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基于构件的分布式防汛信息系统框架研究

娄渊胜  
【摘要】: 软件复杂性的增加和应用需求的扩大,使软件开发面临着前所未有的挑战。本文在研究了国内 外软件构件技术方面的一些学术和应用成果的基础上,对构件的定义及构件的基本性质进行了研 究,认为构件复用是一种大粒度复用,并且适合运用于特定应用领域的系统开发。领域应用框架的 引入使构件的复用和系统的集成更加方便。软件构件技术、分布式对象技术对传统的系统开发方式 产生了巨大的影响,以其分布性、开放性、可配置性、高效性、易维护性等优点同软件复用技术被 认为是解决软件危机的有效途径。但已有的研究过多地考虑技术上的通用性,使得这些成果在运用 于特定领域时,往往无法达到理想效果,在一些特殊行业领域应用中表现得尤为突出。而且,只有 结合领域应用才能生产出大粒度的可复用软件构件。 针对这种情况,本文的基本思路是:在防汛信息系统开发过程中,充分利用软件构件和应用框 架来提高系统质量和效率,利用分布式对象技术来解决系统集成问题。在研究了国内外相关技术成 果基础上,结合防汛信息系统的特点,重点研究了领域应用框架、构件模型、数据存取、开放GIS 等问题,并实现了一个原型系统。基于研究的理论性和实用性,本文主要研究成果如下: (1)研究了基于构件的软件开发方法的基本特点,以及相关领域应用构件分析开发方法和技 术。为了能够在实际的防汛信息系统开发中较好地运用领域构件,提出了基于功能和形式的领域 构件设计方法和基于构件的软件分层开发的开发模式。 (2)对应用框架和开放式体系结构的基本概念和特点进行了分析,从防汛系统特定领域应用 需求出发,提出了一个开放分布式防汛信息系统集成框架OAIF,OAIF由功能构件、数据存取服 务、地理信息框架组成,几个部分结合在一起实现一般防汛信息系统的功能。结合多种技术给出 了相应的解决方案。该方案由于采用CORBA的集成框架、基于构件的软件开发等技术,基于该 框架实现的系统在实际应用中具有较好的开放性、跨平台性和异构集成性。 (3)通过对构件的定义、构件的基本性质和构件模型的研究,结合防汛信息系统的特点,给 出了一个防汛系统领域构件的原型FCCM。结合FCCM构件的特点,提出按功能和依赖关系进行 FCCM构件的分类,同时按术语和依赖进行构件的存储和管理。 (4)提出了通用数据存取中间件的概念,通过在软件构件和数据源之间建立一个中间层,对 构件屏蔽数据源的差异,使领域构件的开发建立在一致的数据视图之上,实现了异构数据的集成 和对数据的透明访问,并结合防汛系统实际数据结构情况探讨相应的解决方案。 (5)研究了开放分布式GIS,结合OGIS、分布式对象、软件构件、空间数据库等技术,给出 了一个基于CORBA、集成多种开放标准和规范的的分布式GIS软件模型,探讨了相关的实现技 术,并实现了一个原型系统。 (6)结合前述研究成果,构造了一个开放分布式汛情监视原型系统。汛情监视系统是典型的 防汛信息系统,涉及GIS、实时数据处理、动态显示等多种需求,结果证明本研究成果是可行的。


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