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竺垒薹竺三垒兰三兰丝：! ：兰竺丝耋 基于组件技术的制造业管理系统设计与实现 摘要 本文首先介绍了组件的概念，在研究组件技术的作用和特点后，提出了 基于组件的软件丌发方法，并针对当前的制造业建立了一个通用管理系统， 给出了系统的需求分析、总体设计和功能的具体实现方法，同时对系统的丌 发平台和丌发工具做了介绍。最后，对所完成的工作进行了总结。 将组件理论组合到软件工程中，通过组件技术设计并实现通用制造业管 理系统各功能模块是本文的重点之一。论文详细论述了软件模块的设计与实 现过程，重点介绍了软件模块以及系统与网络服务器问的接口。阐述了应用 组件技术的必要性和可行性，确定了构成软件系统的各个对象及他们的属性 和功能。通过对组件的复用，提高了软件的丌发效率，延长了系统的寿命。 软件系统的界面友好，使用方便，性能稳定，达到了预期的设计目标。 本文将信息技术应用于通用管理系统所涉及到的问题进行了研究。基于 作者的分析和理解，本文阐述组件设计理论和面向对象技术对软件设计方法 带来的变革，以及在通用制造业管理系统实现过程中的应用。通过对组件技 术理论和面向对象技术的应用，极大地提高了系统的可复用性、灵活性和可 维护性。 本文主要研究内容如下： i 组件技术现状。 分析了组件技术以及组件技术的现状和发展。 2 组件技术在软件工程方面的优势。 从组件技术在软件丌发方面的优势着手，分析了应用组件技术丌发管理 系统的可行性。 3 对通用管理系统进行模块化。 对制造业各部门进行划分，介绍各部位职能，确定系统功能。 4 对各模块详细设计。 关键词组件技术；通用管理系统；c o m + ；模块化 坠! ! 兰些：垒兰三兰竺! ：兰丝丝兰 d e s i g na n di m p l a n t a t i o no fm a n u f a c t u r i n gm a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e mb a s e do nc o m p o n e n t t e c h n o l o g y a b s t r a c t i nt h i sp a p e r ，t h ec o n c e p to fc o m p o n e n ti si n t r o d u c e d ，a n dt h ef u n c t i o na n d t h es p e c i a l t ya r es t u d i e d am e t h o do fd e v e l o p m e n tb a s e do nc o m p o n e n ti s p r o p o s e d ，o fw h i c hac o m m o nm a n a g e m e n ts y s t e mo fc u r r e n tm a n u f a c t u r i n gi s b u i l t 。t h ea n a l y s i so fd e m a n d ，t h ed e s i g no ft h ew h o l es y s t e ma n dt h es p e c i a l r e a l i z a t i o no ft h e s y s t e m a r ei n t r o d u c e d a tt h es a m et i m e ，i t g i v e s a n i n t r o d u c t i o na b o u tt h ee n v i r o n m e n ta n dt o o l sd u r i n gt h ed e v e l o p m e n tp r o c e d u r e o ft h es y s t e ma tl a s t ，t h ea u t h o rg e n e r a l i z e st h ea l lt h e s i s a p p l y i n gc o m p o n e n tt e c h n o l o g yf o rs o f t w a r ee n g i n e e r i n g ，d e s i g n i n ga n d c o m p l e t i n gc o m m o nm a n u f a c t u r i n gm a n a g e m e n ts y s t e ma c c o r d i n gt oc o m p o n e n t t e c h n o l o g y ，w h i c ha r et h em o s ti m p o r t a n ta s p e c t si nt h i sp a p e r t h ed e s i g n i n g a n dc o m p l e t i n go ft h es y s t e ma r ed i s c u s s e di nd e t a i l t h em o d u l eo ft h es y s t e m a n dt h ei n t e r f a c eo ft h e s y s t e ma