软件架构复用

1.软件架构复用的定义及分类

         软件产品线是指一组软件密集型系统，它们共享一个公共的、可管理的特性集，满足某个特定市场或任务的具体需要，是以规定的方式用公共的核心资产集成开发出来的。即围绕核心资产库进行管理、复用、集成新的系统。核心资产库包括软件架构及其可剪裁的元素，更广泛地，它还包括设计方案及其文档、用户手册、项目管理的历史记录（如预算和进度）、软件测试计划和测试用例。复用核心资产（特别是软件架构），更进一步采用产品线将会惊人地提高生产效率、降低生产成本和缩短上市时间。

        软件复用是指系统化的软件开发过程：开发一组基本的软件构造模块，以覆盖不同的需求/体系结构之间的相似性，从而提高系统开发的效率、质量和性能。软件复用是一种系统化的软件开发过程，通过识别、开发、分类、获取和修改软件实体，以便在不同的软件开发过程中重复的使用它们。

        软件架构复用的类型包括机会复用和系统复用。机会复用是指开发过程中，只要发现有可复用的资产，就对其进行复用。系统复用是指在开发之前，就要进行规划，以决定哪些需要复用。 

2.软件架构复用的原因

         软件架构复用可以减少开发工作、减少开发时间以及降低开发成本，提高生产力。不仅如此，它还可以提高产品质量使其具有更好的互操作性。同时，软件架构复用会使产品维护变得更加简单。

3.软件架构复用的对象及形式

         基于产品间共性的“软件”产品线代表了软件工程中一个创新的、不断发展的概念。软件产品线的本质是在生产产品家族时，以一种规范的、策略性的方法复用资产。可复用的资产非常广，包括以下几个方面。

        （1）需求。许多需求与早期开发的系统相同或部分相同，如网上银行交易与银行柜面交易。

        （2）架构设计。原系统在架构设计方面花费了大量的时间与精力，系统成功验证了架构的合理性，如果新产品能复用已有的架构，将会取得很好的效益。

        （3）元素。元素复用不只是简单的代码复用，它旨在捕获并复用设计中的可取之处，避免（不要重复）设计失败的地方。

        （4）建模与分析。分类分析方法（如性能分析）及各类方案模型（如容错方案、负载均衡方案）都可以在产品中得到复用。

        （5）测试。采用产品线可积累大量的测试资源，即在考虑测试时不是以项目为单位，而是以产品线为单位。这样整个测试环境都可以得到复用，如测试用例、测试数据、测试工具，甚至测试计划、过程、沟通渠道都可以得到复用。

        （6）项目规划。利用经验对项目的成本、预算、进度及开发小组的安排等进行预测，既不必每次都建立工作分解结构。

        （7）过程、方法和工具。有了产品线这面旗帜，企业就可以建立产品线级的工作流程、规范、标准、方法和工具环境，供产品线中所有产品复用。如编码标准就是一例。

        （8）人员。以产品线来培训的人员，适应于整个系列的各个产品的开发。

        （9）样本系统。将已部署（投产）的产品作为高质量的演示原型和工程设计原型。

        （10）缺陷消除。产品线开发中积累的缺陷消除活动，可使新系统受益，特别是整个产品家族中的性能、可靠性等问题的一次性解决，能取得很高的回报。同时也使得开发人员和客户心中有“底”。

        一般形式的复用主要包括函数的复用，库的复用（比如在C、C++语言中），以及在面向对象开发中的类、接口和包的复用。

4.软件架构复用的基本过程

        复用的基本过程主要包括3个阶段：首先构造/获取可复用的软件资产，其次管理这些资产，最后针对特定的需求，从这些资产中选择可复用的部分，以开发满足需求的应用系统（见图1）。

 图1 软件架构复用的基本过程

        （1）复用的前提：获得可复用的软件资产

        首先需要构造恰当的、可复用的资产，并且这些资产必须是可靠的、可被广泛使用的、易于理解和修改的。 

        （2）管理可复用资产

        该阶段最重要的是构件库（Component Library），由于对可复用构件进行存储和管理，它是支持软件复用的必要设施。 构件库中必须有足量的可复用构件才有意义。构件库应提供的主要功能包括构件的存储、管理、检索以及库的浏览和维护等，以及支持使用者有效地、准确地发现所需的可复用构件。

        在这个过程中，存在两个关键问题：一是构件分类，构件分类是指将数量众多的构件按照某种特定方式组织起来；二是构件检索，构件检索是指给定几个查询需求，能够快速准确地找到相关构件。

        （3）使用可复用资产 

        在最后阶段，通过获取需求，检索复用资产库，获取可复用资产，并定制这些可复用资产：修改、扩展、配置等，最后将它们组装与集成，形成最终系统。