互联网环境下的暖通CAD组件模块的开发方法研究.pdf

第3 0 卷第5 期 湖南大学学报 自然科学版 v 0 1 3 0 N o5 2003 年lO 月 j o u r m lo f H u n a n u n i v e r 萄t y N a t 吡dS c i e n c e s O c t 200 3 一 文章编号 1 0 0 02 4 7 2 2 0 0 3 0 5 一0 0 7 0 0 5 互联网环境下的暖通C A D 组件模块的 开发方法研究 张泉 张国强 陈在康 湖南大学土木工程学院 湖南长沙4 1 0 0 8 2 摘 要 针对单机环境下暖通c A D 软件重复开发量大 开发周期长等现状 提出了基于 互联网环境的三层体系结构厦其开发的通用环境 即整个暖通C A D 系统被分为不同逻辑 块 开发和管理的工作向服务器方转移 从而使分布处理数据成为可能 基于组件的软件开 发是互联网环境中应用软件的主要开发方式 以构架为组装蓝图 以可重用组件为组装预制 块 支持组装式软件重用 从而克服人力和物力的浪费进而为了重用暖通c A D 已开发出的 功能模块 给出组件逆向工程的开发方法 组装流程和组件管理过程 关键词 互联网 暖通C A D 组件 三层结构 中图分类号 T U 8 3 l文献标识码 A R e s e a r c ho fD e V e l o p i n gM e t h o do fH v a cC A DC o mM o d u l a r B a s e do nI n t e r n e t Z H A N GQ u a n Z H A N GG u p q i a n g C H E NZ a i k a n g C o l l e g eo fc j v i lE n g l n e e n n g H u n a nU n i v C 1 l a n g s h a4 1 0 0 8 2 C h i n a A b s t r a c t T oo v e r c m et h es h o r t c o m i n go fr e p e a t e d1 a b o ra n dl o n gc y c l eo fH V A C 鸿Ds o f t w a r ed e v e l o p m e n tu n d e rp e r s o n a lc o m p u t e re n v i r o n m e n t T h eg e n e r a ld e v e l op i n ge n v i r o n m e n ta n dt h r e e t i e ra r c h i t e c t u r es y s t e mb a s e do ni n t e r n e tw e r ep r e s e n t e d i nw h i c ht h et o t a lH V A CC A Ds y s t e mw a sd i v i d e di n t od e f e r e n tl o g i c a l m o d u l a r t h u st h em a i nd e v e l o p i n gw o r kw a st r a n s f e r r e dt os e r v e rs i d e i n s t e a do f c l i e n ts i d eT h ec o m p o n e n t O b j e c tM o d e l o rs i m p l yc o Mm e t m w h i c hi sam a i nd e v e k p i n gr n e t h o du n d e rI n t e r n e te I i r o n m e n t i se m p l o y e di nt h i ss y s t e m T h eC o Ml sb a s e do nt h e1 0 a d l n gf r a m ea n dt a k e st h er e u s e dc o m p o n e n tm o d e la sp r e f a b r i c a t i n gm o d u l a ra n ds u p p o r t st h ea s s