n dn e t w o r ks e r v i c e a r ei n t r o d u c e d ，t h e n e c e s s a r ya n df e a s i b i l i t yo fa p p l y i n gc o m p o n e n tt e c h n o l o g ya r ee x p a t i a t e d ，a n d t h ea t t r i b u t e sa n dt h ef u n c t i o n so ft h eo b j e c t st h a tc o n s i s to ft h e s y s t e ma r e c o n f i r m e da c c o r d i n gt ot h er e - u s a b i l i t yo ft h ec o m p o n e n t ，t h ee f f i c i e n c yo ft h e d e v e l o p m e n ti si m p r o v e d ，a n dt h el i f eo ft h es o f t w a r ei sp r o l o n g e d t h es y s t e m h a v e a d v a n t a g e ss u c h a s f r i e n d l yi n t e r f a c e ，c o n v e n i e n t l y i n u s i n g ，s t e a d y p e r f o r m a n c e ，a n dt h ea n t i c i p a t i v ed e s i g na i mi sa c h i e v e d t h e a s p e c t st h a ta p p l y i n g i n f o r m a t i o n t e c h n o l o g y f o r t h ec o m m o n m a n a g e m e n ts y s t e mc o m e sd o w nt oa r ed i s c u s s e d a c c o r d i n gt ot h e a u t h o r s a n a l y s i s a n dc o m p r e h e n s i o n ，t h ec h a n g e so fs o f t w a r e d e s i g nm e t h o dt h a t c o m p o n e n td e s i g nt h e o r ya n do r i e n to b j e c tt e c h n o l o g yb r i n gt o ，a n dt h ea p p l yo f c o m m o nm a n u f a c t u r i n gm a n a g e m e n ts y s t e ma r ei n t r o d u c e d a c c o r d i n gt ot h e a p p l y i n gt h ec o m p o n e n tt e c h n o l o g ya n do b j e c t o r i e n t a t i o nt e c h n o l o g y , t h er e u s a b i l i t y ，f l e x i b i l i t ya n dm a i n t a i n a b i l i t yi sg r e a t l yi m p r o v e d t h em a i ns t u d yc o n t e n ta n df r u i ti sl i s t e da sf o l l o w s ： i i 坠尘堡竺三垒兰三兰丝! ! ：兰丝篁兰 1 t h ec u r r e n ts t a t u so fc o m p o n e n tt e c h n o l o g y t h es t a t u si n q u oa n d t h ed e v e l o p m e n to fc o m p o n e n tt e c h n o l o g ya r e a n a l y z e d 2 ，t h ea d v a n t a g eo fc o m p o n e n tt e c h n o l o g yo ns o f t w a r ee n g i n e e r i n g t h ea d v a n t a g eo fc o m p o n e n tt e c h n o l o g yo nd e v e l o p m e n to fs o f t w a r ei s s t u d i e d ，a n dt h ef e a s i b i l i t yo fa p p l y i n gc o m p o n e n tt e c h n o l o g yt o d e v e l o p m a n a g e m e n ts y s t e mi sa n a l y z e d 3 t h ec o m m o nm a n