基于組件的非線性軟件開發(fā)過程研究*

臧影

（云南科技信息職業(yè)學院,云南 昆明 650224）

1 軟件開發(fā)方法的演變

軟件開發(fā)方法經歷了從結構化程序設計到面向對象設計、分布式對象/系統(tǒng)設計等方法的演變過程，近年又產生了基于組件的開發(fā)方法。組件是可以插入系統(tǒng)中的對象?；诮M件的開發(fā)（CBD）是一種軟件開發(fā)方法，采用這種方法開發(fā)，生命周期中的所有問題和階段，包括需求分析、體系結構、設計、構建、測試、部署、支持技術和項目管理，都是基于組件進行的。

然而，現(xiàn)有的軟件工程體系顛倒了人與軟件開發(fā)過程的主次關系，放任軟件缺陷的引入與傳播，盲目進行軟件的修改維護，分不清軟件工程的主要和次要矛盾，導致軟件產品不完整、軟件開發(fā)效率低、軟件質量差、開發(fā)費用高昂。造成這些問題的根源在于，現(xiàn)有的軟件工程體系都是采用了線性增量單向迭代模型，都是線性思維和簡單科學的產物，而軟件是由開發(fā)團隊和客戶這些非線性的人組成的復雜系統(tǒng)所創(chuàng)造的邏輯思維的產物，其本身也是一個復雜的、非線性的系統(tǒng)，兩者存在根本性的矛盾，這在很大程度上削弱了基于組件開發(fā)方法帶給軟件企業(yè)的好處[1]。

因此,為了最大限度地發(fā)揮基于組件開發(fā)方法的優(yōu)點,必須摒棄傳統(tǒng)的線性軟件工程體系，取而代之以非線性、整體性、相關性、關鍵性、層次性、目的性、開放性、動態(tài)性、適應性等原則和綜合設計、增量集成、雙向迭代、主動防錯、全程評審、協(xié)同開發(fā)、信息共享、實時溝通等擴展原則的非線性軟件工程體系[1]。

2 基于組件的非線性軟件開發(fā)

雖然非線性軟件工程體系具有諸多優(yōu)點，但是其實現(xiàn)需要一定的軟件開發(fā)平臺支持。現(xiàn)在，國內外已有一些軟件企業(yè)在這個領域進行了有益的探索，例如上海艾賽軟件科技有限公司所開發(fā)的艾賽銀彈Panorama++軟件開發(fā)、測試、維護支撐平臺就是其中的代表。不過，這類軟件開發(fā)平臺產品的價格不菲，通常一套完整的產品需要200～300萬元人民幣，這對于經營規(guī)模小、資金匱乏、利潤空間狹窄、管理水平低的廣大中小型軟件公司來說，無疑并非適宜的選擇。

針對中小型軟件企業(yè)的現(xiàn)狀，作者認為企業(yè)可以通過組織結構再造和開發(fā)流程再造,利用現(xiàn)有的軟件工具，同樣可以在相當高的程度實現(xiàn)非線性軟件工程體系核心思想，達到較好的效果。

2.1 軟件企業(yè)組織結構再造

針對非線性軟件工程體系多軌并行的特點，軟件企業(yè)應從原有的職能型組織結構轉化為面向客戶的矩陣型組織結構。

如圖1所示，企業(yè)將客戶的每個或每組需求各視為一個項目，為每個項目設立項目經理，并與各個職能部門的特定員工組成相應的項目組。為了進一步體現(xiàn)非線性軟件工程體系的整體性和開放性原則，項目組必須與客戶緊密聯(lián)系，并將相應的客戶人員納入到項目團隊，從而構成面向客戶的矩陣型組織。

面向客戶的矩陣型組織結構為在軟件工程中體現(xiàn)非線性軟件工程體系的整體性、開放性、動態(tài)性、綜合設計、雙向迭代、全程評審、協(xié)同開發(fā)、信息共享、實時溝通等原則思想，提供了組織基礎和保證。

2.2 軟件企業(yè)開發(fā)流程再造

非線性軟件工程體系的核心思想是強調雙向迭代、增量集成、全程評審、協(xié)同開發(fā)。軟件企業(yè)應調整原有職能型組織結構基礎上的工作流程，在新的面向客戶的矩陣型組織結構基礎上，構建實現(xiàn)上述思想的基于組件的非線性軟件開發(fā)流程。