e m b I i n gr e u s e dm o d e T h ed e v e l o p i n gm e t h o d a s s e m b l i n gf l o wc h a r ta n d c o m p o n e n tm a n a g e m e n tp r o c e s sf o rr e v e r s es 0 t w a r ea n dr e e n g m e e n ga r ep r e s e n t e dt or e u S et h ee x i s t i n gf u n c t i o n a Im o d u l a r K e yw o r d s i n t e r n e t H V A C m c o m p n e n to b j e c tn l o d e l t h r e e t i e ra r c h i t e c t u r es y s t e m 随着计算机软件技术和互联网技术的发展 组 件以其较高可重用性使面向对象概念和方法从工具 语言层次转变为系统应用层次 利用组件重用功能 构造大型应用软件的思想 方法及其技术和工艺已 趋于成熟利用这种开发方法 可以并行开发并成倍 糕薯品羿 絮0 2 最 i 另 L 男 湖南长沙人 湖南大学博士 副教授 缩短开发时间 所开发的系统也比较健壮 稳定n 比尔 盖茨提出的D N A D i s t r i b u t e dI m e r n e tA p p l l c a t i o n s A r c h i t e c t u r e 概念 寓示应用软件各功能模 块是组件对象模型c 0 M 的衍生物 c O M 可随软件 功能变化而被有效重用 D N A 概念还针对网络用户 万方数据 第6 期 张 泉等 互联网环境下的暖通c A D 组件模块的开发方法研究7 1 急剧增长 应用日趋复杂和快速开发的需要 客户机 服务器的结构表现出明显局限性 而提出分布式三 层应用体系结构设计方法 w l n d o w sD N A 思想使 应用开发有明确分工 可以独立进行客户端组件 事 务逻辑层c O M 组件的开发测试 使用组件提供统 一接口而无须了解其功能实现的内部细节 最终使 用A s P 语言将服务器端组件集成到页面 互联网三 层体系结构为暖通c A D 分布开发及数据资源共享 提供技术保障 1 基于互联网的暖通C A D 三层体系结构 3 1 1 基于互联网的二层应用体系结构 客户 服务器应用软件模式大都基于 肥客户 机 结构下的两层结构应用软件 客户端软件一般由 应用程序及相应数据库连接程序组成 服务器端软 件一般是某种数据库系统 两层结构应用软件的开 发工作主要集中在客户端 由于 个系统中并不是 所有用户的需求都相同 因此要求程序功能也不尽 相同 造成开发人员开发量增加 而且导致系统的可 伸缩性较差和安装维护困难等缺点 1 2 基于互联网的三层应用体系结构 D N A 的三层体系结构是以 表现层 事务逻辑 层 数据服务层 为构架 并将组件对象模型 C o M 概念应用于互联网 利用c O M 组件在中间层进行 事务逻辑服务 处理各种复杂的商务逻辑计算和演 算规则表现层为应用的客户端部分 它负责与用户 进行交互 并将客户端所需设计数据传输给逻辑事 务层 事务逻辑层通过C O M 进行事务处理 并由 I I S I n t e r n e tI n f o m a t i o nS e r v e r 和M T S M i c r o s o f t T r a n s a c t i o nS e r v e r 为各种应用组件提供完善管理 被所有用户共享 数据层为后台数据库 是应用所需 数据来源 它既可以是专用数据服务器 也可以与事 务逻辑层在同一台服务器上按D N A 模式进行开 发活动时 人们制作 使用c o M 组件处于有序状 惫 避免浪费大量人力 物力资源 使用三层结构应用软件开发系统的优点是非常 明显的 主要有以下几点 1 整个系统被分为不同逻辑块 层次非常清晰 2 能够使 肥客户机 变成较 瘦 的客户机 3 开发和管理的工作向服务器方转移 使得分 布的数据处理成为可能 管理和维护变得相对简单 1 3 互联弼三层结构的暖通C A D 通用开发环境 服务器端数据库是整个程序运行的基础 