a g e m e n ts y s t e mi sm o d u l a r i z e d t h ed e p a r t m e n t so fm a n u f a c t u r i n ga r ed i v i d e da n dt h ef u n c t i o n so fa l l d e p a r t m e n t sa r ei n t r o d u c e dt oc o n f i r mt h ef u n c t i o no ft h es y s t e m 4 d e t a i ld e s i g nf o re a c hm o d u l e k e y w o r d sc o m p o n e n tt e c h n o l o g y ；c o m m o nm a n a g e m e n ts y s t e m ；c o m + ； m o d u l a r i z e 哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文基于组件技术的制造业管理系 统设计与实现，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独 立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人 已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均己在文 中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。 作者躲修移缸嗍2 唧年s 舢日 哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书 基于组件技术的制造业管理系统设计与实现系本人在哈尔滨理工大学攻 读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨 理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈 尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交 论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影 印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。 本学位论文属于 保密口，在年解密后适用授权书。 不保密曰。 ( 请在以上相应方框内打) 作者签名 导师签名： 修缸 骓 日期：2 0 0 7 年6 月1 0 日 吼却年月，z 一日 竺丝至些三垒兰二兰丝! ：兰! ! 竺兰 1 1 课题背景 第1 章绪论 随着计算机技术的普及，各行各业紧眼其步伐，在各方面部丌始应用计算 机技术丌发出系统以便更好地进行管理，如：人事管理系统、计费计件管理系 统、网站管理系统、酒店管理系统等等。不论哪种，都可以由计算机丌发人员 设计出适合该行业性质的系统，即使是同行业，由于其企业内部结构不尽相 同，而需要设计适应自己企业的系统。但同类的企业，相同结构多过不同，所 以这种过多的丌发实际上是种资源的浪费。因此提出一种基于组件基础上设 计丌发软件的概念。 传统的软件方法学是从面向机器、面向数据、面向过程、面向功能、面向 数掘流等观点反映问题的本质，面向对象方法的出现使软件方法学迈进了一大 步。但是，它还没有解决高层次上复用、分布式异构互操作等难点问题。 面向对象技术通过方法、消息、类，继承、封装和实例等机制构造软件系 统，并为软件复用提供强有力的支持。在面向对象程序设计给解决软件危机带 来一丝曙光之际。它的语言环境、进程地址空i 、耳j 、编译平台的局限性等问题又 被摆在软件丌发的面| j 仃，软件丌发仍处于高风险状念。此类难题要求软件实现 跨空m 、跨时问、跨设备、跨用户的共享，导致软件在规模、复杂度、功能上 的板大增长，迫使计算机要向异构协同工作、各层次上集成、可反复复用的工 业化大生产的道路上前进口l 。为适应计算机软件的这种需求，新的计算机软件丌 发模式应该支持分布式计算、模块化和组件化集成，使软件类似于硬件一样， 可用不同的标准组件组装而成。 目前，组件技术是当今解决软件复用和分饰式丌发这两个问题的最有效和 最自i 沿的技术。组件技术是在面向对象技术的基础上发展起束的，按照组件的 思想，复杂的应用程序被设计成一些小的、功能单一的组件模块，这些自己模 块保持一定的功能独立性，在协同工作时，通过相互川的接口完成任务。这些 组件可以单独丌发，单独编译，甚至单独调试和测试。而且这些组件町以运行 在同一台机器上，也可以运行在不同的机器上，甚至可以运行在不同的操作系 统。组件技术的使用将大大提高软件系统的可维护性和可重用性，增强系统的 可扩展性。目前组件技术逐渐形成了几种组件软件的规范，其中最重要的是 价 、演爬t 人学t 产坝i # f 一论殳 m i c m s o f t 的c o m 和o m g ( o b j e c tm a n a g e m e n tg r o u p ：对象管理组) 的 c o r b a r ，还有s u n 公司的e j b 。 