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解析SOA架構的十大技術理論
實踐論認為:從實踐提升到理論,再由理論指導實踐,由此向前發(fā)展。目前SOA的發(fā)展的情況正是如此,通過不少實踐,SOA的模型己經(jīng)被公認為標準規(guī)范,目前是正需要進一步總結上升到理論的時候了。
當前國內(nèi)要發(fā)展SOA主要有三方面工作:方法、工具和環(huán)境。方法是工程技術,由基礎理論來指導提出的。所以一門科學必需要包括:認知科學(哲理)、工程技術和方法、最后是理論。
架構的演化過程
SOA是從面向?qū)ο?、構件架構等逐步發(fā)展完善,且相互依托、相互補充、又各自適應不同范圍,因此在討論SOA理論時,要了解它是如何演化過程來,繼承了哪些理論體系,其適應度如何。
結構編程方法
40年前國際上發(fā)生了“軟件危機”,如IBM公司開發(fā)一個操作系統(tǒng),或美國的航空公司開發(fā)飛機訂票系統(tǒng),都花費了上千人數(shù)年的工作量。它開發(fā)周期長、而開發(fā)出來的產(chǎn)品卻是錯誤很多,難以維護和適應修改。
正在此時,一位荷蘭的物理家E.W.Dijkstra提出了一種“結構程序設計方法”,他認為:人的智力是有限的,采用數(shù)學或物理學的思維方法,用枚舉、抽象、歸納、類比等思維方式簡化問題。
由于我也是數(shù)學系畢業(yè)的,我拜讀了他的所有論文,就編寫一本著作《編程方法學》。用此方法擴展到軟件設計中時,稱為“結構化分析和結構化設計(SASD)”。
所謂“結構程序設計方法”,就是基于面向?qū)ο笤O計方法的早期藍本,側(cè)重於解決程序正確性的編程的方法,以此為基礎建立了軟件工程這門學科,建立了編程的基礎理論體系,也是第一個技術與基礎理論體系。
“面向?qū)ο蟆钡目芍赜美碚?/STRONG>
我們都知道由面向?qū)ο蟀l(fā)展到面向構件,由面向構件再發(fā)展到面向服務,因此它們的認知觀和基礎理論都是息息相關的。
解決大型軟件的開發(fā)效率和質(zhì)量除了要解決編程的正確性外,還必需解決開發(fā)周期長、復用性差、成本高、文檔多以及難以適應系統(tǒng)演化等問題,這些問題十多年來仍舊困惑著這門學科,“軟件危機”仍未解決。
人們的知識是從一個定理、一個原理逐步積累起來的,社會是依靠知識的不斷積累發(fā)展的。然而編制軟件每次卻都是從零開始,這是造成“軟件危機”的根本原因。由此提出了編程工作是否也可以重用以前成功的經(jīng)驗和程序呢?整整經(jīng)過十多年的探索,到七十年代才獲得成功。
我曾經(jīng)用此方法設計了一個大型操作系統(tǒng),這套方法和理論在產(chǎn)品開發(fā)和科研領域方面用得很多,因此我稱它為第二個技術與基礎理論體系。
面向構件和架構
鑒于面向?qū)ο蟮娜毕?,三位面向?qū)ο蟮牡旎寺?lián)合起來,創(chuàng)建了UML統(tǒng)一建模語言。UML為軟件開發(fā)和SOA的產(chǎn)生起到奠基和里程碑的作用。
UML主要理論成果是:統(tǒng)一面向?qū)ο蟮幕靖拍睿⒁M了許多新的概念,認為軟件開發(fā)的過程實質(zhì)上是從抽象的模型逐步細化,過渡到具體的實現(xiàn),其中間的每個階段都是實現(xiàn)了某一抽象模型,UML為此提供了建立模型的工具。
用直覺的圖形來建立模型,從此軟件專家就有了自己的工具,正如音樂家有了五線譜工具那樣。為適應軟件的多變性,提供了演化的概念。
實際上此建模理論是第三個技術與基礎理論體系,它為演化到構件和架構概念奠定基礎理論模型。
由于工程上的實施缺乏開發(fā)規(guī)范,在技術上要求開發(fā)人員的素質(zhì)較高,很少見到真正運用UML的方法于實際的工程開發(fā)應用軟件中,最大的問題是被開發(fā)出來的軟件難以演化,而軟件要能適應變化是客觀存在的。
為此發(fā)展出單純重用的“構件和架構”技術及其理論體系。在1998年日本京都召開的“基于構件的軟件開發(fā)(CBSD)”國際專題學術會議上,一致認為軟件開發(fā)技術離不開構件和體系結構。軟件體系結構現(xiàn)簡稱“架構”。
在此之前的軟件架構都采用層次結構的架構,直到分布式系統(tǒng)提出了用戶端/服務器模式后,才產(chǎn)生對架構的研究,出現(xiàn)了構件和架構,也就是第四個技術與基礎理論體系。
卡內(nèi)基@梅隆大學為軟件的架構和框架建立了扎實的基礎理論,軟件體系結構是軟件系統(tǒng)的高級抽象,體現(xiàn)了軟件設計思想。反映了系統(tǒng)開發(fā)中最早的決策,明確了系統(tǒng)有哪幾部分組成,它們之間是如何交互的;進一步影響到資源的配置、團隊的組織以及產(chǎn)品的質(zhì)量。系統(tǒng)的成敗也在于體系結構。
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