構件是系統(tǒng)中實際存在的可更換部分。它實現(xiàn)特定的功能，符合一套接口標準并能實現(xiàn)一組接口。
在工程實際操縱中，各種機械與結構得到廣泛應用。組成機械與結構的零、構件，在工程力學中統(tǒng)稱為構件。
機械領域
機器中每一個獨立的運動單元體稱為構件。在英文中，構件通常表述為“component”，其復數(shù)形式為“components”，一般指機器或設備的組成部件，例如機器或設備的部件需定期維護。
[structural member]∶機構的組成單個元，它是一個和某相鄰構件有相對運動的剛體。
橋梁構架；抗壓構件的設計。
[component part]∶組成部(分)。
電動機的各種構件人財產。
在機構學中組成機構的﹑彼此間具有確定的相對運動關系的基本單元﹐如曲柄滑塊機構中的曲柄﹑連桿﹑滑塊和機架﹐凸輪機構中的凸輪﹑從動桿和機架。在結構學中則指結構物中的計算或制造單元﹐它們是固定在一起的﹐彼此間除由于應變有微量位移外﹐沒有相對運動﹐如梁﹑柱﹑拉桿等。
軟件工程
構件是面向軟件體系架構的可復用軟件模塊。構件（component）是可復用的軟件組成成份，可被用來構造其他軟件。它可以是被封裝的對象類、類樹、一些功能 模塊、軟件框架（framework）、軟件構架（或體系結構Architectural）、文檔、分析件、設計模式（Pattern）等。1995年，Ian Graham給出的構件定義如下：構件（Component）是指一個對象（接口規(guī)范、或二進制代碼），它被用于復用，接口被明確定義。構件是作為一個邏輯緊密的程序代碼包的形式出現(xiàn)的，有著良好的接口。像Ada的Package、smalltalk80和C++的class和數(shù)據(jù)類型都可屬于構件范疇。但是，操作集合、過程、函數(shù)即使可以復用也不能成為一個構件。開發(fā)者可以通過組裝已有的構件來開發(fā)新的應用系統(tǒng)，從而達到軟件復用的目的。軟件構件技術是軟件復用的關鍵因素，也是軟件復用技術研究的重點。
軟件構件應具備以下屬性
（1）有用性（Usefulness）：構件必須提供有用的功能；
（2）可用性（Usability）：構件必須易于理解和使用；
（3）質量（Quality）：構件及其變形必須能正確工作；
（4）適應性（Adaptability）：構件應該易于通過參數(shù)化等方式在不同語境中進行配置；
（5）可移植性（Portability）：構件應能在不同的硬件運行平臺和軟件環(huán)境中工作。
日歷、工作流構件、訂單構件、用戶界面控制等等都可以是構件。
2.1.3 構件的特點
構件具有以下幾個特點：
（1）自描述：構件必須能夠識別其屬性、存取方法和事件，這些信息可以使集成開發(fā)環(huán)境將第三方軟件構件無縫地結合起來；
（2）可定制：允許提供一個典型的圖形方式環(huán)境，軟件構件的屬性只能通過控制面板來設置；
（3）可集成：構件必須可以被編程語言直接控制。構件也可以和腳本語言或者與從代碼級訪問構件的環(huán)境連接，這個特點使得軟件構件可以在非可視化開發(fā)項目中使用；
（4）連接機制：構件必須能產生事件或者具有讓程序員從語義上實現(xiàn)相互連接的其他機制。
采用構件軟件不需要重新編譯，也不需要源代碼并且不局限于某一種編程語言。該過程叫做二進制復用（Binary Reuse），因為它是建立在接口而不是源代碼級別的復用之上的。雖然軟件構件必須遵守一致的接口，但是它們的內部實現(xiàn)是完全自動的。因此，可以用過程語言和面向對象語言創(chuàng)建構件。
由于構件技術是由基于面向對象技術而發(fā)展起來的，與面向對象的設計中的對象相類似，它們都是針對軟件復用，都是被封裝的代碼，但它們之間仍存在很大差異。
