软件体系结构KWIC实验 联系客服

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《软件体系结构》

实验:软件体系结构风格之应用

一、实验目的

通过KWIC 实例分析,理解和掌握软件体系结构风格设计与实现。

二、实验内容

多种软件风格设计与实现之KWIC 实例:

1.采用主/子程序体系结构风格实现KWIC 关键词索引系统

2.采用面向对象体系架构风格实现KWIC 关键词索引系统 3.采用管道过滤体系架构风格实现KWIC 关键词索引系统

4.采用事件过程调用体系架构风格实现KWIC 关键词索引系统

三、实验要求与实验环境

熟练掌握基于主/子程序体系结构风格的KWIC 关键词索引系统,在此基础上, 完成基于面向对象体系架构风格的KWIC 关键词索引系统设计与实现。选做基于管道过滤体系架构风格的KWIC 关键词索引系统;选做基于事件过程调用体系架构风格的KWIC 关键词索引系统。

实验课前完成实验报告的实验目的、实验环境、实验内容、实验操作过程等内容;实验课中独立/团队操作完成实验报告的实验操作、实验结果及结论等内容;每人一台PC 机,所需软件Win2003/XP 、UML 工具(EclipseUML/ Rose/Visio/StartUML/)、Eclipse/MyEclipse、JDK6.0 等。

四、实验操作

1、采用主/子程序体系结构风格实现KWIC 关键词索引系统

主程序/子程序风格(Main Program/Subroutine Style)将系统组织成层次结构,包括一个主程序和一系列子程序。主程序是系统的控制器,负责调度各子程

序的执行。各子程序又是一个局部的控制器,调度其子程序的执行。设计词汇表:

主程序main(), 子程序shift(), sort() 方法,方法的调用,返回构件和连接件类型:

构件:各类子程序,如shift(),sort() 连接件:方法的调用基本的计算模型:

子程序有shift(), sort()方法,shift() 对单词进行移位,sort()方法对单词进行

排序

风格的基本不变性:

主程序有顺序地调用子程序,单线程控制。

KWIC 的主/子程序体系结构风格示意图如下所示:

主程序/子程序风格的重要设计决策与约束有:

● 基于声明-使用(程序调用)关系建立连接件,以层次分解的方式建立系统部件,共同组成层次结构。

● 每一个上层部件可以“使用”下层部件,但下层部件不能“使用”上层部件,即不允许逆方向调用。

● 系统应该是单线程执行。主程序部件拥有最初的执行控制权,并在“使用”中将控制权转移给下层子程序。

● 子程序只能够通过上层转移来获得控制权,可以在执行中将控制权转交给下层的子子程序,并在自身执行完成之后必须将控制权还交给上层部件。

KWIC 主程序/子程序风格的Java 语言实现见附件。

主程序/子程序风格的主要实现机制是模块实现,它将每个子程序都实现为一个模块,主程序实现为整个系统的起始模块。依照抽象规格的层次关系,实现模块也被组织为相应的层次机构,通过导入/导出关系相连接。

需要强调的是,虽然主程序/子程序风格非常类似于结构化程序的结构,但是主程序/子程序风格是基于部件与连接件建立的高层结构。它的部件不同于程序,而是更加粗粒度的模块。而且,在部件的实现模块内部,可以使用结构化方法,也可以使用面向对象方法,这并不妨碍整个系统的高层结构符合主程序/子程序风格的约定。

主程序/子程序风格的优点有:

流程清晰,易于理解。强控制性。严格的层次分解和严格的控制权转移使得主程序/子程序风格对程序的实际执行过程具备很强的控制能力,这带来了一个特点:如果一个子程序所连接的子子程序是正确的,那么就很容易保证该子程序的“正确性”。所以,主程序/子程序风格比其他常见风格更能控制程序的“正确性”。

2、采用面向对象体系结构风格实现KWIC 关键词索引系统

面向对象式风格,需要强调说明的是它的“对象”是部件,属于高层结构的元素,虽然名称相同,但它并不是面向对象方法中所述的“对象”实体。“面向对象式”风格的命名是因为它借鉴了面向对象方法的思想,而不是因为它使用面向对象方法实现体系结构,这也是在该风格名称中有一个“式”字的原因。

面向对象式风格的主要实现机制是模块实现,它将每个对象部件实例都实现为一个模块。存在连接的对象部件实例之间会存在模块的导入/导出关系。

每个模块内部可以是基于面向对象方法的实现,也可以是基于结构化方法的实现。