CN104239037A - 一种业务功能可重构的软件框架 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种业务功能可重构的软件框架，包括组件容器、组件管理模块、界面管理模块、通信管理模块；软件框架通过加载执行多个业务组件实现业务功能，在执行过程中，通过加卸载业务组件实现业务功能的重构；组件容器是该集成框架的主程序模块；组件管理模块负责业务组件的加卸载管理，运行时状态管理和接口管理；面管理模块负责业务组件的界面创建、自由拖动、大小调整、显示/隐藏、业务组件加卸载后整个软件界面的自动调整以及当前界面布局方案的保存；通信管理模块负责管理所有业务组件之间的数据通信。本发明具有业务功能可重构、界面布局可配置、业务组件可灵活组装等特点。

Description

一种业务功能可重构的软件框架

技术领域

本发明属于计算机软件的应用技术领域，具体为一种业务功能可重构的软件框架。

背景技术

在目前的桌面操作系统上，本地应用软件的开发一般是基于开发平台所提供的软件框架来进行的。其中最著名的软件框架有：微软公司的MFC框架和Digia公司的QT框架。

上述两种框架的主要功能是提供程序的执行主线程和显示用户界面。开发者通常按照软件框架设定的模式进行业务逻辑和相应界面的编写。这往往导致业务逻辑和用户界面的紧密耦合，业务逻辑的可复用性大大降低，并且界面的调整常常涉及到业务逻辑的修改。这样开发出来的应用软件往往功能单一，可扩展性较差，界面布局固定，升级维护也非常困难。

发明内容

本发明针对现有软件框架的不足，提出了一种业务功能可重构的软件框架。本发明具有业务功能可重构、界面布局可配置、业务组件可灵活组装等特点。

本发明的技术方案为：

所述一种业务功能可重构的软件框架，其特征在于：包括组件容器、组件管理模块、界面管理模块、通信管理模块；软件框架通过加载执行多个业务组件实现业务功能，在执行过程中，通过加卸载业务组件实现业务功能的重构；

组件容器在软件启动时创建程序的主进程/主线程，初始化运行时环境，加载组件管理模块、界面管理模块和通信管理模块；加载完成后，组件容器先调用组件管理模块加载各业务组件，接着调用界面管理模块为各业务组件创建界面，最后调用通信管理模块为组件间通信进行初始化；

组件管理模块根据配置文件加载相应的业务组件，并对业务组件进行初识化；组件管理模块能够向用户展现软件框架内所有业务组件的加卸载状态和界面预览，并根据用户指令加卸载相应业务组件；

界面管理模块首先收集显示器信息，判断是否能够多屏显示，然后根据业务组件的界面配置文件创建菜单栏、工具栏、状态栏，并调用业务组件的界面创建接口创建业务组件的主界面；界面管理模块能够根据业务组件在运行时动态加卸载状态自动调整当前界面，能够根据用户指令实现业务组件的主界面拖动以及适时显示/隐藏主界面，能够保存业务组件当前的界面布局方案，使得业务组件后续启动后保持界面布局不变；

通信管理模块采用发布/订阅机制，每个业务组件在初始化通信接口时，向通信管理模块注册自己将要发布/订阅的数据主题，通信管理模块在所有收集到的数据主题中进行数据主题配对，并为配对成功的业务组件建立数据通路。

有益效果

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明将业务功能细分为高内聚低耦合的业务组件进行统一调度管理，方便了开发者复用业务逻辑，极大地减少了开发者的工作量。

(2)本发明允许用户进行业务组件模块的动静态加卸载，从而灵活地重构软件的业务功能。

(3)本发明允许用户按需组装业务组件模块，可视化设计用户界面，形成新的业务能力，提高了软件的灵活性和可扩展性。

附图说明

图1是本发明软件框架模块关系图。

图2是本发明一种实施例的系统监控软件模块组成图。

图3是本发明一种实施例的功能重构效果图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的方案作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本实施例运行在Windows XP操作系统上，采用Visual Studio 2008作为开发环境，选择Visual C++作为开发语言。

从可以看出，本实施例中软件框架包括组件容器、组件管理模块、界面管理模块、通信管理模块；软件框架通过加载执行多个业务组件实现业务功能，在执行过程中，按需通过加卸载业务组件实现业务功能的重构。

