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软件架构中剧场模式初探 王伟 同济大学软件学院，上海（200092 ） E-mail ：wangwei@ 摘 要：本文通过对现实世界中剧场组成要素及运行模式的研究，提出一种新的软件架构模 式。通过综合运用剧本、舞台、演员等抽象软件组件，我们尝试构建一种软件架构，这种架 构能够适应各种平台，能够快速实现系统协作生产，并能在应用实践中灵活配置，真正实现 按用户不同功能需求来组合。 关键词：软件架构，剧场模式，剧本，舞台，演员 中图分类号：TP311.5 1. 引言 软件工程实践使得软件的规模和复杂度越来越高，而软件开发及软件应用却对灵活性和 可配置性提出更高的要求。现代的软件工程基于大量的构件和平台进行集成，同时软件开发 也是软件产业链各层次的开发者在一起的协作活动。如何构建一种适应各种平台，能够快速 实现系统协作生产，在应用实践中灵活配置，以实现用户不同功能需求和组合的架构成为众 多软件行业专家和科研人员的努力方向。本文尝试根据现代剧场的要素和运行模式提出一种 软件架构以满足上述软件开发的需要。 2. 剧场架构模式 剧场架构模式（以下简称为剧场模式）是一种基于剧本管理角色和场景的定义，数据模 型与视图分离、框架控制与交互控制分离，并在运行时动态创建和调度交互组件形成运行时 层次结构的一种软件架构模式（architectural pattern ）。交互组件是一种基于特定平台的视图 与交互控制集成并实现同一公共接口的构件。 2.1 剧场模式的应用语境 具有灵活配置管理的交互式应用程序。 2.2 需要引入剧场模式的问题 软件开发实践中交互式用户接口非常容易改变需求。用户面对的界面可能是基于各种不 同的平台，用户对界面风格喜好和交互方式的变化往往是开发人员无法把握的，甚至对于同 一数据模型需要大量不同的数据视图来表现，而对于各种视图的运行序列也常常需要经过不 断的调整。这一切的不确定性都让软件开发人员在应用系统实现时无所适从。同时我们也应 当注意到在这些用户需求改变过程中数据模型往往并不发生变化，因此也需要将数据模型和 视图控制进行分离，使其分别各自独立变化。 2.3 基于剧场模式的解决方案 在思考如何解决软件开发实践中所遇到的上述问题时，我们观察了现实世界中的剧场及 其要素。剧场中最突出的特点是提供了一个舞台，演员们在其上按照剧本设定的剧情进行表 达一定主题的表演。演员是一个独立、交互、受控、并依赖于环境的多表演能力的个体，演 员具有一定共性，同时还具有鲜明的个性。演员由剧本产生，并将剧本定义的表演内容通过 自身的动作、表情和语言来演绎，并与观众产生互动。相同的表演内容也可以通过不同的演 -1- 员产生不同的剧情效果，同一个演员通过自身的技能能够完成多种表演内容。而通过剧本的 组织和剧场的调度，演员的表演形成分幕场景，在同一场景中演员之间产生协作和互动。 演员的个性可以看作平台相关，具有依赖性，而演员的共性可以看作是平台无关的抽象。 演员的表演内容可以看作是一种数据模型，演员的表演是这个数据模型的视图。演员的自我 控制和个体交互控制是对视图控制的封装。剧场中的调度和演员之间的交互是框架控制和过 程控制。 由此，我们可以创建一种剧场体系结构，这种体系结构由演员、舞台、剧本三要素组成： （1）演员：是一种执行组件，这种执行组件封装了平台特性，封装了数据模型抽象， 也封装了交互式控制。演员可以采用流行的模型-视图-控制器（Model-View-Controller ,MVC ） 模式或表示-抽象-控制（Presentation-Abstraction-Controller ,PAC ）模式构建独立的agent 进 行实现。 （2 ）舞台：是一种容器，管理执行组件集合，并提供框架控制和过程控制组织各执行 组件。舞台可以是应用程序窗体，也可以是浏览器页面，甚至可以是无界面的线程池。 （3 ）剧本：是一种规则，定义