一种轻量级通信框架的设计与实现

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应用软件的开发中,不可以避免的一件事就是如何避免重复开发,也就是避免同样的代码在同一个程序或不同程序中反复出现。因此,软件重用技术一直都是软件工程领域研究的一个热点。应用框架技术便是继类库和设计模式之后最重要的代码可重用技术。应用框架提供了比类库和设计模式更高层次的代码重用方式。它是面向领域的、可重用的一个软件半成品,是领域系列软件的一个模板。利用这个模板可以容易地生成特定的领域应用软件,减少领域应用软件的开发难度。本文的主要研究目的是构建一个稳定的、具有伸缩性的、可扩充的轻量级通信框架。为了实现这个目的,本文首先对通信框架相关的一些技术和发展现状进行了研究,为通信框架的实现提供技术支持和借鉴。然后阐述了本文所实现的一种轻量级通信框架的组成结构。在这个结构中共分为三个层次:通信层、业务逻辑层和用户界面层。通信层已经由框架实现,并提供一系列的扩展点。用户在使用通信框架创建新的应用时,只需要实现业务逻辑层和用户界面层即可,而不同考虑具体的通信细节。在通信层中包含轻量级通信框架中最重要的组成部分:消息总线。消息总线的存在虽然使得用户的通信过程中增加了一个层次,但是该层次的存在却提供了通信框架更大的灵活性。这种灵活性体现在可重用性和易维护性。可重用性指的是消息总线的可重用。易维护性指的是可以很容易地替换消息总线中的组成部分,甚至替换整个消息总线。消息总线主要由消息生成工厂、消息适配器、消息过滤管道和消息分发器等消息总线的几个关键组成部分组成。消息生成工厂提供了一种消息的动态生成机制,可以根据消息的标识符在运行时生成消息对象。消息适配器提供了通信的信道,为信道和消息总线之间架起一座桥梁,使得消息总线可以挂接任何类型的通信信道。消息过滤管道采用了管道和过滤器模式。在可以在消息管道上任意添加消息过滤器,提供消息过滤和转换功能。消息分发器是消息总线对消息处理的最后一个步骤,它采用了订阅/发布的消息分发模式和基于委托机制消息驱动的架构,实现了总线上消息的正确扩散。最后,本文给出了一个基于轻量级通信框架的应用示范。在这个示范中,利用轻量级通信框架提供的框架扩展点很容易地定义了用户的消息对象,并直接利用消息总线的通信能力进行消息的发送和接收。利用轻量级通信框架提供的应用程序结构,也很容易地将代码进行分层,实现界面、业务逻辑和通信功能之间的逻辑分离。通过这个例子可以利用轻量级通信框架可以方便地构建基于网络通信的应用,而且还可以让开发者把精力集中到业务逻辑和界面的设计,而不需要设计通信的细节。这样可以极大地提高应用开发的效率,降低开发时间。
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