综合电子信息系统面向构件的软件开发与集成技术

陈浩

（中国电子科技集团公司第二十研究所 陕西省西安市 710068）

综合电子信息技术系统功能，在网络环境中，可以实现实时性、非实时性输入，数据信息要素具备多种类性、多来源性、多格式性特点，全面做好算法处理、业务处理。通过态势图方式，基于人机交互截面工具，优化整合信息处理结果，打造人机交互界面工具。针对处理过程数据信息资源，需要发送至相应客户群。针对系统内部框架，能够实现通信功能。遵循技术需求，传输数据信息、执行操作命令。所以，针对电子信息系统，需要围绕软件开发、集成技术，全面做好深入化讨论与分析。

1 面向构件软件结构

通过面向构件技术软件结构，合理划分结构应用、运行环境框架，具体内容分析如下：

1.1 业务层

优化重组业务创建、业务流程，对构件数据流程进行编排和控制，输入、输出构建层构件。

1.2 表现层

表现层属于操作人员展示信息处理的重要产品，信息按照实际需求、综合展示能力。依据表现框架集成，显示界面构件、专业显示组件。

1.3 构建层

在建设构建层时，通过轻量构件高度集成框架，对业务予以管理，高度集成运算、表现构件，确保构件信息与功能的交互，同时能够定义构件接口标准。

1.4 中间层

中间层属于构件容器，包含构件集成框架、数据库访问组间、多层消息中间件等。通过中间层，可以对开发构件、运行构件、操作系统进行屏蔽，还可以优化异构环境，分离业务构件设计、开发部署、操作平台。

1.5 网络层

对于网络层，包含通信代理、协议安全、信息传输框架，可以综合集成网络设备、具备良好通信效果。网络层可以提供信息、通信环境作用，交互跨平台信息，针对遗留系统，可以通过协议转换，建设新系统，以此实现信息联通。

1.6 基础层

基础层属于不同构件间信息交互渠道，主流操作、数据库系统，均需要应用多层消息总线技术。遵循消息类型、消息顺序，科学处理多构件层消息总线。可控业务流程，有助于加强构件集成可扩展性、灵活性。

2 面向构件软件开发一般过程

2.1 工程化与过程管理

在开发软件系统时，涉及到分析阶段、设计阶段、实现阶段、评价阶段，但是并非单一串行式瀑布模型，需要结合增量迭代、过程并行方式，形成工作流模型。长期以来，人们认为系统控制方法、软件建模抽象法为一体，确保认为生命周期法、面向对象法、面向过程法、原型法为一体。信息系统为开放系统，具备生命周期。所以，基于工程管理控制过程可知，构件化、结构化、对象化具备相同方法，并且符合软件运行要求。应用构件法论点，主要为背景式、弱化式，呈现出过程重构、递归、并行特征。在构件化方法中，应用能力成熟度模型、并行工程思想，注重局部过程改造，提升系统开发效率，加强优化效果。通过工程思想，基于面向对象方式，对建模机制进行优化，提升系统运行可行性。以上论述内容，属于面向构件方法论的过程特征。

图1：系统部署逻辑层次图

图2：系统监控组成图

2.2 模型化与内容抽象

在开发构件化软件时，按照以下层次开展：概念层、物理层、逻辑层。与元建模技术、数据库设计模式、UML 描述相一致，只是术语存在差别。比如，按照UML 形式，针对描述面向对象建立模型，并且将上层次作为概念层、实现层、说明层。在元建模中，涉及到结构层、元知识层、算法层。

2.3 建模层次开展过程

（1）分析特定应用需求，通过领域分析法，确保共性需求识别准确度，同时能够掌握领域知识，抽取对象，建立概念级领域模型。通过领域设计方式，可以基于领域需求，找寻出最佳处理方案，涉及到架构级、构件级，为重要设计模型。通过该类模型，展现初步设计、详细设计成效、框架结构、部件结构，阐述组成原理。建设逻辑模型时，转变问题域模型，形成解域构架模型、构件模型，提取相关知识，同时对精化过程予以分析，确保开发过程的有效性。

（2）遵循应用开发与重用需求，可以将其应用到领域中，对领域构件进行识别、测试，为局部过程集成。做好系统构件分类，同时在构件库内检索，加大检修与维护力度，实现系统构件高度集成，注重演化、组合与应用。此外，利用原型动态生成领域，确保框架高度集成，以此满足领域需求，形成全新的物理模型。

（3）采用运行模型、设计优化方式，可以评价领域化软件原型可用性，验证原型可重构性，同时对测试条件应用系统予以封装，形成使用规范，掌握构件化目标系统，属于版本逐次寻优系统。

2.4 过程模型展示重构工程思想

基于面向构件软件开发，涉及到正向、逆向工程。其中，正向工程具备过程并行特征，对软件构架、构件可用性问题予以处理。针对逆向工程，展示出增量迭代特征，对构架、构件可重构性问题予以处理。针对过程重构内涵，多表现在概念新定义、结构新说明，重新应用算法、重新生成系统等。

3 关键技术分析与应用

3.1 面向构件技术

（1）构件建模技术、模型：软件建模，多围绕软件信息系统单开，全面做好建模处理，对软件模块、集成软件单元予以约束。软件集成架构中，将软件建模作为数据依据，将软件模型作为业务耦合依据，注重框架综合集成，明确业务软件分离点。针对信息系统，软件模型涉及内容多，例如组件、构件等。对于构件模型，多为接口模型，注重分析系统控制逻辑、协同需求、软件组织等。对于组件模型，利用技术体系，准确分离职责，建设软件模型。由于组件软件粒度小，利用组合方式，建设应用实践。对于组件模型而言，牵扯到组件、框架、数据访问。通过组件模型，能够展示出技术要素，提升具备业务技术需求。