(1)组件容器

组件容器作为该集成框架的主程序模块，基本程序框架采用MFC实现，编译为EXE格式的二进制可执行文件。

组件容器在程序启动时依次完成以下几个主要工作：

1)创建程序主进程。

2)完成MFC必要的初始化操作。

3)加载组件管理模块，界面管理模块，通信管理模块，并调用它们的初始化接口进行初始化操作。

4)驱动组件管理模块加载并初始化业务组件模块。

5)驱动界面管理模块创建业务组件界面并进行布局。

6)驱动通信管理模块为组件间通信进行必要的初始化。

组件容器在程序关闭时依次完成以下几个主要工作：

1)驱动界面管理模块销毁业务组件界面。

2)驱动组件管理模块反初始化业务组件模块并对其进行卸载。

3)反初始化界面管理模块，对其进行卸载。

4)反初始化通信管理模块，对其进行卸载。

5)反初始化组件管理模块，对其进行卸载。

6)完成MFC必要的清理操作。

7)退出程序。

(2)组件管理模块

组件管理模块实现为基于MFC的DLL格式的二进制文件，它提供一系列接口供组件容器调用，主要负责业务组件的加卸载管理，运行时状态管理和接口管理。最主要的接口有：

1)加载组件接口

根据配置文件读取要加载的业务组件模块名称，调用Windows系统接口LoadLibraryEx在指定的文件路径下加载业务组件的二进制文件。加载完成后，调用业务组件接口进行初始化操作。

2)卸载组件接口

在组件管理列表中查找要卸载的业务组件名称，调用其反初始化接口完成卸载前的清理操作，然后调用Windows系统接口FreeLibrary将业务组件从内存中释放。

3)获取组件状态接口。

在组件管理列表中查询组件的加载状态，描述信息，运行时配置以及获取工厂类指针等操作。

4)修改组件信息接口。

动态修改组件的描述信息以及运行时配置。

实现在程序运行过程中，组件管理模块向用户展现本软件框架所有业务组件的加卸载状态和界面预览，使用户能够根据需要选择要加卸载的业务组件，从而达到业务功能动态重构的目的。

(3)界面管理模块

界面管理模块实现为基于MFC的DLL格式的二进制文件。它主要负责业务组件的界面创建、自由拖动、大小调整、显示/隐藏、业务组件加卸载后整个软件界面的自动调整以及当前界面布局方案的保存等，除此之外还支持多屏显示，如界面管理模块在加载后，会首先收集显示器信息，判断是否可以多屏显示。界面管理模块提供一系列接口供组件容器和业务组件模块调用，最主要的接口有：

1)创建/销毁业务组件界面接口。

界面管理模块驱动业务组件模块读取自身的界面配置文件，获取业务组件的界面信息，这些信息包括业务组件的菜单项，工具栏项，状态栏项以及业务窗口和布局方式。界面管理模块将上述读取的界面信息和业务组件ID关联起来，然后驱动业务组件模块创建各自的菜单栏，工具栏，状态栏和业务界面。当需要销毁业务组件界面时，界面管理模块根据业务组件ID查询到其界面信息，驱动业务组件模块根据这些信息销毁该各自的菜单项，工具栏项，状态栏项以及业务窗口。

2)人工/自动调整当前业务组件界面接口。

界面管理模块提供业务组件界面可拖动，可停靠，可改变大小和可显示/隐藏等接口，用户根据需要手动调整界面布局。当业务组件被加/卸载之后，界面管理模块根据当前应用界面的实际情况重新对应用的所有业务组件界面进行调整，使其处于合适的位置。

3)业务组件界面保存接口。

界面管理模块获取当前所有业务组件的界面信息，将其写入业务组件的界面配置文件中。在下次启动时，通过读取更新后的界面配置文件达到保存业务组件界面的目的。

因此，在软件启动前，业务组件通过编辑其界面配置文件可快速实现界面布局的调整，软件运行时，用户也能通过界面管理模块提供的拖动、显示/隐藏等功能动态改变界面布局，增加了软件界面布局的灵活性。

(4)通信管理模块

通信管理模块实现为基于MFC的DLL格式的二进制文件。它负责管理所有业务组件之间的数据通信。所有的业务组件之间不直接进行数据交互，都是通过将数据先发送给通信管理模块，然后由该模块统一负责数据的分发。