差別
（1）在純面向對象的設計中，對象（類）、封裝和繼承三者缺一不可，但對構件可以沒有繼承性，只要實現(xiàn)封裝即可；
（2）從構件和對象的生成方式上，對象生成屬于實例化的過程，比較單一，而生成構件的方式較多；
（3）構件是設計的概念，與具體編程語言無關，不像對象屬于編程中的概念，要依賴于具體的編程語言；
（4）在對構件操作時不允許直接操作構件中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)真正被封裝了。而對象的操作通過公共接口部分，這樣數(shù)據(jù)是可能被訪問操作的；
（5）對象對可重用軟件是通過繼承實現(xiàn)的，構件對軟件復用不僅可以通過繼承還可以通過組裝時的引用來實現(xiàn)。
因此，構件不是對象，只是與對象類似。
從力學角度來說，結構是指可以承受一定力的結構形態(tài)，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。每種事物都有它的架構形態(tài)，這種架構形態(tài)體現(xiàn)著它的結構。一個較復雜的結構由許多不同的部分組成，這些組成部分通常成為構件。
計算機領域
構件是系統(tǒng)中實際存在的可更換部分，它實現(xiàn)特定的功能，符合一套接口標準并實現(xiàn)一組接口。構件代表系統(tǒng)中的一部分物理實施，包括軟件代碼（源代碼、二進制代碼或可執(zhí)行代碼）或其等價物（如腳本或命令文件）。
使用
設計中的類和對象被作為部署構件進行實施。您需要確定如何將設計類映 射為代碼；這應該在項目專用的設計指南中有所說明。
有關如何將設計類映射為代碼的詳細信息，請參見活動：實施構件。另請參見指南：類。
實施構件與修改構件在項目的配置管理環(huán)境中進行。實施員在為他們提供的專用開發(fā)工作區(qū)（請參見活動：創(chuàng)建開發(fā)工作區(qū)）中，按照工件：工作單所指定的內容開展工作。在該工作區(qū)中，創(chuàng)建源元素并將其置于配置管理之下，或者在通常的檢出、編輯、構建、單元測試、檢入周期中進行修改（請參見活動：進行變更）。完成某個構件集（根據(jù)一個或多個工作單的定義以及即將生成的工作版本要求）后，實施員將把有關新的和修改過的構件交付（請參見活動：交付變更內容）到子系統(tǒng)集成工作區(qū)，以便與其他實施員的工作進行集成。最后，實施員可以在方便的時候對專用開發(fā)工作區(qū)進行更新（或者重新調整基線），使該工作區(qū)與子系統(tǒng)集成工作區(qū)保持一致（請參見活動：更新工作區(qū)）。
當實施類時，應遵循編程指南。
實施的主要基礎是具有公有操作、屬性與關聯(lián)關系的類。務必要注意，并不是所有公有操作、屬性與關聯(lián)關系都在設計過程中定義。
實施的輔助基礎是用例實現(xiàn)，用例實現(xiàn)顯示了類和對象如何通過交互來執(zhí)行用例。
最好以遞增的方式實施類；編譯、鏈接和運行一些回歸測試，每天進行三兩次。
在從零開始實施一個類之前，可考慮修改現(xiàn)有的實施類（一般可通過建立子類或進行實例化來修改）。
實施操作
要實施操作，請執(zhí)行以下步驟：
選擇算法
選擇適合算法的數(shù)據(jù)結構
根據(jù)需要定義新的類和操作
編寫操作代碼
選擇算法
許多操作都十分簡單，可以從該操作及其規(guī)約中立即實施。
之所以需要特殊算法，主要是為了實施定義了規(guī)約的復雜操作，并優(yōu)化那些以簡單但卻低效的算法為定義的操作。
選擇適合算法的數(shù)據(jù)結構
