CATIA CAA 二次開(kāi)發(fā)詳細(xì)教程 （1）-基礎(chǔ)概念

CAA第一講By張顯藤2010-12-6PAGEPAGE3CATIACAA第一講：基本概念1.什么是組件？CAA，全稱(chēng)

Component

Application

Architecture，組件應(yīng)用架構(gòu)。這個(gè)東西對(duì)不搞軟件的人來(lái)說(shuō)可能很陌生，我也很陌生啊，原來(lái)光知道“面向?qū)ο蟮募夹g(shù)”就很牛逼了，“組件技術(shù)”難道更牛逼嗎？

既然類(lèi)和組件有著這么多類(lèi)似的地方，那么傳統(tǒng)的面向?qū)ο缶幊毯兔嫦蚪M件編程有什么區(qū)別呢？簡(jiǎn)單的說(shuō)，面向?qū)ο箨P(guān)注的是組合在一個(gè)二進(jìn)制可執(zhí)行文件中的各個(gè)類(lèi)的關(guān)系，而面向組件的編程關(guān)注的是在彼此獨(dú)立的基礎(chǔ)上模塊之間的交互性，這種交互性使得你并不需要熟悉它們內(nèi)部的工作原理。

這兩種方法最基本的不同在于它們對(duì)最終的應(yīng)用程序的觀(guān)點(diǎn)。在傳統(tǒng)的面向?qū)ο缶幊讨?，盡管你可以精心的把所有的商業(yè)邏輯分布在不同的類(lèi)中，一旦這些類(lèi)被編譯，它們就被固化成了一個(gè)巨大的二進(jìn)制代碼。所有的類(lèi)共享同一個(gè)物理單元（通常是一個(gè)可執(zhí)行文件）、被操作系統(tǒng)認(rèn)為是同一個(gè)進(jìn)程，使用同一個(gè)地址空間以及共享相同的安全策略等等。如果多個(gè)開(kāi)發(fā)者在同一份代碼上進(jìn)行開(kāi)發(fā)，他們甚至還要共享源文件。在這種情況下，修改一個(gè)類(lèi)可能會(huì)讓整個(gè)項(xiàng)目被重新鏈接，并重新進(jìn)行必要的測(cè)試，更嚴(yán)重的，還有可能要修改其他的類(lèi)。但是，在面向組件開(kāi)發(fā)中，應(yīng)用程序是由一系列可以互相交互的二進(jìn)制模塊組合而成的。

一個(gè)具體的二進(jìn)制組件可能并不能完成什么工作。有些組件是為了提供一些常規(guī)服務(wù)而編寫(xiě)的，例如通信的封裝或者文件訪(fǎng)問(wèn)組件。也有一些是為了某些特定應(yīng)用而專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的。一個(gè)應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)者可以通過(guò)把這些不同的組件提供的功能粘合在一起來(lái)實(shí)現(xiàn)他們需要的商業(yè)邏輯。很多面向組件的技術(shù)——例如：

COM

、

J2EE

、

CORBA

和

.NET

都為二進(jìn)制組件提供了的無(wú)縫鏈接的機(jī)制。而唯一的不同就是你需要在組件通信上花費(fèi)的力氣。

把一個(gè)二進(jìn)制應(yīng)用程序分解成不同的二進(jìn)制組件的動(dòng)機(jī)和把不同的類(lèi)放到不同的文件中是類(lèi)似的。后者使得不同的類(lèi)的開(kāi)發(fā)人員可以彼此獨(dú)立的工作，盡管即時(shí)修改了一個(gè)類(lèi)也要重新鏈接整個(gè)應(yīng)用程序，但是你只需要重新編譯被修改的部分就可以了。

但是，面向組件的開(kāi)發(fā)還是和簡(jiǎn)單軟件項(xiàng)目的管理更復(fù)雜一些。因?yàn)橐粋€(gè)面向組件的應(yīng)用程序是一個(gè)二進(jìn)制代碼塊的集合，你可以把組件當(dāng)作是