其环 境包括在应用层运行的I n t e r n e tI n f o r m a t i o ns e r v e f 1 1 S 4 0 A d v a n c e dD a t aI n t e I n e tS e r v e rA P I M i c r o s o f tn a n 5 a c t i o nS e r v e r M T S 2 O 开发事务逻辑 层的高级语言开发环境如 v i s u a lc V i s u a lB a s i c 等 以及建立数据库的链接开发环境 A D o o L E D BP m v i d e rf o rO D B C 具体开发环境及方式如图l 所示 叵亟叠匦卜蕾寸圆 圈匿銮陋习帼 圆 网 匡三三三三亘卫 围l互联网环境的暖通c A D 通用环境构架 F i g1 G e n e r a l f r 且眦w o r ko fH V A C 认Db a s e d nI n t e r n n 万方数据 7 2 湖南大学学报 自然科学版 2 0 0 3 年 一 2 基于互联网的暖通C A D 组件的开发方法 基于组件软件开发 c o m D o n e n t B a s e dS o f t w a r eD e v e l o p m e n t 是互联网环境应用软件的主要开 发方式 以构架为组装蓝图 以可重用组件为组装预 制块 支持组装式软件重用o 组件框架模型是组 件本质特性及组件间关系的抽象描述 组件形态差 异体现在组件组织结构方式和所依赖方法学范型 上 暖通c A D 产业要形成规模经济 标准组件生 产和组件复用是关键因素 基于互联网的暖通c A D 软件目的与单机环境目的相同都是辅助进行专业设 计 不同环境下的功能模块有一定相似性 特别是单 机环境的软件已有一定的开发与应用基础 为充分 挖掘已开发软件的组件模块 需要利用软件再工程 技术提高软件开发重用度 通过再工程演化已有系 统并标识出可重用成分 并对之进行再工程以提取 可重用组件 提高软件的开发效率和软件质量 再工 程技术中关键技术是逆向软件技术 2 1 基本概念 正向工程是依次创建系统需求 设计和实现 是 传统开发过程 逆向工程是对现有系统进行分析 识 别系统组件及其相关关系 生成相应表示过程 重构 是指在保留系统外部行为前提下 对系统在同层抽 象中的表示进行转换软件再工程是一个工程过程 结合逆向工程 重构和正向工程 将现存系统重新构 造为新形式 再工程基础是系统理解 包括对系统 源代码 设计 分析 文档等的全面理解 其过程原理 如图2 所示 圈2 软件再工程开发软件原理 F i g2 e v e l o p i n gt h e o r yo fs o f tw a r er e e n g i n e e d n g 2 2 逆向软件工程技术 软件需求分析文档 软件设计文挡 程序代码是 已有软件系统完整可靠的信息 其它信息必须由此 导出 工程软件开发包含3 个步骤过程 1 建模 采用概念建模技术构造应用程序的领 域模型 2 抽取 利用抽敢机制从目标系统中收集原始 数据 3 抽象 对目标系统进行抽象 以辅助系统理 解并允许浏览 分析和表示抽象结果 基于逆向工程所涉及的对象包括数据 知识和 信息 其过程如下 1 数据收集 是构造抽象表示的基础 必须符 合客观实际 2 知识组织 包括概念建模 领域建模和扩展 知识库 所收集的数据必须用数据模型保存起来 以 便实现有效存储 检索和分析 体现系统的本质属性 及其关系 3 信息浏览 程序理解活动大都在信息浏览时 进行 是通过遍历目标系统信息的多维空间 按领域 相关标准分析和过滤信息 以多种机制表达所得到 的信息 2 3 基于互联网的唾通 如组件组装 基于互联网的暖通c A D 开发过程如图3 所示 主要包括三个过程 利用领域工程技术对应用领域中 的现有系统进行分析 提取特定领域的软件构架 对 构架描述后加入构架库 对现有系统进行程序理解和 组件提取 对于非面向对象系统进行面向对象组件的 再工程 对组件进行封装 规约及分类后加入组件库 在进行应用系统开发时 首先根据软件构架进行需求 规约和设计 然后依据掏架从组件库中选取组件 进 行必要适应性修改或生产新组件 组装成为新的系 统 测试后投入运行 在这个过程中生产的新组件也 可以经过封装 规约及分类后加入组件库 