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CATIA CAA 二次开发详细教程 第一讲:基本概念

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发表于 2018-1-26 09:02:13 | 显示全部楼层 |阅读模式
什么是组件?
        CAA,全称 Component Application Architecture,组件应用架构。
        既然类和组件有着这么多类似的地方,那么传统的面向对象编程和面向组件编程有什么区别呢?简单的说,面向对象关注的是组合在一个二进制可执行文件中的各个类的关系,而面向组件的编程关注的是在彼此独立的基础上模块之间的交互性,这种交互性使得你并不需要熟悉它们内部的工作原理。
        这两种方法最基本的不同在于它们对最终的应用程序的观点。在传统的面向对象编程中,尽管你可以精心的把所有的商业逻辑分布在不同的类中,一旦这些类被编译,它们就被固化成了一个巨大的二进制代码。所有的类共享同一个物理单元(通常是一个可执行文件)、被操作系统认为是同一个进程,使用同一个地址空间以及共享相同的安全策略等等。如果多个开发者在同一份代码上进行开发,他们甚至还要共享源文件。在这种情况下,修改一个类可能会让整个项目被重新链接,并重新进行必要的测试,更严重的,还有可能要修改其他的类。但是,在面向组件开发中,应用程序是由一系列可以互相交互的二进制模块组合而成的。  一个具体的二进制组件可能并不能完成什么工作。有些组件是为了提供一些常规服务而编写的,例如通信的封装或者文件访问组件。也有一些是为了某些特定应用而专门开发的。一个应用程序的设计者可以通过把这些不同的组件提供的功能粘合在一起来实现他们需要的商业逻辑。很多面向组件的技术——例如: COM 、 J2EE 、 CORBA 和 .NET 都为二进制组件提供了的无缝链接的机制。而唯一的不同就是你需要在组件通信上花费的力气。  把一个二进制应用程序分解成不同的二进制组件的动机和把不同的类放到不同的文件中是类似的。后者使得不同的类的开发人员可以彼此独立的工作,尽管即时修改了一个类也要重新链接整个应用程序,但是你只需要重新编译被修改的部分就可以了。
        但是,面向组件的开发还是和简单软件项目的管理更复杂一些。因为一个面向组件的应用程序是一个二进制代码块的集合,你可以把组件当作是 LEGO 的积木块一样,随心所欲的拆装它们。如果你需要修改一个组件的实现,只需要修改那个组件就可以了,而组件的客户机不需要重新编译也不需要重新开发。对于那些不常用到的组件,组件甚至可以在一个程序运行的时候被更新。这些改进和增强使得组件可以立即进行更新,而所有该组件的客户都将立即受益。无论是在同一台机器上还是通过网络远程访问。
        面向组件的应用程序也更易于扩展。当你需要实现新的需求的时候,你可以提供一个新的组件,而不去影响那些和新需求无关的组件。这些特点使得面向组件的开发降低了大型软件项目长期维护的成本,这是一个最实际的商业问题,也正是如此,组件技术才如此迅速的被接受。   面向组件的应用程序通常可以更快的响应市场,因为你可以有很大的选择空间,不仅仅是自己开发的组件,还可以从第三方厂商来购买某些组件,从而避免了重复制造轮子。这里, VB 就是一个很好的例子,丰富的 ActiveX 控件使得很多人在快速开发中得到了享受。  面向对象和面向组件另一个重要的不同在于这两种技术在继承和重用模型上的侧重点不同。   在面向对象的分析和设计中,应用程序通常被分解成复杂的类继承结构。类的设计和要解决的商业问题紧密结合。你可以从已有基类继承并特化其行为来实现代码重用。问题在于,这是一种很糟糕的重用的方法。当你从一个基类派生一个子类的时候,你必须对基类的实现有透彻的理解才可能保证不出问题。例如:修改一个成员变量会不会带来副作用?这会对基类中的代码有什么影响?重载基类的方法会不会破坏那些想使用基类版本的客户的行为?等等。
        这种形式的重用被称为白盒重用(White-box reuse),因为当你重用的时候你就需要去了解基类实现的细节。显然。白盒重用在可扩展性较高的大型应用中并不经济,也很难得到第三方Framework厂商的支持。  
        面向组件的开发采用了黑盒重用(Black-box reuse)的方法,它可以让你对组件内部全然不知的情况下来使用组件公开的接口。这样,你就可以远离那些复杂的继承关系。而面向组件的开发者也可以把更多的精力放在制定组件和客户的沟通的接口上了。  
        最后,面向对象编程提供了有限的工具和设计模式来处理和应用程序运行时相关的问题,例如多线程、并发管理、安全、分布式应用和版本控制等。面向对象的开发者当面对这些“公共需求”的时候,或多或少的需要自己来解决问题。但是面向组件的开发方式却使你在这方面要灵活的多。



