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软件组件技术及其在换热设备CAD中的应用
2015年05月11日 17:21 中国换热器网
  人员,是当前工程软件研究的当务之急。  软件组件技术是针对长期以来软件发展落后于硬件发展的问而提出的解决方案。它从根本上改变了传统间相互协调工作的体系,实现了软件的复用和健壮更新,是软件业发展的大趋势。将基于组件的软件开发思想应用于工程0人0软件开发中,是在技术上摆脱重复开发解决软件维护等问的有效途径,因而能促进0人0软件1软件组件技术1.1传统软件开发方法的不足传统方法所开发的应用软件往往是将各种功能或各种特性用固定的方式联系在起,并封装成个整体提供给用户。这种方法存在许多问1脱程序越来越复杂庞大,使得开发维护变得更加困难,成本增大。并且由于扩展功能可能导致版本冲突等复杂的问,从而使开发变得危险甚至难以进行。  应用系统严重依赖于操作系统和特定的网络服务,因而开放性很差。  应用程序内部结构过于紧密,应用程序提供的大量功能不能被独立地更新删除或替代。  个应用程序的数据和功能很难被其它应用程序所利用,可复用程度差。  1.2软件开发技术的新要求为适应计算机硬件技术特别是网络技术的飞速发展,迫切需要种新的具有高度模块化特点的软件开发模型1.对这种模型的具体要求为提供套手段,能够寻找定位和使用其它应用的服务,与服务提供者进行有效的交互通信,并且以版本兼容的方式实现服务提供程序的扩展和更新。  广泛使用面向对象的思想,充分利用各种面向对象开发工具,通过更强的模块化手段解决软件高度复杂化所带来的开发维护问,更有效地复用已有的软件功能,开发能被外部复用的软件组件。  通过客户服务器的计算模型,充分利用各种设备网络服务器等资源。  通过分布式计算模型为用户和应用程序提供单系统的映像,透明地使用网络环境的服务,而无需考虑空间分布及其结构或实现环境的影响。  软件组件技术正是为了解决上述问而提出的。  1.3软组件技术软组件也叫软构件,目前尚无统的定义。般认为软组件是指可以在进制级别上进行集成和重用,而且可以被独立生产而获得和配置的软件单元。软件组件应具备以下特征自描述。组件的属性存取方法和事件必须有适当无缝连接。  可定制。提供个典型的形方式环境,软组件的属性通过控制面板来设置。  可集成。软组件必须可以被编程语言直接控制,也可以和脚本语言连接或者与从代码级访问组件的环境连接。  连接机制。软组件必须能产生事件或者具有让程序员从语义上实现相互连接的其它机制。  软件组件技术是支持软件复用的核心技术,其基本思想就是将复杂的大型系统中的基础服务功能分解为若干个独立的功能单的可复用软件单元。组件之间组件与用户之间可以跨进程跨机器跨语言甚至跨操作平台进行通信。这样,使用者可以用自己方便的语言去实现可复用的软件组件;应用程序或其它组件的开发人员可以方便地使用组件提供的服务。客户和服务组件任何方版本的独立更新都不会导致不兼容问,从而在更大程度上实现了代码重用和系统集成,降低了系统的复杂程度。  利用组件技术进行软件开发就像用各种不同的建筑模块盖房子,它并不是完全从头开始建立个新的应用,而是个以组装为主的软件开发过程。要实现这样的组件软件,组件程序之间必须遵循严格的规范,软件系统才能正常运行。  软件组件的对象模型是关于软件组件之间如何连接对象管理组织的0,尺8人0,16,1只69,83,1的你已经成为,操作系统的主流,所以,肘成为开发,平台应用事实上的标准。  1.4组件对象模型00肘组件对象模型是微软于1993年推出的基于组件的软件开发标准。00肘为组件提供了编程模型和进制标准,定义并实现了整套软件组件之间互操作的机制,为软件的组件化提供了技术支持。它具有下列主要特征,俣ㄒ辶俗榧,韵罅,拥亩,平峁躬接口,保证了不同语言开发的组件对象的互操作性,同时借助接口不可改变的规定和编译运行时的强制类型检查,避免了版本冲突等问。另外,m对象的多态性也通过COM接口得以实现。  00肘定义并实现了基接口1以,评,利用引用计数机制有效地管理对象的生命周期,并通过成员函数061了6,确定对象所支持的接口,从而避免了版本冲突,使软件升级更加方便。  3冗0肘是种客户服务器模式,它具有进程透明性。,触组件分为进程内组件本地组件和远程组件。  00添通过10本地过程调用和尺,远程过程调用实现不同进程之间的通信。不管是进程内组件还是进程外组件,客户程序并不需要了解组件所处的位置,客户所间的协议是不变的。  