選擇算法包括選擇算法所基于的數(shù)據(jù)結構。許多實施數(shù)據(jù)結構是容器類，例如數(shù)組、列表、隊列、棧、集合、無序單位組，以及這些類的各種不同形式。許多面向對象的語言和編程環(huán)境都提供了具有這些可復用構件的類庫。
根據(jù)需要定義新的類和操作
比如，可以使用新類來保存中間結果，也可對類添加新的低級操作來分解復雜操作。通常，這些操作是類的私有操作，所以在類之外看不見這些操作。
編寫操作代碼
要編寫操作的代碼，可從接口語句開始，例如 C++ 中的成員函數(shù)聲明、Ada 中的子程序規(guī)約或 Visual Basic 中的方法。請遵循編程指南。
實施狀態(tài)
對象的狀態(tài)可通過引用其屬性值來實施，而不必作特殊說明。這種對象的狀態(tài)轉移將隱含于變化的屬性值中，而變化的行為通過條件語句來編程。但對于復雜行為，該方法不能令人滿意，因為它往往會導致復雜的結構；而當添加更多狀態(tài)或當行為發(fā)生變化時，將很難更改這些結構。
如果構件（或其組成部分）的行為隨狀態(tài)而定，則通常會有一個或多個狀態(tài)圖來說明組成該構件的模型元素的行為。這些狀態(tài)圖可用作實施過程中的重要輸入。有關詳細信息，請參見指南：狀態(tài)圖。
狀態(tài)圖中所示的狀態(tài)機將表現(xiàn)對象的狀態(tài)，并詳盡說明狀態(tài)轉移及所需的行為?？梢酝ㄟ^以下幾種方法來實施狀態(tài)機：
對于簡單的狀態(tài)機，定義一項列舉可能狀態(tài)的屬性，然后使用該屬性在 Java 或 C++ 中的 switch 語句中選擇進入消息的行為。但這種方法不太適用于復雜的狀態(tài)機，它可能會導致運行時性能降低。如需此方法的示例，請參見 [DOUG98]，第 4 章 4.4.3
對于較復雜的狀態(tài)機，可使用狀態(tài)模式。有關狀態(tài)模式的說明，請參見 [GAM94]。[DOUG98]，第 6 章 6.2.3 狀態(tài)模式也說明了這種方法
表驅動法對于極復雜的狀態(tài)機十分有效，其特點是易于變更。當使用這種方法時，各個狀態(tài)在表中都有相應的條目，這些條目將輸入映射到后繼狀態(tài)和相關的轉移動作。如需此方法的示例，請參見 [DOUG98]，第 6 章 6.2.3 狀態(tài)表模式。
要實施具有并行子狀態(tài)的狀態(tài)機，可以將狀態(tài)管理委派給主動對象（每個對象都被委派一個并行子狀態(tài)），因為并行子狀態(tài)代表了獨立的計算（但仍可能進行交互）。每個子狀態(tài)均可通過上述方法之一來進行管理。
通過委托關系復用實施
如果一個類或一個類的某些部分可通過復用現(xiàn)有類來實施，則應通過委托關系（而不要繼承）來實現(xiàn)。
委托表示一個類借助于其他類來得以實施。該類通過使用變量來引用其他類的對象。當調用某操作時，該操作將調用被引用對象（屬于被復用的類）中的操作，以實際執(zhí)行該操作。這樣，它就將職責委派給了其他類。
關聯(lián)關系
單向關聯(lián)關系將作為指針（包含對象引用的屬性）來進行實施。如果多重性為一，則將單向關聯(lián)關系當作簡單指針來實施。如果多重性為多個，則將其當作指針集來實施。但如果“多”端是有序排列的，則可以使用列表，而不使用集合。
雙向關聯(lián)關系將作為屬性，使用單向關聯(lián)關系的技術在兩個方向上實施。
限定關聯(lián)關系將作為限定對象中的查詢表（如一個 smalltalk Dictionary 類）來實施。查詢表中的選擇器值是限定詞，而目標值是另一個類的對象。
如果必須按順序訪問限定詞的值，就應將限定詞組織成經過排序的數(shù)組或樹。在這種情況下，訪問時間將與 log N 成比例，其中 N 為限定詞值的數(shù)目。
