软件复用技术

    软件复用就是将已有的软件成分用于构造新的软件系统。可以被复用的软件成分一般称作可复用构件，无论对可复用构件原封不动地使用还是作适当的修改后再使用，只要是用来构造新软件，则都可称作复用。软件复用不仅仅是对程序的复用，它还包括对软件生产过程中任何活动所产生的制成品的复用。但如果是在一个系统中多次使用一个相同的软件成分，则不称作复用，而称作共享;对一个软件进行修改，使它运行于新的软硬件平台也不称作复用，而称作软件移值。

    软件复用级别

    未来最有可能产生显著效益的复用是对软件生命周期中一些主要开发阶段的软件制品的复用，按抽象程度的高低，可以划分为如下的复用级别：

    1.代码的复用

    包括目标代码和源代码的复用。其中目标代码的复用级别最低，历史也最久，当前大部分编程语言的运行支持系统都提供了连接(Link)、绑定(Binding)等功能来支持这种复用。源代码的复用级别略高于目标代码的复用，程序员在编程时把一些想复用的代码段复制到自己的程序中，但这样往往会产生一些新旧代码不匹配的错误。想大规模实现源程序的复用只有依靠含有大量可复用构件的构件库。如“对象链接及嵌入”(OLE)技术，既支持在源程序级定义构件并用以构造新的系统，又使这些构件在目标代码的级别上仍然是一些独立的可复用构件，能够在运行时被灵活地重新组合为各种不同的应用。

    2.设计的复用

    设计结果比源程序的抽象级别更高，因此它的复用受实现环境的影响较少，从而使可复用构件被复用的机会更多，并且所需的修改更少。这种复用有三种途径:第一种途径是从现有系统的设计结果中提取一些可复用的设计构件，并把这些构件应用于新系统的设计;第二种途径是把一个现有系统的全部设计文档在新的软硬件平台上重新实现，也就是把一个设计运用于多个具体的实现;第三种途径是独立于任何具体的应用，有计划地开发一些可复用的设计构件。

    3.分析的复用

    这是比设计结果更高级别的复用，可复用的分析构件是针对问题域的某些事物或某些问题的抽象程度更高的解法，受设计技术及实现条件的影响很少，所以可复用的机会更大。复用的途径也有三种，即从现有系统的分析结果中提取可复用构件用于新系统的分析;用一份完整的分析文档作输入产生针对不同软硬件平台和其他实现条件的多项设计;独立于具体应用，专门开发一些可复用的分析构件。

    4.测试信息的复用

    主要包括测试用例的复用和测试过程信息的复用。前者是把一个软件的测试用例在新的软件测试中使用，或者在软件作出修改时在新的一轮测试中使用。后者是在测试过程中通过软件工具自动地记录测试的过程信息，包括测试员的每一个操作、输入参数、测试用例及运行环境等一切信息。这种复用的级别不便和分析、设计、编程的复用级别作准确的比较，因为被复用的不是同一事物的不同抽象层次，而是另一种信息，但从这些信息的形态看，大体处于与程序代码相当的级别。

    由于软件生产过程主要是正向过程，即大部分软件的生产过程是使软件产品从抽象级别较高的形态向抽象级别较低的形态演化，所以较高级别的复用容易带动较低级别的复用，因而复用的级别越高，可得到的回报也越大，因此分析结果和设计结果在目前很受重视。用户可购买生产商的分析件和设计件，自己设计或编程，掌握系统的剪裁、扩充、维护、演化等活动。

    软件复用的困难

    软件复用各方面的困难，无论是技术问题还是非技术问题，都影响着软件复用的广泛实行。

    首先构件与应用系统之间的存在差异。一些开发者开发的构件，要做到在被另一些人开发的系统中使用时正好合适，从内容到对外接口都恰好相符，或者作很少的修改，这不是一件简单的事。

