Технологии реализации информационных систем

Термин «компонент» в ИТ-отрасли используется для обозначения различных понятий. Можно выделить аппаратные (hardware components') и программные компоненты (software components).

Термин «программный компонент» (далее — ПрК) используется для обозначения двух связанных, но разных понятий. Если речь идет о программной архитектуре, то обычно под компонентом подразумевается программный модуль, реализующий некоторую функцию или набор функций, и решает определенные подзадачи в рамках общих задач, решаемых системой. Это те компоненты, которые могут быть изображены на диаграммах компонентов (component diagram) в языке UML. Если речь идет о компонентных технологиях программирования или компонентно-ориентированной (.component based) разработке программного обеспечения (ПО), то под ПрК понимают объекты со специальными свойствами. В дальнейшем термин «компонент» будет употребляться во втором значении.

В этом случае понятие ПрК выступает в качестве в качестве ключевого для определения понятия таких понятий, как «компонентно-ориентированное программирование» и «компонентно-ориентированный подход к проектированию ИС».

Согласно [18] программный компонент представляет собой структурную единицу программной системы, обладающую четко определенным интерфейсом, который полностью описывает ее зависимости от контекста.

ПК представляет собой откомпилированный автономный программный модуль, который можно объединять с другими модулями или кодом, организованным другим способом с целью создания приложений. ПрК могут быть как простым, таким как кнопка, или сложным, таким как компонент, реализующий управление сетью.

Чаще всего под ПрК понимают откомпилированный «двоичный компонент», который можно интегрировать в приложение «на лету». При работе с компонентами исходный код обычно недоступен, и поэтому компонент нельзя изменять. Под данное определение подпадают, в частности, динамические библиотеки.

Компонентно-ориентированное приложение обычно состоит из множества компонентов. Само приложение представляет собой некоторую среду, включающую средства «склеивания» или скелетный код, в который можно встраивать ПрК, которые могут взаимодействовать со средой и операционной системой и друг с другом. Изменение интерфейса ПрК приводит к изменению его кода, но изменение способа реализации не обязательно приводит к изменению интерфейса.

ПрК можно рассматривать и как пакет, ориентированный на повторное использование кода, который можно приобрести у независимого производителя.

Типовой ПрК обладает следующими свойствами:

• • представляет собой фрагмент самодостаточного кода, т. е. для его функционирования не требуется наличия дополнительные библиотек;
• • является самоустановливаемым модулем, который может быть включен в состав системы, исключен из ее состава или заменен на другой модуль, например, принадлежащий другому производителю, при минимальном участии пользователя;
• • может повторно использоваться в различных контекстах;
• • при работе с ПК используются механизмы динамического связывания;

зоо.

• • можно объединять с другими ПК с целью создания более крупных ПК;
• • пользователи используют ПК преимущественно по принципу черного ящика, т. е. пользователю известны только интерфейсы, но не внутренняя структура системы.

ПрК может быть независимо поставлен или не поставлен, добавлен в состав некоторой системы или удален из нее, в том числе может включаться в состав систем других поставщиков.

ПрК можно определить как фрагмент самодостаточного, самоустанавливаемого кода, обладающий хорошо определенной функциональностью и имеющий четко определенные интерфейсы. ПрК могут агрегатироваться с другими компонентами в более сложные системы. Компоненты и системы компонентов могут повторно использоваться в различных контекстах. Пользователи используют компоненты преимущественно по принципу черного ящика, т. е. пользователю известны только интерфейсы, но не внутренняя структура ПрК.

Для функционирования ПрК, как правило, необходимо наличие соответствующей инфраструктуры, которая позволяет компонентам находить друг друга и взаимодействовать по определенным правилам. Набор правил, определяющих интерфейсы ПК и их реализаций, а также правил, по которым ПрК работают в системе и взаимодействуют друг с другом, называют компонентной моделью (component model) [18]. В компонентную модель входят также правила, регламентирующие жизненный цикл ПрК. Взаимодействовать друг с другом могут только ПК, построенные в рамках одной модели.

Для работы ПрК необходим некоторый набор базовых служб (basic services), которые обеспечивают, например, нахождение компонентов в распределенной среде, обеспечение обмена данными через сеть.

Набор таких базовых, необходимых для функционирования большинства компонентов служб, вместе с поддерживаемой с их помощью компонентной моделью называется компонентной средой, или компонентным фрейворком (component framework).

Компонентные технологии можно рассматривать как одну из фаз развития технологий разработки распределенных систем, при этом можно выделить следующие основные фазы (рис. 6.5):

• — сокеты;
• — вызов удаленных процедур;
• — системы распределенных объектов;
• — компонентные технологии;
• — сервисно-ориентированные системы.

Перечисленные технологии появлялись именно в таком порядке. Переход к следующей фазе можно рассматривать как достижение некоторого уровня зрелости, поскольку технологии нижележащего уровня используются в качестве сервисов более низкого уровня. В частности, вызов удаленных процедур основывается на использовании сокетов, а системы распределенных объектов, в свою очередь, базируются на вызове удаленных процедур, компонентные технологии могут использовать такие механизмы, как RMI, а веб-сервисы могут быть реализованы как компоненты.

Рис. 6.5. Фазы развития технологий разработки распределенных систем

Известно достаточно много различных компонентных технологий. Некоторые из них остались на уровне теоретических исследования, однако ряд технологий активно используется на практике в течение уже многих лет. К последней группе можно отнести такие компонентно-ориентированные (component based) технологии, как JavaBeans, EJB, CORBA, ActiveX, VBA, COM, DCOM, .Net компоненты. Принципиально мультиагентные технологии также можно рассматривать как разновидность компонентных технологий.