现代软件的设计技术.ppt

现代软件设计技术 潘爱民 2003-12-26 /CompCourse2003/ 内容 Generic Programming 构造框架(framework)的技术 构造可重用类库的技术 Generic programming 思想： “通过参数化技术达到重用的目的(reuse through parameterization)”，使得组件更容易被定制。实现静态配置代码，从而获得很高的效率。 Generic Programming可以消除类型和算法之间本来不必要的相依性 STL是成功的generic programming典型 generic programming限制代码产生的方式：用实体类型代替类型参数，使这些预先编制好的代码模型成为真正的代码，无法产生完全新的代码。 相关的programming Aspect-Oriented Programming (AOP) An aspect is a modular unit that cross-cuts the structure of other modular units Aspects exist in both design and implementation. A design aspect is a modular unit of the design that cross-cuts the structure of other parts of the design. A program or code aspect is a modular unit of the program that cross-cuts other modular units of the program. 把问题分解为功能单元(组件)和aspect 在AOP系统中，组件和aspects(交织)组合起来得到一个系统的具体实现。交织组合既可以在compile-time，也可以在runtime AOSD, 参考：/ generative programming Generative Programming 建立起一族软件系统的模型，在特定的要求下，利用一些基本的、可重用的组件，通过配置，能够自动根据需要产生一个高度定制和优化的软件系统实例 一些原则 用参数化技术来概括出差异性 对于相依性和交互进行分析和建模 通过静态链接(compile-time)消除不必要的开销，以及执行与特定领域相关的优化 将问题空间和方案空间分离，通过配置建立两者的映射关系 Separation of concerns: borrowed from AOP 特点 Generative Programming涉及到软件开发过程的各个阶段 与Domain Engineering结合 A Model-Based Approach：/domain-engineering/domain_engineering.html Active Libraries C++ Generic Programming Template技术 使C++成为two-level language metaprogram 从科学计算用途-〉一般性的抽象，即generic programming 对于编译器 代码产生、优化 在编译时刻，实现静态绑定 —— partial evaluation 对于库开发人员 Active libraries，提供一种抽象的功能，并且控制优化过程 许多技术，如policy(traits)、编译时刻计算功能 对于应用开发人员 定制template class或者template function C++ Generic Programming(续) 设计思想 编译时刻程序设计，类似于logic-programming即，在compile-time让编译器完成一些功能，例如 静态的计算功能 if/else，loop，switch 对type进行一些基本的逻辑操作(编程) 保证类型安全 宁可要compile-time error，也不要runtime error 尽可能地泛化 —— 抽象性 跟传统的设计方法结合起来，比如利用patterns Template基础 —— class template templatetypename T, size_t MAX_ELEMS = 8 class Array { public: T operator[](size_t n) { if (n 0 || n=MAX_ELEMS) throw Out of bounds! ; return m_rg[n]; } protected: T m_rg[MAX_ELEMS]; }; Template基础 —— 模板特化te