如果限定詞取自于一個緊湊的有限集，就可以將限定詞的值映射到一個整數(shù)范圍，并將關聯(lián)關系當作數(shù)組來有效地進行實施。如果關聯(lián)關系已基本上填滿（而不是稀疏填充），此方法會更加有效；而對于完全填滿的有限集，它可以算是理想的方法。
許多面向對象的語言和編程環(huán)境都提供了具有可復用構件的類庫，可用于實施不同種類的關聯(lián)關系。
實施屬性
可以作為內置基本變量、可復用的構件類或定義一個新類來實現(xiàn)屬性。定義新類通常是較為靈活的方法，但它卻會帶來不必要的間接性。例如，實施雇員的社會保障號時，既可將它作為類型“字符串”的屬性，也可將它作為一個新類。另一種可能的情況是：屬性組組成了新類。
向設計提供反饋
在以上任何步驟中，如果發(fā)現(xiàn)了設計錯誤，都必須向設計提供返工反饋。如果所需的變更較小，就可以由同一個人來設計并實施類，而無需提出正式的變更請求。他可在設計中進行變更。
如果所需的變更影響到幾個類（例如在公有操作中的變更），則應向 CCB（變更控制委員會）提交正式的變更請求。請參見活動：修復缺陷。
評估代碼
在開始單元測試之前，可以先作一些檢查。測試是一項花費較多的工作，因此最好先執(zhí)行以下幾項檢查：
始終對代碼進行編譯。將編譯器的警告等級設置到最詳細的程度。
通過想像對操作進行檢查。通讀代碼，盡可能考慮到所有情況，發(fā)現(xiàn)各種異常情況。一旦進行了新的實施活動，就需進行此項工作。
使用工具檢查代碼中是否存在錯誤。例如，使用靜態(tài)代碼規(guī)則檢查程序。
可執(zhí)行文件例如 .exe 文件
鏈接庫例如 .dll 文件
Applet 例如 Java 中的 .class 文件
Web 頁面例如 .HTML 和 .html 文件
數(shù)據(jù)庫表
工作產品構件的示例
源代碼文件例如 C++ 和 CORBA IDL 中的 .h、.cpp 和 .hpp 文件，或 Java 中的 .java 文件二進制文件例如鏈接到可執(zhí)行文件的 .o 文件和 .a 文件。SOM 文件IDL 和一些綁定編譯文件例如 unix 中的 makefile
使用
設計中的類和對象被作為部署構件進行實施。您需要確定如何將設計類映射為代碼；這應該在項目專用的設計指南中有所說明。
有關如何將設計類映射為代碼的詳細信息，請參見活動：實施構件。另請參見指南：類。
實施構件與修改構件在項目的配置管理環(huán)境中進行。實施員在為他們提供的專用開發(fā)工作區(qū)（請參見活動：創(chuàng)建開發(fā)工作區(qū)）中，按照工件：工作單所指定的內容開展工作。在該工作區(qū)中，創(chuàng)建源元素并將其置于配置管理之下，或者在通常的檢%8D%95%E5%85%83%E6%B5%8B%E8%AF%95" target="_new" class=innerlink>單元測試、檢入周期中進行修改（請參見活動：進行變更）。完成某個構件集（根據(jù)一個或多個工作單的定義以及即將生成的工作版本要求）后，實施員將把有關新的和修改過的構件交付（請參見活動：交付變更內容）到子系統(tǒng)集成工作區(qū)，以便與其他實施員的工作進行集成。最后，實施員可以在方便的時候對專用開發(fā)工作區(qū)進行更新（或者重新調整基線），使該工作區(qū)與子系統(tǒng)集成工作區(qū)保持一致（請參見活動：更新工作區(qū)）。
當實施類時，應遵循編程指南。
實施的主要基礎是具有公有操作、屬性與關聯(lián)關系的類。務必要注意，并不是所有公有操作、屬性與關聯(lián)關系都在設計過程中定義。