（2）基于面向构件，建设轻量内核集成框架：针对面向构件服务架构，高度集成软件，并以构件为集成对象。在构件接口上，重视软件集成。构件具备独立开发功能，利用接口建设方式，能够对相关服务予以访问。进行封装操作时，遵循模型规范、数据信息要求，可以建立传输服务框架。针对构件集成框架，可以为系统构件提供信息服务、功能访问服务，将其作为基础框架。针对构件集成，包含构件封装、运行过程管理。构件封装属于软件单元，遵循构件模型，对构件框架进行高度集成，并且设定为构件过程。针对构件集成框架，可以营造构件开发运行环境，高效提升软件运行与开发质量，确保运行环境效益。注重构件封装、组装、调度、服务管理与共享。针对固件集成框架，能够提供软件开发包、运行环境包。遵循“C++”程序语言，对构件操作系统、环境访问予以屏蔽，使构件处于不同操作系统中。

3.2 多层消息总线技术

针对多层消息技术，涉及到构件开发技术、集成技术。在系统系统中，通过消息总线，可以实现数据信息传输。在管道信息中，构件属于收发主体，消息总线可以作为中间媒介，形成中间层框架。系统运行过程中，消息为单个字节，且封装单个消息体。对于模式领域，客户端对单个队列消息依赖比较大，需要将消息发送到单一顺序中，以此获得消息接收端。针对消息总线结构，涉及到多个结构层次。按照不同消息类型，可以体现出不同顺序，且每层均可封装、处理消息，同时包含执行消息、异步执行消息、构件业务协调消息。结合实际应用需求，能够接收到消息事件。

3.3 业务流程管理技术

在电子信息系统中，必须高度重视处理信息。开发电子信息系统时，系统信息流、处理模块代码关联在一起，定制文件信息，优化配置数据库信息。重用信息处理资源时，和新系统信息流不适应，因此注重代码修改。对于分布式构件，业务流程包含构件业务能力、协同再造等。注重业务流程执行语言参考，对数据传输、逻辑关系进行重定义。开发人员采用拖拽方式，能够对业务流程、控制逻辑、上下文数据进行定义。针对构件层，应当处理好构件输入、输出接口信息，将信息数据设置为独立状态。采用流程编制工具，编制构件对外交互关系。针对XML格式文件，应当注重对外交互关系编制。针对流程定义工具，注重流程活动、流转信息存储。在业务流程中，涉及到较多信息依据。

4 面向构件的建模支持机制

4.1 UML描述，提供动静态建模机制

对于静态建模中，采用例图方式，对反应功能需求模型进行描述。通过类图、包图、对象图，对面向对象的结构模型进行描述。采用配置图、构件图方式，对软件系统模型进行描述。动态建模中，通过交互图、活动图、状态图，准确描述软件系统行为模型。针对对象交互与协作、对象生命周期、状态转换等，可以实现同步控制与处理。

4.2 框架-规则-实例描述

框架属于结构性问题描述基础骨架，是实体、关联、约束集合。规则能够对实体、实例结构组装、集成方法进行定义，属于结构中元素交互与连接映射集合。实例能够描述问题，为解决方案提供例化模板，属于特定结构类型、元素类型，即表示值集合。FRI 描述，可以应用到软件架构设计、动态生成中。

4.3 其他建模机制的作用

巴科斯范式，可以规范描述概念模型，谓词逻辑可以说明架构、构件约束条件。ADL 语言，准确定义体系结构风格。通过Petri 网，对工作流、事务处理动态特性予以描述。导航图能够组织和管理构件库。

5 集成平台部署与应用

5.1 系统部署

按照构件集成平台集成系统，划分为构件层、软件层、主机层、系统层。系统部署逻辑层次如图1 所示。

系统是完成某项任务的处理集合，相比于内部设计，系统属于独立状态。系统信息交互，可以通过统一传输协议，传递系统信息，也可以利用代理软件实现新。采用统一编制系统标识，可以为系统关联系统提供管理措施。主机主要为系统协同运行计算机集合，采用主机表示，为计算机提供编号。在系统内部传输信息时，需要借助主机标识，传输信息，同时识别地址。软件为独立运行程序，涉及到多个业务构件，也可以不包含构件，有效管理软件标识。系统部署时，利用系统配置工具，能够将软件部署至主机上，同时添加启动管理，采用统一化管理工具，实现操作。

5.2 运行管理

系统启动：基于构件集成平台，系统一般为多服务器、多席位客户端为主，在启动系统时，主要启动服务器、席位端软件。由于服务端为席位端建立运行信息，席位端软件运行时，可以和服务端连接。系统启动步骤如下：第一，启动数据库服务器；第二，启动服务端应用服务器；第三，启动席位端软件。主机上启动软件时，属于有序化启动过程。主机设备管理软件、网络通信服务，构件集成框架装载构件。

5.3 系统监控

利用监控终端软件，通过图形化方式表示设备状态，对构件启动、退出进行监控。计算机利用情况，涉及到内存、中央处理器利用率、硬磁盘利用率等。计算机工作状态，涉及到计算机席位名称、软件工作状态，控制命令内容等。构件集成平台，能够控制系统运转状态，同时对系统资源使用情况予以监视，提供软件支持工具。运行席位配置项管理、切换运行状态，系统设备监控，网络资源使用等，如图2 所示。

6 结束语

综上所述，综合电子信息系统开发复杂度高，信息系统必须具备安全性、实时性，属于设计人员业务逻辑体现。同时可以确保软件开发、集成平台具备重组功能、集成功能、可扩展功能。本文研究中，联合综合电子信息系统特点，对系统软件结构层予以分析，同时开发和集成构件集成框架，实现系统信息共享与交互。