軍用VXI測試系統(tǒng)的軟構(gòu)件技術(shù)

1　基本型系統(tǒng)測試應(yīng)用面臨的問題

　　計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異的發(fā)展，直接影響著軍用ATE/ATS系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展水平。我們知道，軍事工業(yè)的技術(shù)發(fā)展水平，往往代表了當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展的最高水平。但事物的發(fā)展還存在另一面，一方面新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，另一方面在當(dāng)時(shí)取得最新技術(shù)成果，并且已經(jīng)定型的軍用武器測試系統(tǒng)，還要保持長期穩(wěn)定可靠。解決的方法就是應(yīng)用COTS(商業(yè)化的產(chǎn)品和技術(shù))，即采用開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和具有最優(yōu)性價(jià)比的產(chǎn)品和技術(shù)，確保系統(tǒng)硬件設(shè)備的互換性和軟件產(chǎn)品的互操作性。
　　硬件設(shè)備已經(jīng)采用開放的標(biāo)準(zhǔn)總線——VXI總線，且硬件產(chǎn)品的高度集成化和軟件化，使得互換性成為可能。而軟件的發(fā)展就復(fù)雜得多：
　　* 用于軍用測試的軟件系統(tǒng)必須適應(yīng)被測系統(tǒng)的復(fù)雜程度，功能龐大，研制周期長，維護(hù)困難而且費(fèi)用高，功能擴(kuò)展風(fēng)險(xiǎn)較大。
　　* 可供選擇的硬件平臺(tái)、系統(tǒng)平臺(tái)、開發(fā)平臺(tái)性能各異，體現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)硬件的方式、操作系統(tǒng)的服務(wù)形式、以及各個(gè)軟件開發(fā)模塊的代碼格式、協(xié)作方式上各不相同，不易集成。
　　* 硬件結(jié)構(gòu)和軟件復(fù)雜性的增強(qiáng)，導(dǎo)致了對(duì)分布式計(jì)算模式(客戶機(jī)/服務(wù)器模式和瀏覽器/服務(wù)器模式)、模塊化和“構(gòu)件化”計(jì)算風(fēng)格的需要。
　　* 根據(jù)實(shí)際需要，采用分布式計(jì)算方式，統(tǒng)一用戶界面，簡化用戶使用難度，以便為用戶和應(yīng)用提供一個(gè)單一系統(tǒng)映象，并且不論配置、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)以及實(shí)現(xiàn)環(huán)境，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中使用各種服務(wù)。
　　* 將面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)思想與構(gòu)件式編程思想相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)測試領(lǐng)域內(nèi)的軟件、系統(tǒng)“即插即用”，解決由不同廠商提供的軟構(gòu)件相互協(xié)調(diào)、相互通信的互操作問題，共同完成更復(fù)雜的功能。