成熟的工业生产都采用了组件生产与组装模 式 这种模式是产业工程化的必由之路 也是软件产 业发展的重要途径 组件对象模型是软件通用体系 结构 目的是建立客户和组件必须遵循的二进制标 准 基于组件的开发方法最终通过组件组装得到应 用系统 组件组装必须以某个框架或构架为蓝图 可 以看作是用组件实例将软件构架具体化的过程 组 件实例必须符台系统中其他部分的要求 并且可以 在运行 不重新链接或编译应用程序的情况下被卸 载或替换掉 组装关键技术是接口标准 M i c r o s o f t 的O L E 0 0 M O b j e c tL i n k i n ga n dE m b e d d i n g o m 一 t O b e c t M o d e l 是最早组件接口标准 世界上 包括M i c r o s o f t 和I B M 等主要公司组成的对象管理 万方数据 竺 竺 张泉等 互联网环境下的暖通c A D 组件模块的开发方法研究7 3 二一二 二 图3 基于互联网的眭通c A D 模班组件通用开发过程 F I g 3T h g e n e r dd p i n gp r 踊o fH V A C C A Dc o Mb a do ni n t e m e t 集团于1 9 9 1 年发表的C O R B A c 叽m o no b i 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 1 9 9 4 年发表了c O R B A 20 I B M A p p l e 于1 9 9 5 年推出了对象组件的第 三个标准O p e r l D o c 8 J 暖通a 山组件开发者则利 用特定领域的开发经验 独立制作能够满足领域需 求的可复用组件 在暖通c A D 框架基础下 对组件 进行组装集成 实现暖通c A D 领域系统功能 暖通 Q D 组件开发建议在o L E C O M 接口标准下进行 3 基于互联两的暧通c A D 组件管理 组件的组织需要易于分类管理又方便检索的机 制来表示和保存 组件有效检索机制能够降低组件 查找和理解成本 而组件表示和分类是实现组件的 检索基础 组件的管理包括组件提交 检索 管理 定 制等方面 1 组件提交 软件开发人员将定制的组件通过 网络提交到组件库中 通过对所提交的组件进行验 证 验证后的组件提供给用户使用 以保证组件库中 组件质量 2 组件检索 提供简单查询 组合查询等多种途 径检索创览 3 组件管理 包括添加正式组件 组件实体入 库 组件信息修改 验证候选组件 删除组件以及组 件规约的增加 删除和修改等 4 组件库定糊 目的是为了满足不同需求 包括 对组件库 组件关系类型和组件形态的增加 删除和 修改 4 组件开发实例 3 基于互联网暖通o D 的总体环境下 客户端人 员需要利用专用浏览器进行浏览 查询空调设备 阀 门等设备属性参数 并将查询结果以某种形式存储 于客户端 因此需要在暖通c A D 设计平台下开发客 户端浏览器组件 使设计所需服务器端数据信息通 过浏览器组件 将其结果储存于数据结构确定的项 目数据库中 浏览器组件开发首先是将浏览器链接 库o C x 拷贝到一定目录下注册 在对话框界面中插 入组件对象 并申明组件对象名称 利用组件提供的 接口功能 开发组件功能模块基于互联网的暖通 D 将浏览器组件集成于专业软件中 浏览器组件 构架必须符合A R x 编程约定 程序头文件中需要 包含相关A R x 头文件 在开发完成浏览器组件后 其它功能模块的组件开发与利用可以借鉴浏览器组 件的开发过程 将暖通c A D 系统功能模块进行细 化 根据功能需求进行组件开发 并通过系统框架和 组件体系结构将组件组装成应用程序软件 5 结束语 在三层结构总体框架下 使用逆向软件工程技 万方数据 4 湖南大学学报 自然科学版 2 0 0 3 年 术抽象传统软件中有价值的模块及其开发流程 并 1 9 9 9 年9 期产品与技术版 按照专业软件的总体需求框架对组件模块进行组 2 夏长虹t 尹绯 组件对象模型w e 开发的软件工程 法 N 装 满足互联网环境下的软件设计总体需求 互联网 葚翟 I 絮 嚣彘磊嚣要 篆 嚣统 环境下 组件技术作为暖通c A D 开发中重用的主要开发研究 暖通空调 2 舯1 4 7 27 4 手段已经得到专业开发人员广泛关注 