LEGO

的積木塊一樣，隨心所欲的拆裝它們。如果你需要修改一個(gè)組件的實(shí)現(xiàn)，只需要修改那個(gè)組件就可以了，而組件的客戶(hù)機(jī)不需要重新編譯也不需要重新開(kāi)發(fā)。對(duì)于那些不常用到的組件，組件甚至可以在一個(gè)程序運(yùn)行的時(shí)候被更新。這些改進(jìn)和增強(qiáng)使得組件可以立即進(jìn)行更新，而所有該組件的客戶(hù)都將立即受益。無(wú)論是在同一臺(tái)機(jī)器上還是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)。

面向組件的應(yīng)用程序也更易于擴(kuò)展。當(dāng)你需要實(shí)現(xiàn)新的需求的時(shí)候，你可以提供一個(gè)新的組件，而不去影響那些和新需求無(wú)關(guān)的組件。這些特點(diǎn)使得面向組件的開(kāi)發(fā)降低了大型軟件項(xiàng)目長(zhǎng)期維護(hù)的成本，這是一個(gè)最實(shí)際的商業(yè)問(wèn)題，也正是如此，組件技術(shù)才如此迅速的被接受。

面向組件的應(yīng)用程序通?？梢愿斓捻憫?yīng)市場(chǎng)，因?yàn)槟憧梢杂泻艽蟮倪x擇空間，不僅僅是自己開(kāi)發(fā)的組件，還可以從第三方廠(chǎng)商來(lái)購(gòu)買(mǎi)某些組件，從而避免了重復(fù)制造輪子。這里，

VB

就是一個(gè)很好的例子，豐富的

ActiveX

控件使得很多人在快速開(kāi)發(fā)中得到了享受。

面向?qū)ο蠛兔嫦蚪M件另一個(gè)重要的不同在于這兩種技術(shù)在繼承和重用模型上的側(cè)重點(diǎn)不同。

在面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計(jì)中，應(yīng)用程序通常被分解成復(fù)雜的類(lèi)繼承結(jié)構(gòu)。類(lèi)的設(shè)計(jì)和要解決的商業(yè)問(wèn)題緊密結(jié)合。你可以從已有基類(lèi)繼承并特化其行為來(lái)實(shí)現(xiàn)代碼重用。問(wèn)題在于，這是一種很糟糕的重用的方法。當(dāng)你從一個(gè)基類(lèi)派生一個(gè)子類(lèi)的時(shí)候，你必須對(duì)基類(lèi)的實(shí)現(xiàn)有透徹的理解才可能保證不出問(wèn)題。例如：修改一個(gè)成員變量會(huì)不會(huì)帶來(lái)副作用？這會(huì)對(duì)基類(lèi)中的代碼有什么影響？重載基類(lèi)的方法會(huì)不會(huì)破壞那些想使用基類(lèi)版本的客戶(hù)的行為？等等。

這種形式的重用被稱(chēng)為白盒重用（White-boxreuse）,因?yàn)楫?dāng)你重用的時(shí)候你就需要去了解基類(lèi)實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)。顯然。白盒重用在可擴(kuò)展性較高的大型應(yīng)用中并不經(jīng)濟(jì)，也很難得到第三方Framework廠(chǎng)商的支持。

面向組件的開(kāi)發(fā)采用了黑盒重用（Black-boxreuse）的方法，它可以讓你對(duì)組件內(nèi)部全然不知的情況下來(lái)使用組件公開(kāi)的接口。這樣，你就可以遠(yuǎn)離那些復(fù)雜的繼承關(guān)系。而面向組件的開(kāi)發(fā)者也可以把更多的精力放在制定組件和客戶(hù)的溝通的接口上了。

