用和软件构件技术是解决软件危机，提高软件开发效率和质量的有效途经，是一种社会化的软件开发方式，有助于软件工程化、工厂化生产的实现。

软件复用和软件构件技术将引发软件产业的深刻变革，形成专业化的软件构件生产商和从事软件构件集成组装的软件系统开发商，形成软件产业的合理分工。

为了进一步的实现系统整合，强调随需应变，美国提出了面向效劳（SOA)的下一代软件架构——把企业中那些大量的遗产系统、现有系统，和新的基于阅读器的前端用“效劳”绑定起来。

它在本质上是
要实现“整合”，是高层次的灵活构造方式，它产生的背景是那些大量存在的僵化而又挥之不去的遗产系统。

相对而言，面向构件那么能够让SOA技术取得更深切、更完全的表达——不管从最低层次，仍是最高层次，均能实现“构造”。

它产生的背景是那些基础的、大量的、随机的、多层次的，和持续的转变需求。

能够说，面向构件通过革命性方式，改变了软件的表达方式。

它使得“随需应变”再也不是一句口号，而变成为软件的现实。

不管是在目前发达的软件美国，仍是进步迅速的中国，它必将成为全世界应用软件的以后技术趋势。

最近几年来，构件技术和中间件技术取得了极为迅猛的进展，据Gartner Group预测，到2005年，全世界基于构件和中间件技术开发的应用开发市场将达570亿美元，届时绝大部份的企业都会转移到以构件和中间件架构方式的应用技术架构下，到2007年，构件技术开发方式就会统一到所有的企业应用架构当中。

由此可见构件是以后软件技术世界的统一者，从技术的热点和趋势看，在以后以下几个方面会显现大的热点和迅猛进展：
(1) 可视化和一体化的构件集成开发平台将成为构件的要紧研究方向及市场热点产品之一。

由于该平台对构件质量、开发效率的核心作用，使得包括Bea在内的所有构件厂商都对其投入了庞大的精力给以研究。

成功的平台也将为软件商带来极高的商业利润。

一些公司的产品也取得了各界的认同和良好的商业效益。

为中国软件技术，专门是构件技术的持续进展和快速赶超打下了坚实的基础。

(2) 通用业务构件和领域构件也极可能成为构件研究下一步的
热点。

由于基于构件的基础系统（如操作系统、中间件系统等）开发已在国外的商业化产品中初步完成。

因此，对业务和领域构件的模型提炼和整理将极可能成为下一构件领域研发的热点。

目前，国内外已有很多公司已对其展开深切的研究。

在这方面，咱们中国的技术应该不输与国外厂商，进展具有中国业务特色和中国国情的业务构件也是本土软件企业的优势和特长。

(3) 另外构件库理论、基于构件的测试也都极有可能成为理论研究和商业实践的热点内容。

估量在以后十年内，构件技术会成熟并取得普及，整个软件的形态将完全地发生转变，将引发显现软件经济的新模式、新生产方式与新商业规那么。

业务构件技术将孕育软件生产工业化的时期，伴随着许多进展的机缘。