基于组件的软件设计方法学在软 牛方法学上为解决这个难题提供了机会， 它把应用逻辑和实现分离，提供标准接口和框架，使软件丌发变成组件的组 合，基于组件的软件方法学是以接口为中心、面向行为的、基于体系结构设计 的，它要求：对组件要有明确的定义；用组件描述技术和规范如u m l 、 j a v a b e a n 、e j b 、s e r v l e t 等描述组件；丌发应用系统要按组件柬裁剪、划分组织 与分配角色；使用支持检验组件特性和生成文档的工具，确保组件舰范的实现 和质量测试p i 。 1 2 国内外研究现状 可重用技术是近几年提出来的，但实际上过去就有，如各种标准程序库， 通常是由计算机厂家提供的系统软件中的一部分，这些标准程序库罩的标准子 程序，稍加改造，甚至不经改造就可以把它们重耨编入新开发的程序。但过去 的这种杯准程序面比较窄，大多只是限于一些数学子程序。9 0 年代的可重用构 件则是把数据和相应的操作两者封装在一起( 通常叫类或对象) 。使软件工程师 能够用可重用构件来建立新的应用程序。例如，现在的交互式界面一股就足用 可重用构件构成的。这些可重用构件能够建立图形窗口，下拉菜单以及各种各 样的交互机制。建立这样界面所需要的数据结构和处理细节都包含在一个由界 面构件所组成的可重用构件库罩。 组件技术丌发思想发源于上世纪5 0 年代，它源予传统的软件模块和各种各 样的子程序库，即所谓的可重用技术。但组件技术超越了以上所有这些软件丌 发概念。采用组件技术丌发大规模、不同类乃至分向式的系统速度快而成本也 得到大大降低。组件技术适合于现代的软件环境。 如今的软件丌发产业中已经存在多种技术和多家厂家支持面向组件的大舰 模软件生产。c a 、i n p r i s e 、m i c r o s o f t 、r a t i o n a l 、s u n 和众多其他厂商纷纷推出 各种基于组件和w e b 的集成丌发环境其中包括了大量的软件结构和组件库。 支持对象和组件概念的编程语言也不少，比如j a v a 、c + + 、a d a 、n e t 、e i f f e l 甚至v b 等都可以达到组件的目的。在中问件和基础结构组件方面，有 c o m + 、c o r b a 和e j b j 2 e e 这几种结构，环境供开发人员使用。b e a 、i b m 、 l o n a 、m i c r o s o f t 等都可以提供相应的应用服务器、基础组件和组件框架。数掘 库厂商如o r a c l e 和i n f o r m i x 也支持对蒙和组件概念。 哈尔演理丁人学t 学f 砑学化论史 在组件和组件库的标准化方面，在美国军方和政府资助的项目中，已经建 立了若干组件库系统【”，如c a r d s 、a s s e t 、d s r s 等。由d a r p a 发起，由 美国军方、s e i 和m i t r e 支持的s t a r s 项目在此基础上考虑了丌放体系结构 的组件库之问共享资源和无缝互操作和问题，提交了a l o a f 的组件库框架。可 复用库互操作组织r i g 致力于丌发可互操作住的解决方案，其成果包括b i d m 和u d m ，定义了实现互操作、复用库交换组件时所需的数据模型。北大西洋组 织n a t o 制定了一组关于软件组件复用的标准，包括“可复用组件丌发标准”、 “可复用软件组件库管理标准”等。 目前，我国软件丌发的趋势己越柬越注重组件技术的丌发应用，有越来越 多的公司和程序员认识到基于组件软件丌发给公司和个人带来的巨大效益。国 内已经有若干公司丌始了软件工厂实验，软件工厂的本质就是进行基于组件的 软件丌发。如余思维信息公司、纵横同创软件有限公司畴已经有了初步的软件 商品，而联想集团、东方通科技等正在筹备建立具有现代管理体制的软件工 ， o 在基于组件的软件方法方面，我们的研究内容包括：研究基于组件的软件 丌发方法、模型和过程，重点研究组件库技术、组件组合、组件的测试和质量 保证、基于c o t s 的丌发等理论和技术，建立一套方法和支持工具，提供一个 方便组件的选择、创建、组装、集成和维护的丌放体系结构，为大规模的分柿 式软件系统的丌发和实现打下，簪实的基础。 1 3 课题任务及论文的结构 把组件技术原理以及丌发思想的基础上，设计了一个通用制造业管理系 统。 论文的章节安排如下： 第一章介绍组件的历史、相关概念以及关键技术。 第二章介绍组件技术的丌发过程，并讨论了基于组件的软件丌发方法。 第三章对通用制造业管理系统进行分析设计，从组件的角度抽象出通用的 组件模块，对它们分别进行了详细的设计。 第四章基于第四章的分析和设计，进行了具体的实现。 第五章是全文的结论。 坚兰篁些三垒兰二兰竺! ! 兰! ! 尘兰 第2 章组件技术 2 1 组件技术的基本概念 2 1 1 组件的定义 对于组件这个概念，很多书籍上的定义都很具体死板。简单地讲，组件技 术就是利用某种编程手段，将一些人们所关心的，但又不便于让最终用户去直 接操作的细节进行了封装，同时对各种业务逻辑规则进行了实现，用于处理用 户的内部操作细节，甚至于将安全机制和事物机制体现的淋漓尽止。而这个封 装体就常常的被我们称作组件1 7 l 。