[电子标准]-SJZ11289-2003.pdf
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1、I CS 3 5. 0 80 L77 备案昙 :1 2 0 3 4 -2 0 0 3 中 华 人 民 共 和 国 电 子 行 业 标 准 S J / Z 1 1 2 8 9 - 2 0 0 3 面向对象领域工程指南 G u i d e o f o b j e c t - o ri e n t e d d o ma i n e n g i n e e ri n g 2 0 0 3 - 0 6 - 0 4 发布 2 0 0 3 - 1 0 - 0 1 实施 中 华 人 民 共 和 国 信 息 产 业 部 发布 S J/ Z 11 2 89 - 20 03 目次 前言 . 一 , . , . . .
2、 . 一”. - . . 一” “ - . - - . 价 . , . . . . . . II 引言一价二价 二 价 . 一一一.一一一.一一一一. 一一. 一一一一. , , m 1 范围卜 . . ”.” , ,. ” ” ” ., . - 卜 . . . 一 , . . . 卜 . . .一1 2 术语和定义. . . - . 一 价 价 . . 一 , ” .-.-一” . . . . . . .-. ,. . . . . . . . . . . . 1 3 领域工程方法概述 .” ”. . . 一 ” “ ” ” ,. - . - 一” ” “ . - 二, - . , , . .
3、 1 3 . 1 领域工程的定义 一 ” . . . .- . . -. . 一” ” . 价 ” . . - - . . .-. . . - . , ,价一.一. 一1 3 .2 领域工程中的活动与产品 一价 , - . - 一 ,. 一 甲 二 甲 - . . - - - ” 一, . . 一 , 甲 , , - .-二 , - - - 1 3 . 3 共同性与变化性 - 一” ” ,. “ . . . . . . . . .一 “ ”. . 一 价一. 一一. 一 一. . . . . . . . . . 3 3 .4 参与领域工程的人员二价 价 - . . - . - 一 ” .-.
4、. - . . - . - . . . . . - .一5 4 准备工作二价 ,. 价 一一价一一一一,.一一一 一一,.一一M一一一一, 一 , . 6 4 . 1 规划问题 二 “, , ,价 , . , , , 价 . 一一一一一.一一一一一一一 一, . 6 4 .2 管理问 题. . ,.- . . . . 一 , , ,. . , . “ . . . . . “ - 一 8 5 领域分析二 , , , , . , . . , . . 卜 . . 价 .一 价一一. 一一一一-一 . 8 5 . 1 目标与产品, . , . . . . 一 , ,二 , . . . . . . .
5、. . . - ,. 价 . ., , . - . . 8 5 . 2 过程. . . . . . ., , . , . ., 价 . , . 价 一一 一 一价 一一一一一, . 9 5 . 3 活动与指南, , . , 一价 , , , 二 二, 价一 一一一一. .一 . 一. 一. 一一一一一1 0 6 领域设计. 卜 卜 . 一, . 卜 , 卜 . . . - 卜. . . .一 1 3 6 . 1 目 标与产品. , . . . . .一 ,. , , , , , . . . . , . , . . . . 1 3 6 . 2 过程, , . , , , . . , , , 二
6、,. , 二, , - _二 1 3 6 . 3 活动与指南. . . . . . 一 . . . . . .- . . ,., , , 一 , 一 , . -. . , 价 . 一 1 4 7 领域实现二, . . . . . - 价 . . . . . . . .一, , . . - . . . 一 , . . , . 卜 .- 二,. , . 1 8 7 . 1 目标与产品二价 - ,. , . . 价 . .一一.一价一一. 一 . 1 8 7 . 2 过程. . 价, . . 价 一一一. 一一. 一. 一一.一. 一. 一一一一一. 一一 , . 1 9 7 . 3 活动与指南 ,
