关于软件工程工具信息共享技术的探讨

摘要：软件工程工具信息共享的研究一直是软件工程研究领域的热点，该文主要探讨了软件工程工具信息共享技术目前是通过什么方式实现的及其发展应用现状。

关键词：软件工程工具；信息共享技术

中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)09-2071-02

1 软件工程工具信息共享技术的含义

信息共享是指信息和信息产品在不同层次、不同部门的信息系统间达到交流与共用，将有用的信息资源与其他相关人员共同分享，以达到更加合理地配置资源，避免信息的重复采集、贮存和管理，提高信息的使用效率，避免浪费，从而更多地节约社会成本，创造社会财富，而信息共享的效率则依赖于信息系统的技术发展和传输技术的提高。在软件开发中，除操作系统以外的软件工具被统称为CASE工具，本文要探讨的CASE工具专指其中的软件工程工具，软件工程工具被广泛应用在其开发生命周期的各个阶段中，软件工程工具包括软件需求工具、软件设计工具、软件构造工具、软件测试工具、软件维护工具、软件配置管理工具、软件工程过程工具、软件质量工具和其他工具，使用软件开发工具的目的，主要是运用其在软件的分析、设计、实现等方面提供辅助作用，以减少流程中出现错误的几率，提高开发效率，节约开发成本。

2 软件工程工具信息共享技术的实现方式

软件工程工具的信息共享与工具的信息存储方式、信息通信方式、工具接口等方面有着密切的联系，可以实现信息共享的方法有很多，软件工程工具的信息共享可以是同一类的不同厂商的CASE工具，也可以是在软件开发的不同阶段所运用的CASE工具，不同的公司有不同的解决方案，下文将予以一一探讨。

2.1 通过工具间的接口实现

通过工具接口来实现信息共享，是指部分实力较强的软件厂商通过开发全套的、覆盖全部或者主要软件生命周期的CASE工具集合，软件厂商再通过定义CASE工具集合中不同的CASE工具的接口，通过接口来实现数据信息的相互交流。 通过接口来实现信息的共享可以很好地保证各个工具共享信息的完整性和兼容性，但是也有其弊端，由于整套的CASE工具都是由同一个厂商开发出来的，其内部接口也是软件厂商根据自身开发自定义的，这种接口常常都只针对本厂商的CASE工具，不能与其他厂商的工具相兼容，有很强的排他性。例如IBM公司开发的Rational系列工具，对整个软件生命周期中的CASE工具都进行了高度的集成化处理，其使用的需求管理工具是Requisite Pro，UML建模工具是Rose，而配置管理工具使用的是Clearcase。但是Boland 公司运用的相对应的工具分别为Caliber, Together 和 Starteam。对于每个公司的使用者来说，用户都可以很方便地从一个工具中调用另外一个工具，所以的信息传递和共享对用户来说是完全透明的，统一在后台得以实现。然而对于这两个公司开发的不同款软件，虽然都可以实现本软件使用者信息的共享，但是不同的软件由于CASE集中使用的工具不同，互相之间的接口是不相兼容的。

2.2 通过中间格式实现

通过中间格式来实现信息共享，需要制定一种统一的文件格式，然后各种软件工程工具约定采用所制定的统一的文件格式来存储各自产生的数据信息，这样，不同的CASE工具都可以通过读取所制定的中间格式的文件来实现工具与工具直接信息资料的共享，比如建模工具就是使用的这中方法。在实际应用中，很多软件工具都是在XML文件的基础上来制定中间格式的，因为XML文件比较通用，而且可扩展、标准化，很适合用作中间格式文件。XML（Extensible Markup Language）是由万维网协会在1998年2月正式的，其全称是可扩展置标语言，它是被设计来做存储和交换数据用的，采用的是结构化的数据表示方式，是一种格式良好的纯文本文件，与操作系统、硬件、编程语言和应用程序无关，因此，非常适合作为一种与平台无关的数据共享方法。比如IBM公司开发的建模工具Rational Rose就能够将UML模型转存为XML文件。XML得到了许多软件开发工具的支持，如今已经成为OMG的正式规范。Boland公司推出的建模工具Together 就可以读取XML文件，并且再毫无损失地将其还原为UML模型，这样，两种不同的建模工具，就通过XML文件作为中间格式，实现了信息共享。除此之外，美国电子协会EIA于1991年也了CDIF行业规范，它是CAD工具数据交换标准的扩展。CDIF是一种元模型，通过面向对象的实体关系模型来定义工具，定义工具间通过交换元数据的方式传递结构和内容，它解决了在软件开发的不同阶段CASE工具的数据交换问题。通过中间格式实现信息共享技术的原理虽然简单，但是制定和推广某种中间格式的实施难度很大，因此并未被普遍采用，目前也只有小部分的CASE工具能够支持同一种中间格式，如UML建模工具普遍都可以支持XMI。