而这个封装的过程中，编程工具仅仪是充当了 一个单纯的丁具罢了没有什么实际的意义，也就是晚为了完成某一规则的封 装，可以用任何支持组件编写的工具柬完成，而最终完成的组件是与语言本身 已经没有了任何的关系，甚至可以实现跨平台。对我们而言，它就是实现了某些 功能的、有输入输出接口的黑匣子。 2 1 2 组件的作用 组件就是w i n d o w s 操作系统的灵魂，脱离了组件，w i n d o w s 操作系统将不 再如今天一样如f 1 冲天，w i n d o w s 系统如此，u n i x 系统也同样是如此，作为一 个操作系统，它所完成的功能无不体现着组件的服务，一个很轻松的复制粘贴 功能都要靠d d e 束支持，而d d e 就是种组件服务对象，而具体到某一个细 节，如今的大型e r p 、多层系统靠的都是组件。组件封装了系统运行的各种规 则甚至运行环境1 8 。所谓的组件对象是组件的一个集合，而这个集合又并非是随 意性的组合，必须要考虑到组件对象中的各个组件的协调功能虽然，在理论 上讲，一个组件对象罩的各个组件应该是互不干涉、互不影响的，但是这并不 意味着组件对象就是一个无协调的组件的集合，我们必须理解，通过访问一个 组件对象中的某个组件，就有可能访问此组件对象中的另外的组件以此循环下 去，而这些都由组件对象来管理的。可以这样理解：组件有其自身的规则实 现，而规则的实现又提体到了接1 3 的实现，但是组件对象本身也是一个组件， 它也有业务逻辑规则需要处理，它也要起到所集合的组件的协调。如此一束 可以能过某一个组件对象来协调的实现一些、部分的业务逻辑规则，而对于 应用者来说，这一切完全没有必要去得知，甚至是没有意义的。 为什么耍应用组件技术? 或许，我们通过编程的手段同样可以处理一些简 单的或稍微复杂的业务规则，的确通过编程的手段我们可以实现如组件对象一 般实现的规则处理，然而使用组件技术的目的是实现各种规则，而且组件对象 还将从更广阔的方面柬考虑，它能将一个大型的分布式系统进行统一的规划， 合理的处理冗余、安全、平衡负载等单纯的编程手段不能实现的功能，这就是 我们要应用组件的一个很重要的原因1 9 1 。再者，组件对象不是普通的可执行文 件，更不是将各种规则定死在其内部，它可以很平滑的实现自身的升级、扩展 ( 前提：非大量的更改接口) ，举一个很简单的例子，当我们发现某项业务逻辑规 则已经很陈旧的时候，我们不得不用新的业务逻辑舰则去替换它，而这个替换 过程将会提现出组件对于普通的d i i 文件或是e x e 可执行文件的巨大差别。当我 们需要进行更新的时候，对于组件对象而言，在最理想的情况下用户可以一边 进行组件对象的应用，一边无知觉的接受新的组件技术，个d i i 文件或是某一 个可执行文件是不可能达到这样的效果i “l 。 如何应用组件，在这点上或许我们更关心的是我们如何通过编程的手段来 实现组件。组件就是利用某种编程的手段来封装业务规则，而且也强调了语言。 在此处仅仅是一个工具罢了。但完整地写出一个组件的时候，对于其应用就会 更明确，对其给工作带束的效率更高。那么到底如何应用组件技术? 组件技术 属于高级的应用部分，它可以从系统的底层作起，一直到我们可以感觉的明显 出来的功能的封装。而在此过程中，我们就是要通过自己熟悉的工具来写一个 好的组件对象或是组件。 组件之问的交互或互操作性是组件技术的核心部分，基于组件的软件设计 在实现过程中必须遵守一定的舰范。目前典型的软件规范有：微软公司的以 c o m d c o m 、m t s 为基础的c o m + 、对象管理组织( o m g ) 提出的c o r b a r 和 s k i n 公司的e j b 。c o m + 主要是基于w i n d o w s 平台上的组件规范，c o r b a r 则 制定了跨网络的分伟式异构环境下的组件规范，e j b 则是s u n 公司提出的纯 j a v a 语言的组件规范f l “。 2 1 3 组件技术的特点 总体来说，组件技术有两大优势例： 1 ) 封闭性，也称为透明性。使用组件，了解是如何通过其接1 2 1 按合适的顺 哈尔滨理t 人学t 学蟛! f 位论史 序，发送诈确的信号，以获得预期的响应。只要接口没有改变，都可以使用符 合相同接口舰范的其他组件束替代它。可用同接口规范的、性能更好的组件 柬替换现有组件，实现系统的扩展l ”l 。 2 ) 结构化。使用组件构建系统的通用方法是理解需求，选择和标识组成系 统的组件，接着完成需求与组件的映射。这是一个m 到n 的映射，通常m 要 比n 小的多。例如，可能有1 0 个需求，而有1 0 0 个可选组件。完成这种映射的 通用方法是：首先标识组候选的组件，然后检查每个需求是否可山这些组件 实现i ir a l 。在这个过程中，可能会了解更多的需求，如果需求的影响不大，就 修改它们以便更充分地实现。依次修改组件，使其与需求完全匹配，一旦需求 的组件集都已找到，将它们连接在一起就可以获得预期的系统。 2 2c o m 2 2 1 基本思想 c o m 即组件对象模型是一种以组件为发布单元的对象模型，这种模型使 各软件组件以统一的方式进行交互，它提供了组件之间交互的规范与实现交互 的环境。m i c r o s o f t 为c o m 定义了一种访问软件服务的通用方法，它能够跨越 链接库、应用程序、系统软件甚至网络。