7、 ., , . , ., “ , . , , . , , . , ., . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 S J / Z 1 1 2 8 9 - 2 0 0 3 前言 本指导性技术规范由中国电 子技术标准化研究所归口。 本指导性技术规范由北京大学负责起草。 本指导性技术规范主要起草人:王千祥。 S J / Z 1 1 2 8 9 -2 0 0 3 引言 0 . 1 系统化的软件复用 软件复用可以提高软件的质 量和生产率, 被认为是解决“ 软件危机” 的现实可行的途径。 复 用包括 个别式复用与系统化复用两种方式。 在个别式的软件复用中, 存在一
8、组可 复用构 件, 应用开发者 对它们进行选择和复用。 应用开发者的 责任包括识别可能进行复用的 机会, 选择满足需要的构件或经过修改可以 满足需要的构件, 得到这些构 件并利用它们组装成新的应用系统。 在这种复 用中,复用是 在个人的,而不是在项目 的级别是进行的, 也没有定义复用的过程。 在系统化的软件复用中, 不但存在一组可复用构件, 而且定义了在新的应用系统的开发过程中复用 哪些构件以 及如何进行适应性修改。 由于一般性地识别、 表示 和组织可复用信息是非常困难的, 因此系 统化的复用将注意力集中于特定的 领域, 而且在系统化的复用中非常重视软件生 命周期中抽象级别较高 的 产品的 复
9、用。 在这种复用中, 复用是在项目 级别 进行的, 定义了复用的指南和过程, 定义了度量标准 以衡量复用的效率 与个别的软件复用相比, 系统化的软件复用对于提高软件的质量和生产率具有更大的作用。由于将 注意力集中于特定的 领域, 使得软件开发组织可以 获得对该领域的深入了 解, 对于可复用信息的 识别和 表示会比 较容易和准确, 在此基础上定义的复用指南会对复用过程较有帮助。 完整定义的复 用过程和对 复用的度量,使得复用可以比较规范和系统化, 从而有助于实现软件开发组织实施复用的预期目 标。 同时, 实施系统化的软件复用也有较大的风险。实施系统化软件复用的软件开发组织需要解决一系 列技术和非
10、技术的问 题, 例如, 分析本组织的需要, 定义适合这些需要的复用过程, 调整人员的组织方 式, 建立度量标准以 衡量复 用的效率, 并据此调整复用过程, 估计投资和收益, 建立特定领域的可复用 构件, 等等。这些行为需要较大的前期投资和整个软件开发过程和原则的变化, 而预言这些投资的回报 却是困难的。 在系统化的软件复用中, 充分的 可复 用信息的存在是非常重 要的。 这些信息需要被显式 地表示,以 便在开发过程中 被复用。 这些可复用信息, 和为方便地定位和操作它 们的一些辅助信息一起构 成了复用 基础设施( R e u s e I n fr a s t r u c t u r e ) 。
11、复用基础设施也是基于 特定领域的。 0 . 2 领域工程 系统化复用的成功依赖于很多因素, 其中领域工程是系统化的软件复用成功的关键。 这主要表现在 以下三个方面: a ) 复用基础设施的 形成是通过领域工程实现的。 通过领域工 程, 将关于一个领域的知识转化成为 一组规约、 构架和相应的可复用构件。 由 于这些信息来自 于同一领域中 现有的系统, 因此它们 具有较高的可复用性。这些可复用信息构成了复用基础设施的重要组成部分: b ) 复用基础设施的 演化也是 通过领域工程实现的。 当一个领域中的 应用系统增加了的 时候, 通过 领域工程, 可以 对这些系统 进行新的分析, 将新系统的 特征也
12、包含在规约、 构架和可复用构件 中, 从而使本领域中系统开发的知识和经验尽可能地反映在复用基础设 施中, 以 促进新系统的 开发 ; c ) 领域工程对于系统化的软件复用的 意义还在于, 领域工程不仅产生了 可复用性较高的构件, 而 且通过产生构架定义了复用的 时机和复用的上下文。 这样就对开发者复用这些构件提供了 有力 的支持,使得复用变得规范、系统和高效。 m S J / Z 1 1 2 8 9 -2 0 0 3 领域工程对领域中的系统进行分析, 识别这些应用的 共同特征和可变特征, 对刻划这些特征的 对象 和操作进行选择和抽象,形成领域分析模型, 依据领域分析模型产生出领域中应用共同具有