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 楼主| 发表于 2018-1-26 09:09:28 | 显示全部楼层
以下是CSDN社区网友对组件的一个讨论: 1.面向对象是面向组件的基础,组件是在对象的基础上加上属性和事件  ;
2.复用粒度的大小不同。通常多个密切相关的对象组织在一起完成一个/或多特定的功能。组件有多个侧面(facet),不同的使用者可能只使用其中的部分;
3.级别不一样,“面向对象”是对语言级别的,“组件”是对应用级别的。组件可以由对象实体组成;
4.组件由一个或若干个对象组成。对象提供可访问的接口;
5.可笑,现在很多人把面向对象编程理解为面向组件编程,真是幼稚;
6.组件是一种面向应用的概念,对象是一种面向编程方法的概念。一般进行组件编程都是用面向对象的方法编程进行实现。组件已经是一种能实际应用的实例了。本人的理解,见笑了;
7.面向对象是在代码一级对数据和方法的封装,C++,JAVA   面向组件是在二进制代码上的封装,COM/COM+,CORBA;8.面向组件的集成度和可重用度更高(如楼上的meking_lee所说的),面向组件渴望一种真正的接口级的搭积木的软件模式,目前在语言特性上支持这一点的就只有java了(当然也许我见识短);
9.用C++实现组件,是因为没有直接支持组件的语言。现在的组件太大了;
10 .应该说是面向对像和基于组件。


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 楼主| 发表于 2018-1-26 09:20:17 | 显示全部楼层
CAA架构
        CATIA本身是按照组件模型建立起来的,用户可以通过开发自己的CAA组件,对Dassault Systemes的CATIA V5进行扩展;也可以把用户自己开发的CAA组件结合起来,实现用户自定义应用。
        CAA应用的框架结构遵从组件对象模型,有自己的框架结构。每个应用有至少一个框架(framework),每个框架有至少一个模块(module)。每个框架里面有一个IdentityCard.h文件,这个文件通过宏“AddPrereqComponent(framenwork,protected)”来声明“声明”这个框架的一些首先必备的其他框架名称,framework是框架名称。CAA的编译器就是通过IdentityCard.h文件,来把头文件搜索限制在首先必备框架所包含的接口中。
        每个模块下面定义了一个Imakefile.mk文件,这个文件指明了这个模块中所有文件在编译时用到的其它模块和一些外部库以及为编译器提供如何编译的模块必须信息,还指定在不同的操作系统下面编译时的一些可能的特殊要求。CAA环境对Cnext能够运行的所有操作系统中采用同样的编译器,这为开发者提供了很大的方便,因为他们可以不需要知道怎样用不同的编译器和怎么写makefile。但是MKMK并不能做所有的事情,开发者至少要说明他们想要做什么。我们在自己的源文件中用到其它模块的接口,要在Imakefile.mk中进行说明。程序结构采用了COM组件模型,组件模型中有两个常用的概念:接口(Interface)和实现(Implement)。接口是一个包含许多纯虚函数的抽象对象,这些纯虚函数指明了接口支持的方法。实现是一个具体定义接口中的方法的对象,一个实现对象必须显式声明它支持哪些接口,还必须定义它支持的接口中的所有抽象方法,实现对象可以支持一个或多个接口,而客户应用只能通过这些接口与实现对象发生联系。下面的这个图好像比较能体现CAA的思想,不过要仔细看看。


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 楼主| 发表于 2018-1-26 09:26:39 | 显示全部楼层
What's RADE?
        RADE,Rapid Application Development Environment,快速应用研发环境,是一个可视化的集成开发环境,它提供完整的编程工具组。RADE以Microsoft Visual C++6.0为载体,开发工具完全集成在了VC++环境中,并且提供了一个CAA框架程序编译器,但同时也限制了VC++的部分功能。可以说CATIA CAA–RADE是目前所有高端CAD/CAM开发环境中最为复杂、同时也是功能最为强大的一个。 CAA V5 RADE包括一系列工具:TCK(Tool Configuration Key)、MAB(多工作空间应用生成器)、CUT(C++单元调试管理器)、MKMK(CAA编译工具) 、CID(C++交互式面板)等,以插件的形式与MSDev VC++集成到一起。然后借助于这些工具在MSDev   环境下开发自己的CAA组件。
        TCK管理RADE环境,TCK命令是用来管理开发工具包的安装,用来创建一个工作环境。当在WinowsNT上用CAA V5的可视化创建工具(以插件形式嵌入Microsoft Developer Studio),tck_init 和 tck_profile 命令在打开一个V5的工作区时被自动调用。
        MKMK(多工作区应用编译器)是DS(Dassault Systems)原代码编译工具,它构建在平台无关(UNIX和WindowsNT)的标准编译器上,它支持面向组件的设计模式。MKMK提供一种统一的工具来编译和连接CAA应用而不管是用的什么编程语言(Fortran, C, C++, IDL, Express, CIRCE, ...)。
        CUT是单元调试管理器,CUT用mkodt命令来运行传递给测试框架中的测试对象,通过选择不同的命令参数来决定选择测试一个对象或者所有对象。  CID即C++交互式面板,CID根据软件开发人员的需求,支持从设计、开发到测试、推广及维护的整个开发设计周期,CID提供对RADE产品的单点访问。尽管CID在WindowsNT下运行,它能够产生Unix程序代码。
        MAB多工作空间应用生成器产品,它为CATIA V5应用程序提供一个集成统一的编译、链接、编辑、生成环境。MAB能够承担多工作空间编辑,链接,运行代码生成,以及各工作空间之间依赖性的有效管理。MAB还可以监控任一工作空间的源代码的变更,在整个编译过程中显示跟踪该变更,使编译过程只需要编译更改部分即可。

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