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基于组件和面向服务的软件工程：重点概念和原则
（Component-Based and Service-Oriented Software Engineering Key Concepts and Principles）
Hongyu Pei Breivold, Magnus Larsson
ABB AB, Corporate Research, 721 78 V?ster?s,Sweden {hongyu.pei-breivold, magnus.larsson}@se.abb.com 摘要：基于组件的软件工程(CBSE)和面向服务(SOSE)的软件工程是当前软件园和公司的两大主导工程模式。虽然它们有各自不同的发展方向，并且有不同的侧重点，但是，两种模式在很多方面有许多相似之处，这也常常导致在理解或运用相似的概念的混淆以及相同的概念指定的不同。在本文中，我们比较分析下CBSE和SOSE两种框架，从各种角度。我们将讨论有可能把两者的长处结合起来的的模式，以满足非功能性的需求。
本文主要阐述CBSE和SOSE的特点，缩短它们之间的差距，让两者更接近以便让学者和实践者意识到两种模式的本质问题，使得两者之间得到更好的互补。
1、 引言
如今，设计和实现一个大规模和复杂的系统已经成为一项具有挑战性的任务。两大公认的软件工程模式将应对这一挑战：基于组件的软件工程和面向服务的软件工程。基于组件的软件工程(CBSE)提供支持通过组件来装配构成系统。它是建立在许多的工程方法域上的，如基于Web的分布式系统，台式机和图形应用程序和最近的嵌入式系统域。CBSE技术能方便有效的管理复杂的系统，显著提高可重用性和缩短时间。另一方面，不断增长的基于网络的互联网计算机的需求和新兴应用程序业务逻辑是面向服务(SOSE)软件工程发展的动力。面向服务的设计利用服务作为发展的基本要素主要用于应用程序和解决方案的开发。面向服务的设计技术，提供在各种平台上构建分布式系统并进行整合的可能，这也将进一步推动重点技术的发展和软件的开发效率。SOSE演变自CBSE框架和面向对象方法[16]以面对外来的挑战。所以CBSE和SOSE在很多方面都有相似的地方。两者使用了相似的方法和技术。两者都把软件结构作为基础和源头。同时，这两种模式有并行的发展轨道，并有各自不同的侧重点。因此，混杂的相似概念中又有各自特有的概念常常导致理解的偏差和应用上的错误。这可能会导致有很少的高效利用和组合的范例。此外，由于CBSE和SOSE可以在企业系统中共存[17]和相互补充，任何有分歧的理解和不同的用语会导致低效的结合以及适应这些未来软件发展的模式。由于这些原因，分清CBSE和SOSE的原则和特点是很重要的，可以缩短他们之间的差距，并把他们结合在一起，使研究人员和从业人员双方都可以认识到。这种分辨可能是
一种投入，在以后的研究中如何采取这两种模式的优势，如何整合基于组件和面向服务的技术的概念和他们的长处，使得这两者可以相互补充。
本文的目的是辨明基于组件和面向服务软件工程两种框架，以避免任何的误解和误用。 关于两者的一个讨论是如何合理地将两者相结合并利用。将CBSE和SOSE的结合提高软件解决方案的质量属性有很多例子。由于这两种模式迅速发展，出现了越来越多的研究进一步探索他们组合的兴趣和潜力。我们主张，应该很好地理解各自的特点，这是一个必要的探索步骤。
文章的其余部分的结构如下：第二节介绍了基于组件和面向服务软件工程的概述。第三节从不同角度分析两种模式的框架，包括关键概念和原理，技术和组成。第四节讨论CBSE和SOSE的长处结合起来的研究。第五节总结全文。
2、基于组件和面向服务的软件工程概述
基于组件的软件工程(CBSE)是一种软件工程模式，旨在加速软件开发和推广软件的复用性，通过组装组件及维修满足特定业务的软件系统要。前提条件要求，使组件模型和组件框架能够集成并协同工作。组件模型指定的标准和公约的组成部分需要遵循组件的组成和互动。组件框架[20]提供了设计时间和运行时间的基础设施。