2　軟構(gòu)件結(jié)構(gòu)的概念

　　軟構(gòu)件是一種接口定義良好的獨(dú)立可重用的二進(jìn)制代碼，它可以是一些功能模塊、被封裝的對(duì)象類、軟件框架、軟件系統(tǒng)模型等。軟構(gòu)件技術(shù)是基于面向?qū)ο蟮?，以嵌入后馬上可以使用的即插即用型軟構(gòu)件概念為中心，通過構(gòu)件的組合來建立應(yīng)用的技術(shù)體系，它是通過構(gòu)件組合支持應(yīng)用的開發(fā)環(huán)境和系統(tǒng)。
　　從面向過程的結(jié)構(gòu)化、模塊化軟件開發(fā)到面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)，軟構(gòu)件的內(nèi)涵和外延都發(fā)生了巨大的進(jìn)步。從最初的一些定義良好的函數(shù)包或功能模塊庫，到提供封裝性、多態(tài)性和繼承性的對(duì)象類，軟構(gòu)件的可重用性一步步提高，軟件開發(fā)的難度也在逐步降低，但是這些類型的構(gòu)件依賴于特定的編程語言，耦合度較高，且需要用戶對(duì)構(gòu)件庫的結(jié)構(gòu)和宿主語言有較深的了解，因此不能完全達(dá)到軟件重用的可移植性和互操作性要求。90年代以來，基于對(duì)象的智能化腳本程序設(shè)計(jì)方法為軟件重用開辟了新的道路。構(gòu)件的內(nèi)涵進(jìn)一步加強(qiáng)，其聚合性、獨(dú)立性和重用性進(jìn)一步提高。目前基于對(duì)象的構(gòu)件軟件體系結(jié)構(gòu)中的"構(gòu)件”，是指可方便地插入到語言、工具、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)中的二進(jìn)制形式的代碼和數(shù)據(jù)。軟構(gòu)件應(yīng)該具備以下幾個(gè)特征：
　?、僮悦枋?BR>　　構(gòu)件必須能夠識(shí)別其屬性、存取方法和事件，這些信息可以使開發(fā)環(huán)境將第三方軟件構(gòu)件無縫地結(jié)合起來；粒度大小較自由，便于擴(kuò)展；
　?、诳啥ㄖ?BR>　　通過規(guī)定一個(gè)統(tǒng)一的二進(jìn)制標(biāo)準(zhǔn)，建立構(gòu)件之間的智能互操作機(jī)制和實(shí)現(xiàn)語言獨(dú)立性；
　?、劭杉?BR>　　構(gòu)件必須可以被編程語言直接控制，外界僅通過接口訪問構(gòu)件。構(gòu)件也可以和腳本語言連接或者與從代碼級(jí)訪問構(gòu)件的環(huán)境連接，這個(gè)特性使得軟件構(gòu)件可以在非可視化開發(fā)項(xiàng)目中使用；
　　④連接機(jī)制
　　軟構(gòu)件必須能產(chǎn)生事件，表達(dá)的語義層次較高，可以從不同側(cè)面連接它，其外特性不唯一，具有讓程序員從語義上實(shí)現(xiàn)相互連接的機(jī)制。

3　軟構(gòu)件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及技術(shù)規(guī)范

　　利用軟構(gòu)件開發(fā)軍用測試系統(tǒng)的過程與搭積木的過程很類似，一般是先構(gòu)筑系統(tǒng)的總體框架，然后構(gòu)造各個(gè)構(gòu)件，并依次把構(gòu)件安裝到系統(tǒng)中去。軟構(gòu)件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1。其中軟構(gòu)件制造子系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的核心；構(gòu)件庫管理子系統(tǒng)是系統(tǒng)的管理中樞；而軟構(gòu)件的嵌入、鏈接與集成子系統(tǒng)是該系統(tǒng)與終端用戶的接口。

　　大部分軍用測試系統(tǒng)，在功能上有類似之處，因而利用軟件的重用技術(shù)就可以把開發(fā)過程大大簡化。積木法的提出正是基于這種設(shè)想。積木法在確定系統(tǒng)總體框架、構(gòu)筑總體框架、修改總體框架、構(gòu)造構(gòu)件以及修改構(gòu)件等階段，都同一個(gè)叫做“軟構(gòu)件集合”的實(shí)體打交道，這個(gè)軟構(gòu)件集合也被稱為“軟構(gòu)件庫”。在開發(fā)測試系統(tǒng)之初，就應(yīng)該著手準(zhǔn)備這個(gè)軟構(gòu)件集合，比如可以搜集一些已經(jīng)開發(fā)出的系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、規(guī)范、局部流程以及某些人機(jī)界面、通用功能模塊、簡單開發(fā)工具。開發(fā)系統(tǒng)的大部分工作都集中在構(gòu)造軟件階段。這一階段的工作特點(diǎn)是盡量使開發(fā)出的軟構(gòu)件具有較大的靈活性和變通性，為重用做好準(zhǔn)備。每開發(fā)出一個(gè)軟構(gòu)件，都要把該構(gòu)件及其功能、調(diào)用接口等信息放入軟構(gòu)件集合。