實施的輔助基礎是用例實現(xiàn)，用例實現(xiàn)顯示了類和對象如何通過交互來執(zhí)行用例。
最好以遞增的方式實施類；編譯、鏈接和運行一些回歸測試，每天進行三兩次。
在從零開始實施一個類之前，可考慮修改現(xiàn)有的實施類（一般可通過建立子類或進行實例化來修改）。
實施操作
要實施操作，請執(zhí)行以下步驟：
選擇算法 選擇適合算法的數(shù)據(jù)結構 根據(jù)需要定義新的類和操作 編寫操作代碼 選擇算法許多操作都十分簡單，可以從該操作及其規(guī)約中立即實施。
之所以需要特殊算法，主要是為了實施定義了規(guī)約的復雜操作，并優(yōu)化那些以簡單但卻低效的算法為定義的操作。
選擇適合算法的數(shù)據(jù)結構選擇算法包括選擇算法所基于的數(shù)據(jù)結構。許多實施數(shù)據(jù)結構是容器類，例如數(shù)組、列表、隊列、棧、集合、無序單位組，以及這些類的各種不同形式。許多面向對象的語言和編程環(huán)境都提供了具有這些可復用構件的類庫。
根據(jù)需要定義新的類和操作比如，可以使用新類來保存中間結果，也可對類添加新的低級操作來分解復雜操作。通常，這些操作是類的私有操作，所以在類之外看不見這些操作。
編寫操作代碼要編寫操作的代碼，可從接口語句開始，例如 C++ 中的成員函數(shù)聲明、Ada 中的子程序規(guī)約或 Visual Basic 中的方法。請遵循編程指南。
實施構件工作流程明細
實施狀態(tài)
對象的狀態(tài)可通過引用其屬性值來實施，而不必作特殊說明。這種對象的狀態(tài)轉移將隱含于變化的屬性值中，而變化的行為通過條件語句來編程。但對于復雜行為，該方法不能令人滿意，因為它往往會導致復雜的結構；而當添加更多狀態(tài)或當行為發(fā)生變化時，將很難更改這些結構。
如果構件（或其組成部分）的行為隨狀態(tài)而定，則通常會有一個或多個狀態(tài)圖來說明組成該構件的模型元素的行為。這些狀態(tài)圖可用作實施過程中的重要輸入。有關詳細信息，請參見指南：狀態(tài)圖。
狀態(tài)圖中所示的狀態(tài)機將表現(xiàn)對象的狀態(tài)，并詳盡說明狀態(tài)轉移及所需的行為?？梢酝ㄟ^以下幾種方法來實施狀態(tài)機：
對于簡單的狀態(tài)機，定義一項列舉可能狀態(tài)的屬性，然后使用該屬性在 Java 或 C++ 中的 switch 語句中選擇進入消息的行為。但這種方法不太適用于復雜的狀態(tài)機，它可能會導致運行時性能降低。如需此方法的示例，請參見【DOUG98】，第 4 章 4.4.3 對于較復雜的狀態(tài)機，可使用狀態(tài)模式。有關狀態(tài)模式的說明，請參見【GAM94】。【DOUG98】，第 6 章 6.2.3 狀態(tài)模式也說明了這種方法 表驅動法對于極復雜的狀態(tài)機十分有效，其特點是易于變更。當使用這種方法時，各個狀態(tài)在表中都有相應的條目，這些條目將輸入映射到后繼狀態(tài)和相關的轉移動作。如需此方法的示例，請參見【DOUG98】，第 6 章 6.2.3 狀態(tài)表模式。要實施具有并行子狀態(tài)的狀態(tài)機，可以將狀態(tài)管理委派給主動對象（每個對象都被委派一個并行子狀態(tài)），因為并行子狀態(tài)代表了獨立的計算（但仍可能進行交互）。每個子狀態(tài)均可通過上述方法之一來進行管理。
通過委托關系復用實施
如果一個類或一個類的某些部分可通過復用現(xiàn)有類來實施，則應通過委托關系（而不要繼承）來實現(xiàn)。
委托表示一個類借助于其他類來得以實施。該類通過使用變量來引用其他類的對象。當調用某操作時，該操作將調用被引用對象（屬于被復用的類）中的操作，以實際執(zhí)行該操作。這樣，它就將職責委派給了其他類。
