Сергей Зыков - Основы проектирования корпоративных систем

Позитивным элементом этой технологии является возможность работы на различных программно-аппаратных платформах, в том числе с точки зрения операционной системы. Поддерживаются не только операционные системы Microsoft Windows, но и ряд других. Но отсутствие языковой интероперабельности, отсутствие возможности создавать компоненты на разных языках программирования, которые идеологически близки, более удобны для разработчика или более соответствуют выбранной предметной области, выбранному классу задач.

Если говорить о классе, о компоненте, который реализует функцию, например логическую функцию управления верхнего уровня целым рядом более мелких классов системы, то, наверное, имело бы смысл использовать язык логического программирования типа Prolog или SmallTalk. Или использовать язык функционального программирования типа Lisp, SML и F#. И F# во многом используется в этом качестве. Если говорить о моделировании функций, о математическом моделировании, то вполне можно использовать функциональный язык типа F#. Если говорить, например, о построении графического интерфейса или интерфейса с операционной системой Windows, то, конечно, лучше использовать языки типа C#. То есть языки, с одной стороны, полностью объектно-ориентированные, а с другой – это родной язык. NЕT, он предельно тесно интегрирован с CLR, со средой выполнения и, собственно, с платформой. NET и ее виртуальной машиной. Поэтому языковая интероперабельность является достаточно важным преимуществом с точки зрения больших корпоративных систем и, конечно, с точки зрения учебного процесса, когда на единой программной платформе, на платформе. NET, можно показать, как строятся не только приложение на основе различных подходов к программированию (логического подхода, объектно-ориентированного подхода, функционального подхода и т. д.), но и гетерогенные предложения, которые представляют собой конгломераты или семейства компонентов, разработанных на различных языках программирования. И еще один подход – CORBA, который основан на построении обобщенной объектной шины для взаимодействия гетерогенных объектов на основе брокеров объектных запросов, т. е., по сути, механизма обмена сообщениями между объектами. К сожалению, он сейчас не так широко распространен в связи с достаточно громоздкими интерфейсами языка определения контрактов, средств взаимодействия между компонентами – IDL. И достаточно сложно представить отображение одного языка реализации в другой, поэтому сегодня не так популярен этот подход. Рассмотрим, каким образом строится приложение из компонентов. Существуют два основных уровня (рис. 13.1). Нижний уровень схематически представлен тремя блоками различной формы с отверстиями – это компонентная среда. По сути, речь идет о. NET и CLR, т. е. NET Framework большого количества классов, которые взаимодействуют друг с другом, и компонентах, построенных на основе этих классов, которые тоже имеют контракты, связаны друг с другом и позволяют разворачивать внешние компоненты – надстроечные компоненты прикладного уровня, которые расположены на уровень выше в виде двух больших блоков, подобных кубикам с различного рода шипами или, наоборот, пазами, схематически представляют собой интерфейсы и описываются контрактами. Каждый компонент имеет интерфейс, даже несколько интерфейсов того или иного рода, которые полностью описываются интерфейсными контрактами, программными контрактами и позволяют компонентам осуществлять взаимодействие на основе компонентной модели. То есть эти контракты в полной мере соответствуют компонентной модели, которая применяется.

Рис. 13.1.Основные элементы компонентных приложений

Нужно сказать, что компоненты, эти два кубика, не могут взаимодействовать только друг с другом, они должны взаимодействовать со средой. Без среды они не могут функционировать, поскольку используют большое количество стандартных ресурсов, например связанных с графическим интерфейсом, работой с памятью и другими стандартными механизмами, которые обеспечивает среда. NET. Компонентная модель, реализованная на нижнем уровне – в данном случае на уровне. NET Framework и схематически представленная тремя большими планками с отверстиями, с интерфейсами для взаимодействия с разного рода компонентами, определяет требования к компонентам, которые работают в рамках этой среды. И, конечно, определяет виды компонентов. Не каждый прикладной компонент, исходя из его интерфейса, может взаимодействовать с любыми системами, со строго определенным набором системных компонентов. Компонентная среда, как уже говорилось, представляет компонентную модель и набор базовых служб, связанных, скажем, с реализацией веб-сервисов, обмена компонентами, работы с памятью, графических интерфейсов, трансляции, компиляции программ, отладки и т. д. Базовые службы, которые представляют собой такие круглые шипы, торчащие из каждого большого системного компонента нижнего уровня, обеспечивают работоспособность набора компонентов, который включает как системные компоненты, так и прикладные или пользовательские, которые встраиваются и располагаются на более высоком уровне.

Уже говорилось об отличии компонента от модуля. Теперь обсудим взаимосвязь понятий «компонент» и «класс», если говорить об объектно-ориентированных языках. Класс не только определяет набор интерфейсов, которые он реализует, но и, как правило, описывает их реализацию, поскольку он явно содержит код методов, код функций, определяющих его возможности. Контракт компонента представляет собой прежде всего сигнатуру, т. е. описание интерфейсов, но не реализацию, не код на конкретном языке программирования, который выполняет те функции, для которых и создан компонент. То есть интерфейс отделен от реализации, если говорить о компоненте. Класс существует исключительно в связи с тем языком программирования, на котором он написан. Java-класс будет выглядеть одним образом, класс на C# – другим, если говорить об F#, то там тоже можно реализовать подобие класса, которое будет выглядеть иначе, и т. д.

Компонент, если это не ограничивается компонентной моделью, к языку не привязывается, т. е., по сути, компонентная модель является для компонента тем же, чем и язык для класса. И еще одно важное отличие, о котором уже упоминалось, – структурно компонент является более крупной единицей, чем класс. Как правило, при обсуждении компонента, представим себе, например, DLL из FineReader, понимается, что этот компонент реализует достаточно больше количество функций, а каждая функция связана с классом – как правило, одна функция при аккуратной реализации соответствует одному классу. Естественно, она может взаимодействовать с другими классами. Но компонент, как правило, является более крупной единицей, чем класс, и, как уже говорилось, более мелкой единицей, чем модуль.