将是暖通 4 慎健l 舭r n e t I n t e t 的多层心崩软件体系 N 计算机世界 c A D 未来的发展方向目前 满足专业设计需求的 5 翟9 羔荔善灌蒜嚣嵩 差黼等算机世界报 工程领域组件还非常少 因此 逆向软件工程的组件 1 2 2 7 1 9 9 9 年5 0 捐产品 J 技术版 开发方法将提高软件的开发层次和减少软件开发周 1 6 梅宏潸继侍软件构件和软件拇架技术 N 计算机世界撤 期 同时为了提高已开发出组件的有序性 需要采取 1 9 9 9 一0 31 5 1 9 9 9 年9 期产品与技术颇 有效管理方法 1 7 1 嚣茹慧糍鬟爹荆 计算机辅助龊柏 参考文献 阳3 竺 竺尝 羹嚣篡器篡 篙嚣 计算机世界报 震望洪软件再工程技术 N 计算机世界报 1 9 9 9 0 31 5 9 陈增荣软件开发方法述评 N 汁算机世界报 1 9 9 7 一0 1 2 8 1 9 9 7 年4 期拄术专题版 上接第6 9 页 6 结论 建立了户式中央空调常用制冷剂热力性质的防 真模型 在v c H 环境下编制了H c F C 2 2 仿真程序 提出了户式中央空调系统的热经济学优化方法 对 典型的户式中央空调系统进行了热力学和热经济学 优化 并对两者优化结果进行了比较 结果表明 1 户式中央空调系统的设计仅从节能的角度 来考虑是不全面的 应该将年热经济费用节省作为 考虑的目标 热力学优化有利于节能 热经济学优化 有利于减少热经济费用 是一种值得推广使用的新 方法 2 对户式中央空调系统性能影响最大的因素 是压缩机的压缩比 总的来说 压缩比越大 系统投 资越小 能耗越大 压缩比35 左右为热经济学优 化值 3 本文提出的热经济学优化方法也适用于大 中型中央空调系统和冷热电联产系统的优化设计 研究 参考文献 1 黄为民热上设备和系统的设计优化 M 北京 高等教育出版 社 1 9 9 8 3 4 5 t 6 7 P R A K A S HRD A M S H A L AT h 州n o m l ca 响l y s l so faC L H P s v s t e mb yi t e r a u v e n u m e r i c dt e c h n I q u e sA s H R A ET f a n s a c t 哪 f J 2 0 0 0 1 0 6 1 3 2 7 3 3 7 土林 张国强甚于M H 状态方程c F c 摹普代工质热力学性质 计算模犁 J 制拎与夺谓 2 0 0 3 3 I 5 2 5 5 K A R T S o U N SGT E R T HRAC o 唧u t 盯c a k u l a t l o ndt h e t h e r m o d y i cp r o p e r t l e so fr e f r 喀e 拍呲s1 2 2 2 a n d5 0 2 J A s H R A E1 h n 3 丑c t l o I 1 9 7 1 7 7 2 8 8 1 0 3 沈志光制冷工质热物理性质衷和图上海机械学院 1 9 8 3 畅世铭传热学C M l 北京 高等教育出版桂 1 9 8 7 S R I N I V A S6 A R J M E L L A J o H NW0 0 L E M A ND e 8 no f 嘴f b w n d 咖r sf o rA m m o ia w a t e rA b 吣r p t i o nH 髓tP u m p s A s H R A ET t 1 9 9 8 1 0 4 2 1 5 5 3 1 6 6 4 解可新最优化方法 M 天津 天津大学出版社 1 9 9 7 万方数据 互联网环境下的暖通CAD组件模块的开发方法研究互联网环境下的暖通CAD组件模块的开发方法研究 作者 张泉 张国强 陈在康 作者单位 湖南大学 土木工程学院 湖南 长沙 410082 刊名 湖南大学学报 自然科学版 英文刊名 JOURNAL OF HUNAN UNIVERSITY NATURAL SCIENCES 年 卷 期 2003 30 5 被引用次数 1次 参考文献 9条 参考文献 9条 1 袁望洪 软件再工程技术 1999 2 夏长虹 尹绯 组件对象模型Web开发的软件工程方法 1999 3 张泉 张国强 陈在康 基于因特网的暖通空调CAD水系统开发与研究 期刊论文