软件复用框架的总体设计
摘要：为实现高质量开发，“代码复用”是最为行之有效的方法。而实现这种“一次编写，今后复用”思想的最好方法就是设计复用框架。文章就如何设计复用框架，从概要性架构设计到实际架构设计，不断区分不变部分和可变部分，最终归纳出能够复用的组件库、界面、设计思路，使该框架具备模块化、可重用性、可扩展性、简单性和可维护性等五个特性。
关键词：复用框架；可扩展点；框架技术；模型规划中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1673-1131（2015）.
1 复用框架的概要性架构设计
根据应用程序开发的三层设计原理，最外层是交互层，用于程序与用户的交互。中间层是业务逻辑层，开发人员集中在这一层编写与业务相关的代码。最下层是数据访问层，用于程序与数据库的交互。目前，这样的三层设计在各类程序的开发中被广泛应用。值得注意的是，围绕许多特定应用，这些应用程序的开发之间存在高度的相似性。例如，安全管理在各类程序中都是必要组件。因此，为实现复用框架的设计思路，本文将三层设计中针对通用功能的部分沉淀为通用层。其概要性架构如图 1 所示，总共分五层，由下层支持上层，分别是 DB 数据库层、通用层、Dal 层、Model 层、UI表现层。
图 1 复用框架的概念性架构分层
其中，通用层包含了大量通用的应用组件，在复用框架中是一个典型的可扩展点。随着开发经验的不断积累，通用层将会更为庞大，逐渐转化成系统的不变部分。相比之下，UI 表现层是所有层中最不稳定的变化点。为满足业务需求，开发人员将在该层投入大量精力。因此，对 UI 表现层的设计必须更进一步。
2 针对 UI 表现层的实际架构设计
从最不稳定的 UI 表现层中可进一步识别出不变部分、可变部分、可扩展部分。并对不变部分进行固化，对可变部分进行标注，对可扩展部分做好事先接口。根据这个思路，将 UI 表现层划分成三部分，分别是登录界面、内容界面和公共服务，如图 2 所示。 其中，登录页面是所有系统的必经页面，属于不变部分。
公共服务是对整个内容页面的支持，包括所有样式、脚本、图片、皮肤、配置、Web 控件和常用方法，亦属于不变部分。此处，最重要的是内容页面，所有业务操作均在该页实现。该页面可根据业务的不同呈现不同的内容。为区分不变部分和可变部分，采用 FrameSet 和 IFrame 等技术将页面进一步划分为五个区域，并在统一的框架页面 index.html 显示，其区域布局如表 1。
表 1 内容页面布局
其中，操作区域是业务体系的核心，随系统业务需求的不同而不同，是典型的变化点。相比之下，其他区域属于不变部分。因此，操作区域中少量的通用模块（如安全模块）和其他区域等不变部分可沉淀为半成品框架。这样，每次全新开发都等价于基于半成品框架进行的二次开发，开发人员只需要将焦点聚集于操作区域范畴内的可变部分即可。
3 可变部分的模型规划
UI 表现层的内容页面中的操作区域与具体业务相关，对该部分的设计等同于对具体业务的分析。为使其符合复用框架的构想，需进一步对具体业务情况分门别类，以便从中发现共性和特性，然后将共性部分固化下来，即将具体业务大体划分为基础和特定两大类。其中，基础类针对共性（常规情况） 特定类是基础类的综合，针对特性（特定情况）。
基础类以具备学生管理、课程管理和选课管理的学生选课系统为例。学生管理或课程管理指对学生或课程实施增删改查、搜索。选课管理与前两者不同，强调学生与课程的关联关系。就抽象层面而言，前者是强调业务独立性的单一对象模型，后者是强调业务之间关联性的关联对象模型。
至于特定类，目前只支持工作流模型和安全模型。以安全模型为例，基本功能为用户管理、角色管理、权限管理、用户角色管理、角色权限管理。其中，用户管理、角色管理、权限管理属于单一对象模型。用户角色管理、角色权限管理属于关联对象模型。这典型是基础类型的综合。但因安全模型在任何系统中均通用，故将其进一步封装成比单一模型和关联模型粒度更大的通用模块。
4 不变与可变的总结
综上所述，UI 表现层是最易变化的概要性架构层，该 层的操作区域直接与具体业务相关。故进一步将该区域区分为基础类和特定类。其中，基础类包括单一对象模型、关联对象模型，在类设计、数据库设计、界面设计三方面均可固化，以便实现复用。特定类是基础类的综合应用，虽然目前只支持工作流模型、安全模型，但它会随着业务逐渐扩展。这样，便能在较大程度上提高软件开发效率，降低潜在风险。
参考文献：
[1] 张涌, 王渊峰, 钱乐秋. 一个集成式的软件构件描述框架［J］.计算机学报,2002(5)
作者简介：鲁震霆（1982-），男，江西南昌人，硕士，讲师，研究方向为计算机科学与技术；曾琪（1983-），女，江西南昌人，硕士，讲师，研究方向为计算机应用。