c o m 一方面提供了有效的途径将软件 分块，每块软件提供各自的服务，丌发者能够使用面向对象的方法去设计和丌 发程序，简化了复杂系统，另一方面又提供了访问软件服务的致性，不管经 访问的服务存在于链接库还是另一个进程或系统软件中，均可将它们当成c o m 对象，使用同一种方法去访问，此外，c o m 是独立于编程语言的，它定义了一 个对象必须支持的二迸制界面，可以使不同的编程语言来编写支持该界- 面的 c o m 对象和调用该对象的客户i l s l 。 在c o m 标准中，一个组件即为一个模块，它可以是本机上的d l l ，称为 进程内组件( i n p r o c e s s ) ，也可以是远程机上的d l l 或e x e 程序，称为进程外组 件( o u to fp r o c e s s ) 。一个组件可以包含一个或多个组件对象。如图2 i 所示。 c o m 是以对象为摹本单元的模型，在程序与程序通信时，通信的双方就是组件 对象，也称c o m 对象，而组件就是提供c o m 对象的代码载体。每个c o m 对 象可以实现多个接口，每个接口由一些功能相关的函数组成。当另外的组件或 普通程序( 即组件的客户程序) 调用组件的功能时，它首先创造一个c o m 对象 或者通过其他途径获得c o m 对象，然后通过该对象所实现的c o m 接口调用它 所提供的服务，当服务结束后，若客户程序不再需要c o m 对象，那么它应释放 坠! ：篓矍三叁兰三尘丝! ：兰竺丝塞 掉所占用的资源，包括对象自身i 。 接口i接口2 剀2 - 1 组什的结构 f i g 2 - it h ec o n f i g u r a t i o no f c o m p o n e n t c o m 技术提供了编写组件的一种标准方法，遵循c o m 规范标准，组件与 应用、组件与组件之j 日j 可以互操作，可极其方便地建立可伸缩的应用系统。 c o m 所采用的是一种二进制的代码级标准，而不是源码级标准，并提供一致的 接口，可以被各种不同的语言所使用l 。在军事模拟系统的编写中，可以使作 战模型具有广泛的通用性和强大的生命力，在进行通用制造业系统的设计时， c o m 提供了一条标准的、结构化建模方法。c o m 技术所定义的组件模型除 了面向对象的特性和客户服务器特性这两个基本特性外，它还具有以下先进 性： 1 ) 语言无关性； 2 ) c o m 支持版本的升级； 3 ) 可重用性； 4 1 封装性。 2 2 2c o m + 技术 在w i n d o w s2 0 0 0 众多功能和特性之中，对于丌发人员来说，c o m + 是最值 得关注的一个焦点。在n d o w s2 0 0 0 中，我们已经看到了c o m + 的面貌，也感 受到了c o m + 将带给我们程序设计和丌发过程中思路上的变化。 c o m + 并不是c o m 的新版本，我们可以把它理解为c o m 的新发展，或者 为c o m 更高层次上的应用。c o m + 的底层结构仍然以c o m 为基础，它几乎包 容了c o m 的所有内容。有一种说法这样认为，c o m + 是c o m 、d c o m 和 m t s ( m i c r o s o f it r a n s a c t i o ns e r v e r ) 的集成“，这种说法有一定的道理，因为 c o m + 确实综合了这些技术要素。但更重要的一点是，c o m + 倡导了种新的概 念，它把c o m 组件软件提升到应用层而不再是底层的软件结构，它通过操作系 竺兰重型三垒兰三兰丝! ：兰些篁兰 统的各种支持，使组件对象模型建立在应用层上，把所有组件的底层细节留给 操作系统。 我们知道，c o m 是个丌放的组件标准，它有很强的扩充和扩展能力，从 c o m 到d c o m ，再到m t s 的发展过程也充分说明了这一点。对c o m 有使用 经验的读者一定可以感觉到，虽然c o m 已经改变了w i n d o w s 程序员的应用丌 发模式，把组件的概念融入到w i n d o w s 应用中，但是由于种种原因，d c o m 和 m t s 的许多优越性还没有为广大的w i n d o w s 程序员所认识。m t s 针对企业应 用和w e b 应用的特点9 l ，在c o m d c o m 的基础上又添加了许多功能和特性， 包括事务特性、安全模型，管理和配置等，m t s 使c o m 成为一个完整的组件 体系结构。由于历史的原因，c o m 、d c o m 和m t s 相互之叫并不很融洽，难 以形成统一的整体，不过，这种状况很快就要结束，因为c o m + 将把这三者有 效地统一起来，形成一个全新的、功能强大的组件体系结构，并且把d c o m 和 m t s 的各种优势以更为简捷的方式带给w i n d o w s 2 0 0 0 程序员和用户。 c o m + 的基本结构并不复杂，简单晚起来，它把c o m 和m t s 的编程模型 结合起来，同时又增加了一些新的特性。从c o m 的发展角度束看，c o m 最初 作为桌面操作系统平台上的组件技术，主要为o l e 服务。但是随着w i n d o w s n t 与d c o m 的发布，c o m 通过底层的远程支持使组件技术延伸到了分佑式应 用领域，充分体现了c o m 的扩展能力以及组件结构模型的优势。