时下存在众多的组件模型，像COM/DCOM COM+.NET组件模型，JavaBeans,Enterprise JavaBean和CORBA的组件模型。已专门为应用程序开发嵌入式系统的组件模型范例包括： Koala[11],Rubus[21],PECOS[18]。
CBSE重要的研究领域包括不限于规范的QoS肺功能性的可预见属性，组件的影响和如组件的过程中有关的分类活动，识别和选择，组件的适应性，测试和部署技术。
尽管CBSE已被证明具有成功的软件重用性和可维护性，它没有解决所有的复杂性，软件开发今天所面临的问题如有不同的平台，不同的协议，各种设备，互联网等[7]。面向服务软件工程模式的出现，可以解决这些问题。
面向服务的软件工程(SOSE)是一种软件工程的模式，主要用于发展快速，低成本和容易地组成即使在异构的分布式应用程序环境[13]。它利用基本的服务为开发应用程序和解决方案提供要素。
SOSE的内部范围领域重要的研究领域包括基础服务，组合服务，服务管理，监测等以服务为导向的工程[13]。提供面向服务的基础服务通信技术，以支持运行面向服务的基础设施，连接异构系统和应用程序。这些通信技术提供服务供应商之间的沟通机制，对于不同的服务请求者，他们有不同的服务描述技术和短信功能[6]。服务的组合包括必要的角色和功能，
以支持服务组合[13]。SOSE的动态组合功能使服务质量成为一个重大的挑战。因此出现了不同的举措和整合编排等[13]。服务管理包括控制和监测，基于SOA的这种应用存在于整个生命周期。
一个面向服务的关键要素是SOSE的交互模式，即面向服务架构（SOA），使服务的集合相互沟通。SOA是一种设计一个软件系统提供应用程序服务或其他服务的方式，通过声明和查找接口。面向服务的基本要素架构如图1所示。
图1面向服务的交互模式
正如图一所示，SOA这要有三个主要成员：服务提供者，服务请求者，服务注册表。服务提供者定义服务描述服务，商品的集合服务与功能，发布的服务的描述，服务的被发现。服务注册表包括发布服务的服务描述和服务提供商，并提供发现机制[14]，例如：通用描述，发现和集成(UDDI).。服务请求者是一个客户端，它可以调用服务提供者。它可以是一个最终用户应用程序或其他服务。服务请求者通过一个特定的服务，通过服务注册表搜索服务的接口描述。当找到相匹配的服务标准请求者，服务请求者使用服务说明和动态绑定服务提供商，调用服务或直接提供服务。
3、基于组件的分类和面向服务的软件工程
CBSE的主要概念和原则乍一看和SOSE的很相似，但存在机制上，方法和实现都存在就差异。因此，我们使用了相同或相似的概念来描述CBSE和SOSE的概念。在比较框架的类别中，我们主要发布关键概念和原则上的不同。这个过程主要关注技术问题，质量和组成。 3.1关键概念
CBSE和SOSE的关键概念总结列于表1 表1比较CBSE和SOSE的关键概念
表1
3.1.1模块。租价是基本的建设单位，可独立部署，并由第三方组成[4]。基于克莱门斯Sypersk[15]制定，组件只是一个指定接口和明确上下文依赖关系的组成单位而已。它既可以是细粒度提供具体功能，也可以是粗粒无所不包的复杂逻辑。
SOSE，服务构建块，可以被重用，并提供特定的功能。他们通常实现为粗粒的软件实体
[2]
，可操作更大的数据集，封装业务功能，并提供任何来源的功能需求，这个可通过定义良
好的接口功能来实现。因此，各级服务可以被重用和访问企业应用程序，甚至跨企业界限。 3.1.2规范。在CBSE，组件规范提供了客户端的定义组件的接口，即业务和上下文的依赖关系。此外一个抽象组件的内部结构的定义由元件供应商指定[4]。
在SOSE，描述服务的服务合同发布以下信息：（i）服务功能-说明概念的目的和预期结果的服务；（ii）接口描述-描述一组操作的服务签名以提供给服务请求者调用（iii）行为-描述在执行过程中的预期行为（iv）质量-描述重要的功能和非功能服务质量的属性[12]。 3.1.3接口。CBSE和SOSE在某种意义上是基于接口的，分离服务描述和服务实现的规范更加明确了组件之间的规范和实现。
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