最后，面向?qū)ο缶幊烫峁┝擞邢薜墓ぞ吆驮O(shè)計(jì)模式來(lái)處理和應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)相關(guān)的問(wèn)題，例如多線(xiàn)程、并發(fā)管理、安全、分布式應(yīng)用和版本控制等。面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)者當(dāng)面對(duì)這些“公共需求”的時(shí)候，或多或少的需要自己來(lái)解決問(wèn)題。但是面向組件的開(kāi)發(fā)方式卻使你在這方面要靈活的多。

以下是CSDN社區(qū)網(wǎng)友對(duì)組件的一個(gè)討論：

1面向?qū)ο笫敲嫦蚪M件的基礎(chǔ)，組件是在對(duì)象的基礎(chǔ)上加上屬性和事件

2復(fù)用粒度的大小不同。通常多個(gè)密切相關(guān)的對(duì)象組織在一起完成一個(gè)/或多特定的功能。組件有多個(gè)側(cè)面（facet），不同的使用者可能只使用其中的部分。

3級(jí)別不一樣，“面向?qū)ο蟆笔菍?duì)語(yǔ)言級(jí)別的，“組件”是對(duì)應(yīng)用級(jí)別的。組件可以由對(duì)象實(shí)體組成。

4組件由一個(gè)或若干個(gè)對(duì)象組成。對(duì)象提供可訪(fǎng)問(wèn)的接口。

5可笑，現(xiàn)在很多人把面向?qū)ο缶幊汤斫鉃槊嫦蚪M件編程，真是幼稚！

6組件是一種面向應(yīng)用的概念，對(duì)象是一種面向編程方法的概念。一般進(jìn)行組件編程都是用面向?qū)ο蟮姆椒ň幊踢M(jìn)行實(shí)現(xiàn)。組件已經(jīng)是一種能實(shí)際應(yīng)用的實(shí)例了。本人的理解，見(jiàn)笑了。

7面向?qū)ο笫窃诖a一級(jí)對(duì)數(shù)據(jù)和方法的封裝，C++，JAVA

面向組件是在二進(jìn)制代碼上的封裝，COM/COM+,CORBA

8面向組件的集成度和可重用度更高（如樓上的meking_lee所說(shuō)的)，面向組件渴望一種真正的接口級(jí)的搭積木的軟件模式，目前在語(yǔ)言特性上支持這一點(diǎn)的就只有java了（當(dāng)然也許我見(jiàn)識(shí)短）。

9用C++實(shí)現(xiàn)組件，是因?yàn)闆](méi)有直接支持組件的語(yǔ)言。現(xiàn)在的組件太大了。

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應(yīng)該說(shuō)是面向?qū)ο窈突诮M件2.CAA架構(gòu)CATIA本身是按照組件模型建立起來(lái)的，用戶(hù)可以通過(guò)開(kāi)發(fā)自己的CAA組件，對(duì)DASSAULTSYSTEMES的CATIAV5進(jìn)行擴(kuò)展；也可以把用戶(hù)自己開(kāi)發(fā)的CAA組件結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)自定義應(yīng)用。

CAA應(yīng)用的框架結(jié)構(gòu)遵從組件對(duì)象模型，有自己的框架結(jié)構(gòu)。每個(gè)應(yīng)用有至少一個(gè)框架(framework)，每個(gè)框架有至少一個(gè)模塊(module)。每個(gè)框架里面有一個(gè)IdentityCard.h文件，這個(gè)文件通過(guò)宏“AddPrereqComponent(framenwork，protected)”來(lái)聲明“聲明”這個(gè)框架的一些首先必備的其他框架名稱(chēng)，framework是框架名稱(chēng)。CAA的編譯器就是通過(guò)IdentityCard.h文件，來(lái)把頭文件搜索限制在首先必備框架所包含的接口中。每個(gè)模塊下面定義了一個(gè)Imakefile.mk文件，這個(gè)文件指明了這個(gè)模塊中所有文件在編譯時(shí)用到的其它模塊和一些外部庫(kù)以及為編譯器提供如何編譯的模塊必須信息，還指定在不同的操作系統(tǒng)下面編譯時(shí)的一些可能的特殊要求。CAA環(huán)境對(duì)Cnext能夠運(yùn)行的所有操作系統(tǒng)中采用同樣的編譯器，這為開(kāi)發(fā)者提供了很大的方便，因?yàn)樗麄兛梢圆恍枰涝鯓佑貌煌木幾g器和怎么寫(xiě)makefile。但是MKMK并不能做所有的事情，開(kāi)發(fā)者至少要說(shuō)明他們想要做什么。我們?cè)谧约旱脑次募杏玫狡渌K的接口，要在Imakefile.mk中進(jìn)行說(shuō)明。