m t s 为c o m 增添了许多新的内容，弥补了c o m 和d c o m 的一些不足，它注重于服务器一 端的组件管理和配置环境。c o m + 迸一步把c o m 、d c o m 和m t s 统一起柬， 形成真f 适合于企业应用的组件技术。c o m 、d c o m 、m t s 以及c o m + 的结构 关系如图2 2 所示。 c o m + 不仅继承了c o m 、d c o m 和m t s 的许多特性，同时也新增了一些 服务，比如负载平衡、内存数据库、事件模型、队列服务等。c o m + 新增的服务 为c o m + 应用提供了很强的功能，建立在c o m + 基础上的应用程序可以直接利 用这些服务而获得良好的企业应用特性1 2 0 1 。 c o m + 的底层结构仍然以c o m 为基础，但在应用方式上则更多地继承了 m t s 的处理机制，包括m t s 的对象环境、安全模型、配胃管理等。但c o m + 并不是对c o m 和m t s 进行简单的封装，它也引入了许多新的内容，诈是这些 新特征使得c o m + 更加适合于企业应用的组件对象模型。 c o m + 事件模型改进了c o m 的可连接对象机制，它采用了多通道的发布 订阅( m u l t i c a s t i n gp u b l i s h s u b s c r i b e ) 事件机制，它允许多个客户去“订阅”事件这 些事件由各种组件对象“发布”。c o m + 事件服务维护一个事件数掘库，数掘库包 哈a ：演理t 人学t 学彤! 学位论文 含各种事件、发伟者、订阅者以及所有的订阅信息。当发布者激发事件时， c o m + 事件服务对事件数掘库中有关的订阅信息进行检查，然后通知对应的订阅 者。c o m + 事件模型基本结构如图2 3 所示。 幽2 - 2c o m + 组成结构幽 f i g 2 - 2t h ec o n f i g u r a t i o no f c o m + 圈日圈日圉 幽2 - 3c o m + 市1 ，| ：模刑结构图 f i g 2 - 3t h ec o n f i g u r a t i o no f c o m + e v e n tm o d u l e c o m + 事件模型通过事件类来传递源对象的出接口事件信息，以便它可以与 客户方的入接口事件方法相匹配，这种方式与c o m 可连接对象机制很类似，所 哈尔演删q - 人学t 学琐f 学仲沦史 以老式的c o m 组件和客户程序可以很方便地使用新的c o m + 事件模型。 2 3c o r b a 2 3 1 历史 o m g ( o b j e c tm a n a g e m e n tg r o u p ) 创建于1 9 8 9 年对象管理组织o m g 是 个国际性的软件行业协会，主要宗旨是促进面向对象的方法在软件工程这的 应用，以及在面向对象的软件工程方法学的基础上，为大规模系统软件的丌发 与应用制定软件体系结构模型和通用接1 2 规范。c o r b a ( c o m m o no b j e c t r e q u e s tb r o k e ra r c h i t e c t u r e ) 是它推出的一个重要规范。c o r b a 的主要目标是 解决面向对象的异构应用之间的互操作问题，并提供分御式计算所需的一些其 他服务。为保持c o r b a 的活力和可用性，随着分布式计算的发展。o m g 不断 地推出c o r b a 的新版本。 1 9 9 1 年1 0 月，o m g 推出c o r b a r l 0 。该版本的主要内容包括：对象模 型、界面定义语言( i d l ，i n t e r f a c ed e f i n i t i o nl a n g u a g e ) 、用于动态请求管理和 动态调用的a p i 集合仓库口1 。 1 9 9 6 年8 月，o m g 推出c o r b a r 2 0 。该版本在解决互操作问题方面近 二了 一个新台阶。其中一个突出的贡献是引入了g i o p i i o p ( g e n e r a li n t e r - o r b p r o t o c o l i n t e m e ti n t e r o r bp r o t o c 0 1 ) 协议，它能用于解决不同供应商的 c o r b a r 平台之问的互操作问题。 o m g 在2 0 0 2 年夏季推出的c o r b a r 3 ，0 是个非常重要的版本，它实现 c o r b a r 与i n t e r n e t 的彻底集成。主要包括j a v a 和i o t e m e t ：服务质量( q o s ) 控制：c o r b a r 组件模型( c c m ) 。 2 3 2 体系结构 c o r b a r 既代表了一种软件丌发模式，种软件丌发标准，也提供了软件 丌发必需的工具集合。c o r b a r 规范的基本组成如图2 - 4 所示。 主要包括： 1 ) 对象请求代理o r b ( o b j e c tr e q u e s tb r o k e r ) o r b 是c o r b a r 的贺信。作为一个软件组件，对象可以通过o r b 发出请 求并接收响应。