2.3 通过信息库实现

通过信息库来实现软件工具信息共享技术，是指逐一将每个CASE工具所产生的数据抽取出来，然后再集中存储在一个信息库中，上层通过整套的管理系统来控制这个信息库中数据的交换与变更，在信息库内部，各个CASE工具通过统一的管理系统进行数据交流，实现信息共享。其基本原理就是将所有的信息统一存储管理，利用信息库来实现工具信息的共享，在具体的实际中没有固定的模式和框架，软件开发者可以根据实际的需要灵活运用实现。IBM公司所开发的应用开发框架（MVS）就是将不同的CASE工具、服务器、关系数据库管理系统共同集成到一个统一的开发环境中了，该框架的目标就是为了能够存储IBM公司数据库以及CASE工具的设计结果，通过MVS，软件系统开发周期的不同阶段上的CASE工具直接均可以共享设计结果，将数据集中在一起做处理，也十分有利于做影响分析。但是利用这种方法构建出来的系统也有其弊端，比如当其中一种CASE工具的版本有变时，其他的CASE工具也必须要做相应的修改以达到相互间的匹配，需要集成新的CASE工具时，必须得将系统的信息模型做相应的修改与调整。

2.4 通过总线实现

通过总线来实现工具信息的共享，是参考计算机硬件总线的设计方法而构造出来的，不同于硬件总线的设计，软件工具信息共享的总线是完全虚拟的，标准接口和工具总线将各种CASE工具连接起来，然后在工具总线上来进行信息的传输及共享。软件总线的构思，最早是由美国Maryland大学的James Purito和Richard于1994年提出来的，软件总线通过规定一个标准的接口，将符合这个标准接口的软件连接到总线上，与其他软件一起协同工作。其中，工具总线是一种寻的数据信息传输线，将工具构件互相连接在一起，每个工具都有一个规范的接口和工具总线连接，工具总线中包含一个公共的数据传输协议，这个协议规定了工具统一规范的接口、数据传输格式等，工具与工具间就是通过这个协议来进行信息的交互通信的。要实现工具总线信息共享技术的关键问题是要解决工具和工具总线的接口问题，目前该技术由于缺乏合理结构、实用和开放的接口标准，尚处于不成熟的发展阶段。

3 软件工程工具信息共享技术的应用

在实际的应用中，除了工具总线信息共享技术还处于理论发展阶段外，其他的三种共享技术都有现实应用。其中，通过中间格式和工具之间的接口实现工具信息共享的方式，都需要有工具生厂商的支持，因此，这两种方式的应用并没有大范围的普及，只是局限在部分的CASE工具里。而基于信息库的工具信息共享技术，由于其对厂商的要求少，实际运用灵活，在对软件开发的贡献中，相对而言成本更低，更具有可行性，因此，其普及度最为广泛。目前市场上有很多的商业CASE工具，大多集成环境功能强大，使用复杂而且价格昂贵，而那些免费的，简单易用的CASE工具，又缺乏集成化的环境，结构过于单一。软件开发组织，如果需要将一些CASE工具组合开发，使之适应自己的实际情况的话，就需要集成环境具有开放性。目前，软件系统的开发中，使用JAVA作为实现语言最为普遍。现代的软件开发，离不开CASE工具的支持，尤其是那些大中型软件系统，由于系统业务复杂，参与人员多，项目管理难，需要使用较多的CASE工具，在这种情况下，需要建立集成化的CASE工具环境，CASE工具集成环境有界面集成、工具集成、信息层集成等，然而由于市场上CASE工具的生产厂商众多，而且种类繁杂，分别支持不同的开发环境和领域，因此很大程度上制约了CASE工具间的互相协作与信息的彼此交流，集成化的CASE环境的建立也变得比想象中困难，因此，在实际应用中，要合理运用CASE工具来构建集成环境，避免因使用不当而产生负面效果。

参考文献：

[1] 佟玉军,陈文实,赵悦,等.CASE工具及其应用分析[J].辽宁工学院学报,2003(23).