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新型管道—过滤器模式的研究及其应用

蒋庆  
【摘要】:管道-过滤器适用于面向数据流的算法设计和软件开发,利用这种方法开发的系统支持软件重用、系统结构清晰以及便于维护。管道-过滤器现已应用于UNIX、JAVA、软件体系结构等多个领域并出现在各种文献资料中,但是由于对管道-过滤器本质特征认识的不足以及在实际应用中表现出来的多样性,因此至今对什么是管道-过滤器尚无确切和统一的认识和描述,严重影响了对这一概念的理解,也阻碍了它的广泛应用。 泛型程序设计思想是一种较高抽象层次上的编程思路,适合概念为基础的抽象部件的设计,在程序设计语言中采用类型参数和子程序参数的两种实现机制。利用泛型程序设计思想开发程序,可以大幅度提高程序开发的效率和程序的可重用性。 本文在深入分析管道-过滤器研究现状和实践应用的基础之上,揭示出管道-过滤器的本质特征,提出体现泛型程序设计思想的管道-过滤器模式,并通过典型实例说明管道-过滤器模式在面向数据流的软件开发中的应用。 本文主要研究内容包括: (1) 仔细查阅和分析了管道-过滤器的研究现状与实际应用。 (2) 深入研究了抽象数据类型和泛型程序设计思想与方法。 (3) 提出了体现泛型程序设计思想的管道-过滤器模式。 (4) 通过一个典型实例说明了管道-过滤器模式在实践中的应用。 本文以薛锦云教授主持承担的国家自然科学基金高技术探索项目”实用的软件形式化方法及其开发工具”为研究背景。


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