KWIC实验在软件体系结构中的应用.doc

简介：
本文档探讨了KWIC（Keyword In Context）实验在软件体系结构领域的应用，分析其如何改善代码管理和增强设计模式的理解。 ### 软件体系结构KWIC实验知识点解析 #### 一、软件体系结构与KWIC实验概述 **软件体系结构**是指软件系统的基本构成部分及其相互作用方式，是设计过程中不可或缺的环节，对系统的可维护性、扩展性和性能有着重要影响。 **KWIC（Keyword In Context）关键词索引系统**是一种文本检索工具，用于帮助用户快速定位文档中的特定词汇。通过实现不同体系结构风格下的KWIC系统，实验旨在让学生深入了解各种架构的特点和应用场景。 #### 二、实验目的与内容 本实验的目的是使学生能够利用实际案例分析不同的软件体系结构，并掌握其设计方法。具体内容包括： - **主子程序体系结构**：理解并应用这种传统方式实现基本版本的KWIC系统。 - **面向对象体系架构**：学习如何使用类和对象构建KWIC系统，增强系统的可重用性和扩展性。 - **管道过滤器架构风格**：设计一个由多个组件组成的流水线来处理文本数据，适用于大数据量情况下的需求。 - **事件驱动调用体系结构**：了解在KWIC中应用事件驱动编程的重要性。 实验内容涵盖： 1. 使用主子程序方法实现基础版本的KWIC系统； 2. 通过面向对象技术重构KWIC系统； 3. 设计管道过滤器流水线处理文本数据，适合大数据量环境。 4. 构建响应外部事件调用的KWIC架构，适用于对实时性要求高的场景。 #### 三、实验需求与环境 学生需要掌握如何基于主子程序体系结构风格设计并实现KWIC系统，并在此基础上继续其他类型的应用。所需设备包括： - 操作系统：Windows XP或2003 - UML建模工具：Eclipse UML, Rose, Visio 或 StartUML - IDE环境：Eclipse 或 MyEclipse - JDK版本：6.0 每位学生需拥有一台PC机，并且事先准备好实验报告的相关资料。 #### 四、实验操作详解 ##### 1. 主子程序体系结构风格实现KWIC关键词索引系统 **主程序/子程序架构**采用层次化设计方法，包含一个主要的控制模块和多个辅助功能模块。其核心特性如下： - **分层组织**：整个应用被划分为若干层级。 - **控制机制**：由上至下地执行各个阶段的操作。 - **单线程操作**：所有任务都在单一进程中完成。 设计中使用的术语包括： - 主程序 `main()` : 应用的启动入口点； - 子程序 `shift()`, `sort()` ：负责处理文本内容的功能模块； - 构件与连接件定义了各个功能组件之间的关系和交互方式； **示意图**: 在采用主子程序体系结构时，KWIC系统中由主控制单元调用相应的函数来完成各种任务。 重要设计决策及限制条件： - 使用分层方法组织系统的组成部分。 - 上级模块可以请求下级模块执行操作但不能逆向访问； - 单线程机制确保了严格的流程顺序和数据完整性； **Java实现**: 各个子程序作为独立的类进行封装，主程序作为启动点。通过导入导出关系将这些组件连接起来。 优点： - **清晰性高**：层次分明易于理解和维护。 - **控制严格**：明确的操作顺序保证了系统的正确运作。 ##### 2. 面向对象体系架构风格实现KWIC关键词索引系统 在面向对象的框架下，每个功能模块被视为一个独立的对象。设计词汇包括： - 类 `input`, `output`, `shift`, `sort` 和 `main` - 对象实例化后用于具体执行任务 - 消息传递机制定义了各对象之间的交互方式。 **构件与连接件类型**： - 构件：各个功能模块； - 连接件：消息通信接口； 通过面向对象技术实现KWIC系统能够提高代码的可重用性、灵活性和扩展能力，使开发过程更加高效。