13、的构架( 即 特定于领域的软件体系结 构,缩写为D S S A ) 或生 成过程,并以此为基础识别、 开发和组织可复用构件。 这 样, 当 开 发同 一 领 域中 的 新 应 用 时, 可 以 根据 领 域 分 析 模型 , 确 定 新 应 用的 需 求 规 约, 根 据 特 定于 领 域的软件体系结构形成新 应用的设计, 并以 此为 基础 选择可复用构件进行组装, 从而形成新系统, 或利 用生成过程由新的需求生成系统。 S J / Z 持、 1 1 28 9 - 2 00 3 影响和制约 。 1一。!1三现/-。 二州叻朔镇一、J一实一-二 二川映睡拌丁L一域川-。 一一牛令一口和一/领-。
14、 领域分析模型 OOA 一褂 仑 领域分析 规划和管理活动 币r r 刃 确 定 领 域 F T-A 舜 画币卿刃 曰 全 堑工程的目 标 匕 M -M暨曰 口壹 止 星 塑口 图1 领域工程的活动与产品 3 . 2 . 1 领域分析 这个阶段的主要 目标是获得领域分析模型。 在这个阶段之前需要进行一些准备工作, 这些准备工作 包括确定领域工程的目 标; 制订领域工程的规划; 定义领域的 边界; 识别信息源等。 领域工程的 准备工 作将在第 4 章进行详细地介绍。在此基础上, 就可以分析领域中系统的需求, 确定哪些需求是被领域中 的系统广泛共享的, 从而建立领域分析模型。当领域中存在大量系统时
15、,需要选择它们的一个子集作为 样本系统。 对样本系统需求的考察将显示领域需求的一个变化范围。 一些需求对所有被考察的系统是共 同的。 一些需求是 单个系统所独有的。 很多 需求位于这两个极端之间,即 被部分系统共享。 3 . 2 . 2 领域设计 这个阶段的目 标是获得D S S A 。 建立了 领域分析模型之后, 就可以 派生出满足这些被建模的领域需 求的D S S A 。由 于领域分析模型中的领域需求具有一定的变化性,D S S A也要相应地具有变化性。 它可 以 通过表示具有变化性的解决方案等来作到这一点。由 于复用基础设施是依据领域分析模型和 D S S A 来组织的, 因此在 这个阶
16、段通过获得D S S A , 也就同时形成了复用基础设施的 规约。 3 . 2 . 3 领域实 现 这个阶段的 主要目 标是依据领域分析模型和 D S S A开发和组织可复用信息。 这些可复用信息可能 是从现有系统中 提取得到, 也可能需要通过新的开发得到。 它们依据领域分析模型 和D S S A进行组织, 也就是领域分析模型和D S S A定义了 这些可复用信息的复用时机, 从而支持了系统化的软件复用。 这 个阶段也可以看作复用基础设施的实现阶段口 3 . 2 . 4 领域分析模型 领域分析模型描述领域中系统 之间的共同的需求。 领域工程的实施是基于这样一个事实: 同一 领域 中的系统的需求
17、必然具有显著的共性,其实 现也常常具有共性。 领域分析模型就描述了 需求上的共性。 称领域分析模型所描述的需求为“ 领域需求 ” ( D o m a i n R e q u ir e m e n t ) . 领域分析模型是面向问题域的。 领域分析模型包括了业务模型、业务过程和应用系统需求。 但它不 表示过程和功能 如何实现。 其中, 业务模型反 映了 业务策略或操作概念, 即, 组织计划如何成功地进行 操作。 业务模型提供了定义业务过程的指南。 业务过程定义了 达到反映在业务模型中的目 标所需的业务 功能以 及功能 之间的流。 业务过 程是实现业务过 程的应用系统的需求的 来源。 应用系统需求
18、是为实现 业 务过程所需的更 加详细、更加技术性的 功能。 领域分析模型主要包含以下几个部分:领域术语字典、领域需求定义、面向对象分析模型( O OA模 S J / Z 1 1 2 8 9 - 2 0 0 3 b ) 对于同一组事物采用不同的分类方式。 在领域工程中, 需要将以 上这些不一致的术语统一起来。 一方面, 统一术语可以 使领域工程的参与 者有共同的语言, 便于领域工程的实施。 另一方面, 术语归根到底是对事物的分类。 统一术语的过程中, 也就识别了领域中有哪些共同的 事物, 以 及这些共同的事物可以 有何种共同的 分类方式, 即 识别了领域 中的 共同性。 而为 这样的一些事物(