通信管理模块采用发布/订阅的方式来管理数据的分发，每个业务组件模块在初始化通信接口时，会向通信管理模块注册自己将要发布/订阅的数据主题，由通信管理模块进行统一的数据收发管理。主要提供的接口如下：

1)数据发布接口。

业务组件使用该接口来发布自身输出的数据主题，通信管理模块将这些数据主题与订阅的数据主题进行匹配，如果匹配上了，就在所对应的业务组件之间建立逻辑连接。否则，不建立连接。

2)数据订阅接口。

业务组件使用该接口来订阅自身输入的数据主题以及用来接收数据的回调函数，通信管理模块将这些数据主题与发布的数据主题进行匹配，如果匹配上了，就在所对应的业务组件之间建立逻辑连接。否则，不建立连接。

3)数据发送接口。

业务组件使用该接口向指定的数据主题发送业务数据。通信管理模块根据逻辑连接找到订阅了该数据主题的业务组件，并调用这些组件注册的回调函数，将数据传入。

(5)业务组件模块

业务组件模块实现为基于MFC的DLL格式的二进制文件，它主要完成与业务相关的功能，如业务界面显示和业务逻辑计算。业务组件模块需要提供必要的接口供组件管理模块、界面管理模块和通信管理模块调用，这些接口主要有：

1)初始化/反初始化接口。

在初始化接口中，业务组件从配置文件中读取界面信息、数据发布/订阅信息和业务信息，然后根据这些信息进行相应的业务逻辑初始化操作。在反初始化接口中，业务组件保存与业务相关的数据信息，进行业务逻辑清理工作。

2)创建/销毁业务界面接口。

业务界面创建/销毁接口由界面管理程序调用。在业务界面创建接口中，业务组件根据读取到的界面信息进行自身界面的创建，包括创建菜单栏、工具栏、状态栏和业务主窗口等操作。在业务界面销毁接口中，业务组件销毁自身的菜单栏、工具栏、状态栏和业务主窗口等界面元素。

3)订阅数据回调函数接口。

业务组件通过注册该接口来获得订阅主题的数据。当订阅主题数据到来时，业务组件在该接口中对数据进行相应的业务逻辑处理。

图2为某系统监控软件的模块组成情况。该软件主要功能是控制系统正常工作，并且监视系统运行情况。由于系统监视组件过于烦多，不可能显示所有的监视视图，通过本发明，该软件可在运行前静态地通过配置文件进行重构，或者运行时动态地进行重构，针对系统的不同方面进行监视。图3为系统监控软件通过本发明进行功能重构后的效果图。

Claims (1)

1.一种业务功能可重构的软件框架，其特征在于：包括组件容器、组件管理模块、界面管理模块、通信管理模块；软件框架通过加载执行多个业务组件实现业务功能，在执行过程中，通过加卸载业务组件实现业务功能的重构；

组件容器在软件启动时创建程序的主进程/主线程，初始化运行时环境，加载组件管理模块、界面管理模块和通信管理模块；加载完成后，组件容器先调用组件管理模块加载各业务组件，接着调用界面管理模块为各业务组件创建界面，最后调用通信管理模块为组件间通信进行初始化；

组件管理模块根据配置文件加载相应的业务组件，并对业务组件进行初识化；组件管理模块能够向用户展现软件框架内所有业务组件的加卸载状态和界面预览，并根据用户指令加卸载相应业务组件；

界面管理模块首先收集显示器信息，判断是否能够多屏显示，然后根据业务组件的界面配置文件创建菜单栏、工具栏、状态栏，并调用业务组件的界面创建接口创建业务组件的主界面；界面管理模块能够根据业务组件在运行时动态加卸载状态自动调整当前界面，能够根据用户指令实现业务组件的主界面拖动以及适时显示/隐藏主界面，能够保存业务组件当前的界面布局方案，使得业务组件后续启动后保持界面布局不变；

通信管理模块采用发布/订阅机制，每个业务组件在初始化通信接口时，向通信管理模块注册自己将要发布/订阅的数据主题，通信管理模块在所有收集到的数据主题中进行数据主题配对，并为配对成功的业务组件建立数据通路。