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2014年11月第3题
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请详细阅读有关嵌入式构件设计方面的说明,在答题纸上回答问题1至问题3。
【说明】
构件(component)也称为组件,是一个功能相对独立的具有可复用价值的软硬件单元。近年来,构件技术正在逐步应用于大型嵌入式系统的软件设计。某公司长期从事飞行器电子设备研制工作,已积累了大量成熟软件。但是,由于当初管理和设计等原因,公司的大量软件不能被复用,严重影响了公司后续发展。公司领导层高度重视软件复用问题,明确提出了要将本公司的成熟软件进行改造,建立公司可复用的软件构件库,以提升开发效率、降低成本。公司领导层决定将此项任务交给技术部门的王工程师负责组织实施。两个月后,王工程师经过调研、梳理和实验,提交了一份实施方案。此方案得到了公司领导层的肯定,但在实施过程中遇到了许多困难,主要表现在公司软件架构的变更和构件抽取的界面等方面。

分值(9分

请用200字以内文字说明获取构件的方法有哪几种?开发构件通常采用哪几种策略?并列举出两种主流构件标准。

参考答案

获取构件的方法包括:(1)从现有构件中获得符合要求的构件,直接使用或做适应性(flexibility)修改,得到可重用的构件;(2)通过遗留工程(Legacy engineering),将具有潜在复用价值的构件提取出来,得到可重用的构件;(3)从市场上购买现成的商业构件,即COTS(Commercial Off-The-Shell)构件;(4)开发新的符合要求的构件。
开发构件的策略:分区:指的是将问题情景的空间分割成几乎可以独立研究的部分;抽象:是对给定时间内执行指定计算的软/硬件单元的一种抽象;分割:是将结构引入构件的行为,支持对行为性质进行时序推理。主流构件标准包括:CORBA、COM/DCOM/COM+、EJB(答出其中两种即可)。

凯恩解析

获取构件的方式多种多样,主要分为四类:直接复用现有构件、遗留工程提取、购买COTS构件以及重新开发构件。直接复用或经过小幅度适应性修改的构件能够大幅节省研发成本;遗留工程则强调对已有系统进行分析、分解,从中抽取潜在的可复用构件,适合像题干中这类有大量积累软件的公司;购买COTS构件是一种工业界常见手段,例如现成的通信库、加密库;最后,在没有可用资源时,就需要从零开始开发新的构件。

在构件开发策略上,分区、抽象、分割 是核心手段。分区强调将复杂问题划分为相对独立的部分,以便构件化设计;抽象强调将软件/硬件功能提炼为统一接口,使其能够独立于具体实现而复用;分割则通过在构件中引入结构,支持形式化推理和组合验证。关于主流标准,业界常见的有 CORBA(通用对象请求代理架构)、COM/DCOM/COM+(微软组件对象模型)、EJB(企业级Java Bean),它们为构件化设计提供了规范和工具。

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