组件体系结构

计算机术语

体系结构包括一组部件以及部件之间的联系。组件体系结构是指软件体系结构以组件技术为基础来构建软件，实现用户的需求。由于软件开发者无法预知每一个用户的要求，更无法将用户的所有要求封装于一个软件之中。组件体系结构将绝大多数用户所要求的共同属性定义为核心组件，并将其封装为一个小型的、可扩展的内核。

简介

组件体系结构是指软件体系结构以组件技术为基础来构建软件，实现用户的需求。组件体系结构有如下的优点：1) 精巧的内核：就实现而言应用软件是一个庞大而复杂的标准。通过将其精简为一个小的核心功能集合，减少了实现的复杂度，并且增强了软件的可维护性。2)扩展能力：借助扩展集和特性集的概念，开发者可以在内核上添加新的扩展集，也可扩展新的特性。这样就可以依据不同的需求，定制不同的应用。3)减少了对资源的占用：例如对于机顶盒而言，每一种特性都是对资源的消耗。采用小内核的方式，可以为用户节省不必要的资源开支将会大大地方便用户的使用。

组件技术

组件技术是面向对象技术的核心，它的基本思想是：将大而复杂的软件应用分成一系列的可先行实现、易于开发、理解和调整的软件单元，也就是组件（components）。以此为基础的软件解决方案，效率高，花费也低。

属性

组件有以下几个基本属性：

1)组件是可独立配置的单元，这是它与对象的本质区别。组件内部独立设计、独立开发，可进行独立测试、独立发布；

2)组件强调与环境和其他组件的分离，因此组件的实现是严格封装的，外界没有机会或没有必要知道组件内部的实现细节，为了尽可能的消除软件之间或者是软件的不同部分之间的联系，组件内部设计强调强内聚，而组件之间则尽量追求松耦合；

3)组件可以在适当的环境中被不同形式的或不同层次的重复使用，因此组件需要提供清楚的接口规范，可以与环境交互。组件技术强调接口与实现分离，接口是对象或者组件见的通信协议，实现是对象或者组件的内部细节；

4)组件不应当是持续的，即组件没有个体特有的属性，理解为组件不应当与自身副本区别。

特点

真正的软件重用和高度的互操作性：组件是完成通用或特定功能的一些可互操作的和可重用的模块，应用开发者可以利用它们在不同应用领域的知识来自由组合生成合适的应用系统。

接口的可靠性：组件接口是不变的，一旦被发表，它们就不能被修改。也就是说，一旦组件使用者通过某接口获得某项服务，则总可从这个接口获得此项服务。因此，组件封装后，只能通过己定义的接口来提供合理的、一致的服务。这种接口定义的稳定性使客户应用开发者能构造出坚固的应用。

可扩充服务：每个组件都是自主的,有其独自的功能，只能通过接口与外界通信。通过消息传送互相提供服务,基本组件的互操作是交互服务的。当一个组件需要提供新的服务时，可通过增加新的接口来完成，不会影响原接口己存在的用户。用户也可重新选择新的接口来获得服务。

具有强有力的基础设施：为了使组件有机地胶合(glued)在一起,实现无缝连接，需要功能很强的基础设施。这些基础设施是获得重用性可移植性和互操作性的有效工具。这样就可知道如何找到组件提供的服务，并能在应用程序编译时进行静态联编，用户必须在编译时就知道要访问的服务器接口，或在应用程序执行时进行动态联编。在动态机制中，客户可以不知道可用的服务器和接口信息，而是在运行时间内搜索可用服务器,找到服务器接口，构造请求并发送，最后收到应答。

软件体系结构

虽然软件体系结构的概念早在 20 世纪 80 年代就已经提出，但真正引起关注和重视是在 90 年代。1992年，Dewayne Perry 和 Alex Wolf 定义：软件体系结构={ 元素，形式，准则}。软件体系结构是由具有特定形式的体系结构元素或设计元素构成，包括处理元素、数据元素和连接元素。处理元素负责对数据进行加工，数据元素是被加工的信息，连接元素把体系结构的不同部分组合连接起来。软件体系结构形式由专有特性和关系组成。而在多个体系结构方案中选择合适的体系结构方案往往基于一组准则。这一定义注重区分处理元素、数据元素和连接元素，这一方法在其它的定义和方法中基本上得到保持。

1993 年，David Galan 和 Mary Shaw 提出：软件体系结构 ={ 组件，连接件，约束} 。组件可以是一组代码，如程序的模块；也可以是一个独立的程序，如数据库服务器。连接件可以是过程调用、管道、远程调用等，用于表示组件之间的相互作用。一个软件体系结构还包括某些约束，约束一般为对象连接时的规则或指明连接的势态和条件。软件体系结构是设计过程的一个层次，它处理那些超越算法和数据结构的设计，研究整体结构设计和描述方法。

1994 年，Bass 等人提出体系结构设计至少应包括应用领域的功能分割、系统结构、结构的领域功能分配三个方面。1995 年，David Garlan 和 Mary Shaw 修正定义：软件体系结构包括系统组件的结构、组件的相互关系以及控制组件设计演化的原则和指导三个方面。1996 年，Kruchten 指出，软件体系结构有四个角度：概念角度、模块角度、运行角度和代码角度。概念角度描述系统的主要组件及它们之间的关系；模块角度包含功能分解与层次结构；运行角度描述一个系统的动态结构；代码角度描述各种代码和库函数在开发环境中的组织。1997 年，Bass，Clements 和 Kazman 提出：软件体系结构包括组件、组件的外部可见性以及相互的关系。其中软件组件的外部可见性是指软件组件提供的服务、性能、特性、共享资源使用等。该定义强调体系结构分析需要从系统中抽象出用于分析、决策的信息。概括各种不同观点，可发现它们都支持这样的观点，即：软件体系结构包括系统总体组织、全局控制、通信技术、同步、数据存取、设计元素的功能、组织、规模、性能、设计方案的选择。

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