程序結(jié)構(gòu)采用了COM組件模型，組件模型中有兩個(gè)常用的概念：接口(Interface)和實(shí)現(xiàn)(Implement)。接口是一個(gè)包含許多純虛函數(shù)的抽象對(duì)象，這些純虛函數(shù)指明了接口支持的方法。實(shí)現(xiàn)是一個(gè)具體定義接口中的方法的對(duì)象，一個(gè)實(shí)現(xiàn)對(duì)象必須顯式聲明它支持哪些接口，還必須定義它支持的接口中的所有抽象方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)象可以支持一個(gè)或多個(gè)接口，而客戶(hù)應(yīng)用只能通過(guò)這些接口與實(shí)現(xiàn)對(duì)象發(fā)生聯(lián)系。

3.What'sRADE??RADE，RapidApplicationDevelopmentEnvironment，快速應(yīng)用研發(fā)環(huán)境，是一個(gè)可視化的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，它提供完整的編程工具組。RADE以MicrosoftVisualC++6.0為載體，開(kāi)發(fā)工具完全集成在了VC++環(huán)境中，并且提供了一個(gè)CAA框架程序編譯器，但同時(shí)也限制了VC++的部分功能?？梢哉f(shuō)CATIACAA–RADE是目前所有高端CAD/CAM開(kāi)發(fā)環(huán)境中最為復(fù)雜、同時(shí)也是功能最為強(qiáng)大的一個(gè)。

CAAV5RADE包括一系列工具：TCK(ToolConfigurationKey)、MAB(多工作空間應(yīng)用生成器)、CUT(C++單元調(diào)試管理器)、MKMK(CAA編譯工具)

、CID(C++交互式面板)等，以插件的形式與MSDevVC++集成到一起。然后借助于這些工具在MSDev

環(huán)境下開(kāi)發(fā)自己的CAA組件。

TCK管理RADE環(huán)境，TCK命令是用來(lái)管理開(kāi)發(fā)工具包的安裝，用來(lái)創(chuàng)建一個(gè)工作環(huán)境。當(dāng)在WinowsNT上用CAAV5的可視化創(chuàng)建工具（以插件形式嵌入MicrosoftDeveloperStudio），tck_init

和

tck_profile

命令在打開(kāi)一個(gè)V5的工作區(qū)時(shí)被自動(dòng)調(diào)用。

MKMK(多工作區(qū)應(yīng)用編譯器)是DS(DassaultSystems)原代碼編譯工具，它構(gòu)建在平臺(tái)無(wú)關(guān)(UNIX和WindowsNT)的標(biāo)準(zhǔn)編譯器上，它支持面向組件的設(shè)計(jì)模式。MKMK提供一種統(tǒng)一的工具來(lái)編譯和連接CAA應(yīng)用而不管是用的什么編程語(yǔ)言(Fortran,C,C++,IDL,Express,CIRCE,...)。

CUT是單元調(diào)試管理器，CUT用mkodt命令來(lái)運(yùn)行傳遞給測(cè)試框架中的測(cè)試對(duì)象，通過(guò)選擇不同的命令參數(shù)來(lái)決定選擇測(cè)試一個(gè)對(duì)象或者所有對(duì)象。

CID即C++交互式面板，CID根據(jù)軟件開(kāi)發(fā)人員的需求，支持從設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)到測(cè)試