基于版本信息的面向对象框架实例化模式挖掘摘要：基于框架的面向对象开发技术是实现大规模软件复用的一种有效的途径。由于框架本身层次的复杂性，往往导致框架实例化过程的复杂和烦琐，通常采用记录框架变化点的实例化过程和约束条件的方法来解决这个问题。但是，对于那些缺乏详细记录的“遗留”面向对象框架，框架变化点实例化记录往往隐含在具体的实现细节中，从而使得“遗留”面向对象框架的复用变得十分困难。提出了一种基于版本信息获取面向对象框架的实例化模式的方法，从而辅助框架的实例化工作。关键词：面向对象的框架；框架实例化；遗留系统；概念格；版本；模式：TP391文献标志码：A：1001－3695(2007)07－0176－040引言??软件复用是解决软件危机，提高软件生产效率和质量的现实可行途径[1]。特定于领域的、基于构架的复用策略有助于软件复用的成功。软件产品线是实现大规模软件复用的重要手段，面向对象框架是一种在面向对象领域实现软件产品线的方法，是一种高层次的软件复用形式。??面向对象框架体现了领域内一组应用系统的共性设计，也用变化点的形式来表示其变化性设计以及强加于应用实现某些约束。面向对象框架提供的这种设计的灵活性和可复用能力，允许程序员建立相同应用领域的多种应用，能够提供重要的软件工程效益，即允许设计复用，减少应用系统开发时间，改善系统演化能力，提高应用程序间的一致性等。??但是实例化框架是非常困难的。一方面，因为框架本身层次结构有时是非常复杂的，识别框架变化点以及在合适的地方引入具体应用代码也是非常困难的，特别是对于一些非专业用户而言尤其困难。为了克服实例化的困难，研究者提出了各种辅助框架实例化的方法如基于语言的方法[2]等；另一方面，框架不断地演化，框架实例化文档与具体的实例化规则并不完全一致。特别地，对于那些没有实例化框架文档说明的遗留框架系统，往往没有相应的框架实例化规则说明。??1面向对象框架的实例化??面向对象框架由一组协作类组成，阐明了整个设计、类间依赖及成员类的责任分布。这些类通常是抽象类，实现细节放在具体子类中，构成一个抽象设计，不同的子类构成对设计的不同实现[3]。框架的实例化过程指的是从框架中导出具体应用程序的过程。从框架中导出的具体应用程序称为框架实例。通常，实例化复用的是框架已经定义好了的结构、行为关系以及控制流，通过填充变化点如继承抽象类或重载抽象方法的方式实现具体应用程序。同时，对框架的复用要求框架实例必须保持框架本身设计约束不发生变化，否则将会导致框架实例和框架的不一致性以及无法预料的行为。??描述框架的实例化约束和规则可以采用形式化的和非形式化的方法。非形式化的方法用代码案例和自然语言来描述框架实例化规则；而形式化的方法基于符号和逻辑来描述，更具有准确性。形式化的方法包括：①设计模式途径[4]。设计模式途径用实例化模式（SpecializationPattern）表示程序中重复发生的结构规约。实例化模式包括角色和与角色相关的属性集合，不同的程序元素如类在不同的语境中可以具有不同的角色。实例化模式实际上刻画了框架实例化过程中的结构约束条件。②框架描述语言[2]。该描述语言（FrameworkDescriptionLanguage，FDL）是一种类似于C++函数说明的框架描述语言，用于建立框架文档。其主要作用是描述如何使用框架。FDL语言可以用来描述继承和引用关系、对象创建的顺序等。③基于UML扩展的框架模型语言[5]。基于UML扩展的框架模型语言中利用UML语言的扩展机制如衍型、标记值和约束[6]，定义了面向对象框架的描述语言UML－F，UML－F采用一系列布尔类型的标志值来描述与框架扩展有关的内容。例如{variable}说明一个方法在框架实例化过程中是否必须被实现等。??2基于版本信息的框架实例化规则挖掘??基于版本信息的框架实例化方法通过分析多个遗留框架实例系统，来挖掘框架的变化点实例化模式整个框架，如图1所示。??基本步骤包括：①用户首先需要指明框架中需要分析的变化点，包括抽象类、抽象方法以及具体类中的虚函数等。②确定概念格所需要的具体属性包括版本号。③从软件配置管理系统提取框架实例版本，分析源程...