如圖2所示，基于組件的非線性軟件開發(fā)流程由軟件企業(yè)開發(fā)部門的分析構建組、組件開發(fā)組、品質保障組、組件管理組的相關成員及相關用戶組成。其中，根據(jù)企業(yè)軟件產品的構成，可以設立針對不同組件的組件開發(fā)組。

用戶提出對軟件產品的需求后，組件管理組首先在企業(yè)內、外的組件庫中尋找可用的組件。如果沒有，將由分析構建組牽頭，協(xié)同組件n開發(fā)組和用戶共同對需求進行必要的分析，建立相應的模型，制訂規(guī)約，并產生需求說明文檔。

品質保障組對模型和規(guī)約進行審核。如果審核未能通過，需要完善需求分析；如果審核通過，將由分析構建組和組件n開發(fā)組共同進行組件n的構架設計，即總體設計，并產生組件構架設計文檔。

品質保障組對組件n的構架設計進行審核。如果審核未能通過，需要根據(jù)未能通過的原因，追溯到組件n的架構設計，甚至需求分析階段，進行必要的修改和完善工作；如果組件n的構架設計審核通過，開發(fā)工作將逐步進行組件 n詳細設計(組件 n開發(fā)組完成)、編寫程序和單元測試 (組件n開發(fā)組和品質保障組協(xié)同完成)、組件n測試 (組件n開發(fā)組和品質保障組協(xié)同完成)、集成測試(組件 n開發(fā)組、品質保障組和組件管理組協(xié)同完成)，并在各階段產生相應的文檔[6]。在每個階段中，階段性成果都要經過品質保障組的審核通過，開發(fā)工作才能進入下一階段。如果審核未能通過，開發(fā)工作都將依據(jù)造成錯誤的原因追溯到以前的相應階段，并進行改進和完善。

如果針對用戶的需求，組件管理組在企業(yè)內、外組件庫中找到了可用的組件，軟件開發(fā)工作隨即進入組件測試工作階段。

針對用戶需求的各個需要創(chuàng)建或完善的組件的開發(fā)工作并行推進并互為獨立的開發(fā)項目。最后，對所有的組件一起進行集成測試。

當系統(tǒng)集成測試工作順利通過審核后，組件管理組將對組件及其附屬文檔進行歸檔，以便日后復用或進一步完善。

基于組件的非線性軟件開發(fā)過程，不僅具有基于組件開發(fā)的軟件復用、部署簡單等優(yōu)點[7]，同時也通過企業(yè)組織結構再造和軟件開發(fā)流程再造實現(xiàn)了非線性軟件工程體系的核心理念,提高了軟件開發(fā)質量和效率，降低了開發(fā)成本，適用于中小型軟件企業(yè)的產品開發(fā)工作中。

[1]熊繼光.新一代軟件工程體系與實踐—基于現(xiàn)代系統(tǒng)科學與復雜性科學的非線性整體軟件工程體系及其應用[M].北京：清華大學出版社，2008.

[2]Jay Xiong,Jonathan Xiong.The DP&T System:The defect prevention and traceability-driven system for software engineering[R].The 2006 International Conference on Software Engineering Research&Practice,2006.

[3]Jay Xiong,Jonathan Xiong.The DP&T model:the defect prevention and traceability-driven model for software engineering[R].The 2006 International Conference on Software Engineering Research&Practice,2006.

[4]Jay Xiong,Jonathan Xiong.The DP&T methodology:the defect prevention and traceability-driven methodology for software engineering[R].The 2006 International Conference on Software Engineering Research&Practice,2006.

[5]李偉波，劉永祥，王慶春.軟件工程[M].武漢：武漢大學出版社，2006

[6]（美）PRESSMAN R S.軟件工程——實踐者的研究方法（第 5版）[M].梅宏,譯.北京：機械工業(yè)出版社，2005.

[7]（美）HERZUM P,SIMS O.基于組件的企業(yè)級開發(fā)[M].韓柯,等譯.北京：機械工業(yè)出版社，2005.