19、而不是另外一些事物) 定义术语, 常常是由于这些事物在当前处理的 问题中比较基本或比较重要, 那么, 在统一术语的过程中识别的这些共同性,在领域中也常常是比较基 本或比较重要的。 3 . 3 . 2 变化性 当在整个领域,而不是单个系统的范围内考虑问题时, 会发现从需求定义、分析模型直到实现都存 在变化性。而且在这些具有变化性的成分之间还存在着依赖、 互斥等关系。下面以需求为例讨论变化性 和关系的基本情况。 当考察领域中现有系统的需求时, 会发现这些需求体现出一定的变化性。 可以将这些需求分为可选 的 ( O p t i o n a l ) 、多选一的 ( A l t e r n a t iv
20、 e ) . 可选的需求。 部分现有系统具有这类需求, 但并非全部系统都具有。 未来的系统可能具有这一需求, 也可能不具有这一需求。 这类需求体现了领域中系统间的变化性。 这种可选的需求可以成为定义应用系 统维度的子领域的依据。 可以 将具有某种可选的需求r 的系统定义为一个子 领域E , 则在这个子领域中, 需求 r 成为了必须的需求。相应地,可以将不具有需求 r 的系统定义为一个子领域 F ,则在这个子领域 中,没有需求r . 多选一的需求。这是一组互相之间存在着特定关系的需求。假设需求 a , b , c是这样的一组需求, 当单独地考察每项需求时, 它们都是可选的需求, 但是,一个特定的
21、系统必须具有其中的一项需求,又 只能 具有其中的一项,即, 不能同时具有a 和b ,或a 和c ,或a , b 和c 。 从领域 / 子领域的角度来看, 这类需求提供了将领域划分为一组应用系统维度的子领域的一种可能的方式。仍以上述多选一的需求 a , b和 c为例,可以将具有需求 a , b或 c的系统分别定义为子领域 E , F和 G,这三个子领域就形成 了对原来的领域D的一个划分。在这样划分形成的三个子领域中,a , b或 c 分别成为各 自子领域中必 须的需求。 当运用抽象的原则看待这些多选一的需求时, 就会发现, 它们常常是某个比较抽象的、必须的需求 的一组具体的实现方式。 这种认识一
22、方面有助于对需求的了解和组织, 另一方面有助于定义和实现满足 这些需求的构件。这一点将在下文中进一步讨论。 3 . 3 . 3 变 化性之间的关系 领域中具有变化性的需求间可能的关系包括依赖、互斥等。 依赖关系是指只有在需 求a 存在的 情况下, 才能存在需求b , 这时 称需求b 依赖于需求a . 互斥关系是指需求 a 和 b 不能同时存在于一个系统中。 上面讨论的多选一的需求是具有互斥关系的 需求的一种特殊情况。 以 上对领域需求的 变化性的讨论同样适用于领域的 面向 对象分析 模型( 即O O A模型) 、 D S S A 。 只是 在O O A模型和D S S A中 具有变化性的元素是
23、类、属性、 服务、 关系等。 3 . 3 . 4 变化性的固 定 当 基于领域工程的产品 进行应用工程时, 为得到单个目 标系统的各个阶段的产品, 需要将变化性固 定下来。 需求上的变化性有不同的固定时间,在开发单个目标系统时,需要固定固定时间为开发时的哪 些变化性。对于可选的需求,要确定是否选择该需求,对于多选一的需求,要确定选择哪一个需求。 不同的 变化性可能具有不同的固定时间。 典型的固定时间包括开发时和运行时。 开发时固定意味 着 在系统开发的过程中( 分析、 设计、实现、 编译、链接) 固 定变化性。 运行时固定意味着在系统开发告 一 段落, 系统投入运行后, 通过设置数据等手段,固
24、定变化性。需求上的变化性的固定时间对于系统的设 计有显著的影响。 如一组多选一的需求的固定时间为运行时, 就要求系统能够对这一组需求都进行支持, 而且要提供在系统投入运行后从这一组需求中选择一个的手段。 因此, 在领域工程的实施中识别变化性 S J / Z 1 1 2 8 9 -2 0 0 3 领域工程中的活动依据其组织方式,可以分为两种。 一种是领域工程师组织的领域专家会议。 基于会前的准备, 领域专家在会议中就与被分析的领域相 关的问 题进行报告, 然后领域专家 在领域工程师的组织和引 导下, 基于一致的意见形成某种领域工程产 品,或形成对于某种领域工程产品的开发计划,并对产品进行复审。
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