    其次构件要达到一定的数量，才能支持有效的复用，而大量构件的获得需要有很高的投入和长期的积累;当构件达到较大的数量时，使用者要从中找到一个自己想要的构件，并断定它确实是自己需要的，也不是一件轻而易举的事;基于复用的软件开发方法和软件过程是一个新的研究实践领域，需要一些新的理论、技术及支持环境，目前这方面的研究成果和实践经验都不够充分。

    最后，人的因素、管理因素、教育因素、法律因素等等都使软件的复用更为困难。

    面向对象方法对软件复用的支持

    支持软件复用是人们对面向对象方法寄托的主要希望之一，也是这种方法受到广泛重视的主要原因之一。面向对象方法之所以特别有利于软件复用，是由于它的主要概念及原则与软件复用的要求十分吻合。

    面向对象方法从面向对象的编程发展到面向对象的分析与设计，使这种方法支持软件复用的固有特征能够从软件生命周期的前期阶段开始发挥作用，从而使面向对象方法对软件复用的支持达到了较高的级别。与其他软件工程方法相比，面向对象方法的一个重要优点是，它可以在整个软件生命周期达到概念、原则、术语及表示法的高度一致。这种一致性使得各个系统成分尽管在不同的开发与演化阶段有不同的形态，但可具有贯穿整个软件生命周期的良好映射。这一优点使面向对象方法不但能在各个级别支持软件复用，而且能对各个级别的复用形成统一的、高效的支持，达到良好的全局效果。做到这一点的必要条件是，从面向对象软件开发的前期阶段——面向对象分析就把支持软件复用作为一个重点问题来考虑。运用面向对象分析方法所定义的对象类具有适合作为可复用构件的许多特征，面向对象分析结果对问题域的良好映射，使同类系统的开发者容易从问题出发，在已有的面向对象分析结果中发现不同粒度的可复用构件。

    复用技术对面向对象方法的支持

    面向对象的软件开发和软件复用之间的关系是相辅相成的。一方面，面向对象方法的基本概念、原则与技术提供了实现软件复用的有利条件;另一方面，软件复用技术也对面向对象的软件开发提供了有力的支持。

    1.类库

    在面向对象的软件开发中，类库是实现对象类复用的基本条件。人们己经开发了许多基于各种OOPL的编程类库，有力地支持了源程序级的软件复用，但要在更高的级别上实现软件复用，仅有编程类库是不够的。实现面向对象分析结果和面向对象设计结果的复用，必须有分析类库和设计类库的支持。为了更好地支持多个级别的软件复用，可以在面向对象分析类库、面向对象设计类库和面向对象编程类库之间建立各个类在不同开发阶段的对应与演化关系。即建立一种线索，表明每个面向对象分析的类对应着哪个(或哪些)面向对象设计类，以及每个面向对象设计类对应着各种面向对象编程语言类库中的哪个面向对象编程类。

    2.构件库

    类库可以看作一种特殊的可复用构件库，它为在面向对象的软件开发中实现软件复用提供了一种基本的支持。但类库只能存储和管理以类为单位的可复用构件，不能保存其他形式的构件;但是它可以更多地保持类构件之间的结构与连接关系。构件库中的可复用构件，既可以是类，也可以是其他系统单位;其组织方式，可以不考虑对象类特有的各种关系，只按一般的构件描述、分类及检索方法进行组织。在面向对象的软件开发中，可以提炼比对象类粒度更大的可复用构件，例如把某些结构或某些主题作为可复用构件;也可以提炼其他形式的构件，例如usecase或交互图。这些构件库中，构件的形式及内容比类库更丰富，可为面向对象的软件开发担供更强的支持。

    3.工具

    有效地实行软件复用需要有一些支持复用的软件工具，包括类库或构件/构架库的管理、维护与浏览工具，构件提取及描述工具，以及构件检索工具等等。以复用支持为背景的面向对象分析工具和面向对象设计工具在设计上也有相应的要求，工具对面向对象分析/面向对象设计过程的支持功能应包括:从类库或构件/构架库中寻找可复用构件;对构件进行修改，并加入当前的系统模型;把当前系统开发中新定义的类(或其它构件)提交到类库(或构件库)。