在c o r b a r 中，所有的通讯都通过o r b 进行，因而无论一个 对象是本地的还是远程的，对于与之进行通讯的其他对象来说都是等价的，它 坠垒圣竺三垒兰三兰竺! ! 兰竺兰兰 用来屏蔽与底层平台有关的细节，使丌发者可以集中精力去解决与应用相关的 问题，而不必自己去为创建分句式计算基础平台而操心。 幽2 - 4c o r b a r 规范的基本组成 f i g 2 - 4t h eb a s i cc o m p o s i t i o no f c o r b a rc r i t e r i o n o r b 是一个在对象间建立客户月侵务器联系的中间件。使用o r b ，客户可 以调用服务器的对象或对象中的应用，被调用的对象不要求在同一台机器上。 由o r b 负责进行通信，同时o r b 也负责寻找适于完成这一工作的对象，并在 服务器对象完成后返回结果。客户对象完全可以不关心服务器对象的位胃，实 现它所采取的具体技术和工作的硬件平台，甚至不关心服务器对象的与服务无 关的接1 3 信息，这就大大简化了客户程序的工作。o r b 提供在不同机器问应用 程序日j 的通信，数掘转换，并提供多对象系统的无缝连接。 2 1 接口定义语苦i d l ( i n t e r f a c ed e f i n i t i o nl a n g u a g e ) i d l 是用于描述对象接口的种高级符号语言，用来定义软件组件如何与 o r b 交换信息，也就是为各个模块定义输入输出方式。i d l 不涉及任何接口的 实现细节，所有c o r b a r 系统都根据i d l 用某种特定语言柬实现接口。一个组 件不必了解其输出是如何被其它组件处理的，也不必了解输入信息来自何方， 以及i d l 对其定义的格式。因此，无论是产品丌发商还是软件组件丌发者部无 需为另一方的舰范伤神。目前c o r b a r 为c 、c + + ，s m a l l t a l k 和j a 、，a 制定了 哈尔演理t 人学t 学顺j “位论史 规范，a d a 9 5 和c o b o l 的映射规范也诈在制定中。 3 ) 接口库( i n t e r f a c er e p o s i t o r y ) 包括了所有描述服务对象属性、操作、自定义数据类型及异常处理的i d l 定义。 4 ) 基本对象适配器b o a ( b a s i co b j e c ta d a p t e r ) 描述了o r b 和服务器端应用程序之日j 的接口。b o a 负责调度服务器端应 用程序维护的对象，并与服务对象交换消息。 5 ) 静念请求接口s i i ( s t a t i ci n v o c a t i o ni n t e r f a c e ) s i i 假设在编译时刻客户对象能够明确了解服务对象的接口，即客户与服务 器之i 日j 的关系应当是可知的、固定的，服务接口的任何改变都会导致软件系统 的重新编译。s i i 是由i d l 描述的。 6 1 动态请求接口d i l ( d y n a m i ci n v o c a t i o ni n t e r f a c e ) d l l 是一组与服务器无关的通用接口。与新服务器及其行为相关的信息丁 以通过接口库获得，客户程序根据这些信息可以在运行时刻动态构造请求。d i i 使得丌发智能化即插即用的软件系统成为可能，但需要涉及大量c o r b a ra p i 调用，增加了软件的复杂度。 2 4 本章小结 本章主要介绍了组件技术的定义、作用和特点，以及c o m 、c o m + 和 c o r b a 技术的基本思想、历史和体系结构，为下文依掘组件技术建立通用制造 业管理系统做下铺挚。 哈 ：演理t 人学t 学倒! l 学化论卫 第3 章通用制造业企业管理系统的分析与设计 3 1 需求分析 信息技术是先进制造技术的重要手段，在过去二十年中，美国制造业吸取 了一个重要教训，即“当某一特定制造企业面临转折点时，若不采用信息技术 含量高的制造技术，对企业的竞争性将会带来很大的负面影响”。当年果断采用 柔性制造技术的同本制造业由于及时采用先进信息技术，同时具备新锐的营销 和财务计划手段使企业的竞争性大大增强，从而把产品成功地打入团际市场。 目前，在一定程度上束晚，整个制造业正处于个转折点，即面临在供应链环 境中采用企业资源计划系统( e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g ，简称e r i e ) 使企业有 能力做高度集成的决策以获得竞争力。如果一个企业没有能力做到自身高度集 成，那么浚企业在全面采用新技术方面将会受阻m i 。同时一个企业能否在这一 转折时刻率先在供应链环境中运用e r p 系统，将会影响该企业在幽际市场竞争 中的实际地位。 很多企业领导人认为，我花费了几十月乃至几百万上了一套e r p ，就需要 马上看到管理水平以及经济效益的双提升。但这是难以办到的。部署e r p 的本 质，是为了辅助、支持具备先进管理理念、生产模式、健全、完整管理体系的 企业，达到不断保持与获得竞争优势的工具或手段。e r p 本身不是一般意义上 的信息技术，从本质上，它适用于那些在管理、文化、运作已经现代化的企 业。如果一个企业不是这样，在各方面都很落后的情况下，试图通过上一套