4冗0添具有可扩展的体系结构。可以将程序中的组件用新的组件替换或为组件增加新的接口,以随时进行系统的升级与定制。  60肘具有很高的可复用性,可以利用已有的组件快速地建立新的应用。可以在多个应用程序中重复利用同个组件,也可以复用应用程序的结构。此外,还可以用包容和聚合的方法复用,0肘组件。  1.5基于组件的软件开发方法1616简称0830包括组件开发和组件集成个过程,它们可以由不同的组织来完成,因而可以并行发生。  为了实现*大限度和粒度的软件重用,软件组件的开发应该针对个特定的领域。根据应用领域的共同需求开发应用系统的可重用组件,这就是领域工程,1加63它包括3个阶段进行领域分析,描述领域中系统之间的共同需求,建立领域模型;开发特定领域软件体系结构阳3人0,3口6如8,奸似16人加。加6,它描述在领域模型中不体系结构,它为该领域内,830提供了组件组装的基础和上下文;0开发与领域模型和,33人相应的可复用组件领域组件。  基于组件的软件开发过程为经过领域分析设计和可复用的领域组件的开发,再针对特定的系统进行特化,确定软件系统的体系结构,提取系统需要的领域组件,并根据本系统的特殊需要开发专用组件,在此基础上将各组件集成为个完整的应用软件。其过程1.  组件开发应用开发组件集成。  2软件组件技术在换热设备0入0中的应用2.1基于组件的换热设备0人0系统低水平重复开发版本升级困难是长期制约换热设备,税软件发展的因素。换热设备,人0软件的功能组成相对比较固定,任何个换热器人,系统都离不开传热计算结构设计强度校核以及零部件设计等模块。例如,各种换热器都要进行接管设计,如果将接管设计做成个能被方便复用的组件,在开发某个换热器系统时就可以直接使用,而不必考虑使用何种开发语言。又如在开发换热器中常用的管箱设计组件时,需要用到接管设计,也可以通过包容或聚合来实现对接管设计组件的重用,从而大大提尚了开发效率。  经过领域分析,个针对电力化肥等工业热力系统件设计物料的物理性能数据库工程常用材料数据库零部件工业标准数据库等6部分组成。系统结构2.系统中的子系统或模块应该既可独立运行,又可集成运行。  系统中每个子系统按照功能还可分成若干模块。例如工艺设计子系统可以包括传热计算阻力计算结构设计等模块;机械设计子系统包括筒体管箱封头膨胀节管板接管开孔补强等十余个模块。每个模块下又可由更小的模块组成。采用,诞标准开发各模块的具体功能,各模块协同工作时,通过相互之间的标准接口完成实际的任务,这些模块就是,添组件。  根据领域专用组件的设计原则,换热设备,税系统可以分为以下几类领域组件文档型。各类设计文档,如工艺设计机械设计说明书等。  计算型。工艺计算机械设计计算等。  绘型。各类零部件总装绘等。  数据库型。物性参数数据库材料力学性能数据库等。  界面型。各类通用的设计界面。  每个组件在保证标准接口的基础上,可以单独开发编译,甚至单独调试和测试。当所有的软组件开发完成后,在某种开发环境如++或中把各个软组件无缝集成起来,便形成套换热设备,税系统。这样采用软组件技术,就可以通过软组件的属性修改或软组件的重组方便地实现换热设备0人0系统的重构。同时,通过对所编制的软组件进行反复地修改测试完善,可大大提高系统的可靠性,降低开发成本。  12 2.2开发实例以换热器设计中大量使用的椭圆形封头机械设计为例,利用构筑在00添之上的人出76父控件技术,将椭圆形封头计算功能封装成控件136乐因其有用户界面,故该控件用VC++MFC来实现,其界面3.  控件,6,1可以被方便地集成到用++6等各种语言开发的压力容器设计计算系统中。此外,该控件还可以被定位在网页上,用户通过浏览器进行访问。  3结束语组件技术和组件对象模型00肘是长期以来软件开发的经验总结,它们解决了阻碍软件发展的若干问。将之应用于换热设备,人,系统的开发,可使整个系统实现高度的代码重用,而且在缩短开发周期降低开发费用改进系统的可靠性和可维护性方便系统升级等方面具有明显的优势,对于促进,税软件的发展具有重要的意义。实践证明它是种有效可行的方法。  周之英。现代软件工程。北京科学出版社。2000唐胜群,唐涛洲。软件体系结构与组件软件工程。计算机工S,1998;248杨芙清,梅宏,李克勤。软件复用与软件构件技术。电子学S,1999;272
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