實施關聯(lián)關系
單向關聯(lián)關系將作為指針（包含對象引用的屬性）來進行實施。如果多重性為一，則將單向關聯(lián)關系當作簡單指針來實施。如果多重性為多個，則將其當作指針集來實施。但如果“多”端是有序排列的，則可以使用列表，而不使用集合。
雙向關聯(lián)關系將作為屬性，使用單向關聯(lián)關系的技術在兩個方向上實施。
限定關聯(lián)關系將作為限定對象中的查詢表（如一個 smalltalk Dictionary 類）來實施。查詢表中的選擇器值是限定詞，而目標值是另一個類的對象。
如果必須按順序訪問限定詞的值，就應將限定詞組織成經過排序的數(shù)組或樹。在這種情況下，訪問時間將與 log N 成比例，其中 N 為限定詞值的數(shù)目。
如果限定詞取自于一個緊湊的有限集，就可以將限定詞的值映射到一個整數(shù)范圍，并將關聯(lián)關系當作數(shù)組來有效地進行實施。如果關聯(lián)關系已基本上填滿（而不是稀疏填充），此方法會更加有效；而對于完全填滿的有限集，它可以算是理想的方法。
許多面向對象的語言和編程環(huán)境都提供了具有可復用構件的類庫，可用于實施不同種類的關聯(lián)關系。
實施屬性
可以作為內置基本變量、可復用的構件類或定義一個新類來實現(xiàn)屬性。定義新類通常是較為靈活的方法，但它卻會帶來不必要的間接性。例如，實施雇員的社會保障號時，既可將它作為類型“字符串”的屬性，也可將它作為一個新類。
屬性的備選實施。
另一種可能的情況是：屬性組組成了新類，如下例所示。這兩種實施都是正確的。
將 Line 中的屬性當作 小數(shù)點 類的關聯(lián)關系來實施。
向設計提供反饋
在以上任何步驟中，如果發(fā)現(xiàn)了設計錯誤，都必須向設計提供返工反饋。如果所需的變更較小，就可以由同一個人來設計并實施類，而無需提出正式的變更請求。他可在設計中進行變更。
如果所需的變更影響到幾個類（例如在公有操作中的變更），則應向 CCB（變更控制委員會）提交正式的變更請求。請參見活動：修復缺陷。
評估代碼
在開始單元測試之前，可以先作一些檢查。測試是一項花費較多的工作，因此最好先執(zhí)行以下幾項檢查：
始終對代碼進行編譯。將編譯器的警告等級設置到最詳細的程度。通過想像對操作進行檢查。通讀代碼，盡可能考慮到所有情況，發(fā)現(xiàn)各種異常情況。一旦進行了新的實施活動，就需進行此項工作。使用工具檢查代碼中是否存在錯誤。例如，使用靜態(tài)代碼規(guī)則檢查程序。
其他定義
一個理解術語直觀含義的方法就是列舉它的所有特性。具體的做法是這樣的：如果一樣東西具有屬性a1、a2和a3，它就是A。例如，在著名的Wegner定義（1987）里，如果一種語言支持對象、類和繼承，那么它就可以被認為是面向對象的。
構件的特性是：
# 獨立部署單元；
# 作為第三方的組裝單元；
# 沒有（外部的）可見狀態(tài)。
這些特性有幾種含義。一個構件是獨立可部署的，意味著它必須能跟它所在的環(huán)境及其他構件相分離。因此，構件必須封裝自己全部內部特性。并且，構件作為可部署單元，具有原子性，是不可拆分的。
在這樣的約束下，如果第三方廠商能將一個構件和其他構件組裝在一起，那么這個構件必須具備良好的內聚性，還必須將自己的依賴條件和所提供的服務說明清楚。換句話說，構件必須封裝它的實現(xiàn)，并且只通過良好定義的接口和外部環(huán)境進行交互。
最后，一個構件不能有任何（外部的）可見狀態(tài)——這要求構件不能與自己的拷貝有所區(qū)別。但對于不影響構件功能的某些屬性則沒有這種限制。
參考資料 >