基于軟件工程技術(shù)的發(fā)展分析

蔡蘇亞

（陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院，陜西咸陽(yáng)，712000）

軟件技術(shù)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心之一，也是軟件產(chǎn)業(yè)、信息化應(yīng)用的重要基礎(chǔ)。當(dāng)前，信息技術(shù)將有力地推動(dòng)信息產(chǎn)業(yè)、軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時(shí)會(huì)對(duì)軟件技術(shù)提出新的需求，也必將引發(fā)軟件技術(shù)的重大變革。文中基于這一背景，從當(dāng)前軟件技術(shù)的發(fā)展角度，分析了軟件系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，這一研究對(duì)于進(jìn)一步了解軟件系統(tǒng)的變革方向性具有一定的意義。

1 軟件技術(shù)發(fā)展分析

軟件反映的是一種客觀事物，隨著社會(huì)的發(fā)展與變化，軟件技術(shù)也在不斷發(fā)展，軟件工程的產(chǎn)生與發(fā)展也是基于事物的發(fā)展規(guī)律，單單通過(guò)軟硬件和多種軟件之間的異構(gòu)性的解決方式就能找到軟件技術(shù)發(fā)展的一個(gè)方向。比如操作系統(tǒng)的發(fā)展，屏蔽了計(jì)算機(jī)硬件的異構(gòu)性，支持軟件的出現(xiàn)屏蔽了操作系統(tǒng)與編程語(yǔ)言之間的異構(gòu)性，而Web Services 相關(guān)技術(shù)的發(fā)展屏蔽了各種中間件間的異構(gòu)性；對(duì)解決問(wèn)題逐步深入，對(duì)使用與適應(yīng)性方面的要求也在不斷提高，加上日益發(fā)展的軟件技術(shù)，更加復(fù)雜的新的異構(gòu)問(wèn)題還會(huì)出現(xiàn)，而這一問(wèn)題的解決對(duì)于軟件技術(shù)的發(fā)展有促進(jìn)作用。我們要根據(jù)學(xué)科對(duì)需要解決的問(wèn)題的概念進(jìn)行提煉，尋找有效的解決辦法，使得以上問(wèn)題的概念模型以及相應(yīng)的關(guān)聯(lián)問(wèn)題得到解決，下圖是軟件職業(yè)職業(yè)能力，軟件工程主要是對(duì)軟件開(kāi)發(fā)范型、工程支持技術(shù)、軟件設(shè)計(jì)方法及工程管理技術(shù)進(jìn)行研究。軟件工程的方向問(wèn)題主要涵蓋在軟件開(kāi)發(fā)范型中，對(duì)求解軟件的計(jì)算邏輯進(jìn)行研究；而軟件工程的途徑問(wèn)題主要涵蓋在軟件設(shè)計(jì)方法中，對(duì)低層、高層概念模型以及處理邏輯相關(guān)的問(wèn)題進(jìn)行研究；工程質(zhì)量與產(chǎn)品質(zhì)量的問(wèn)題則涵蓋在工程支持技術(shù)和過(guò)程管理技術(shù)中，主要是對(duì)軟件過(guò)程中管理學(xué)理論知識(shí)的應(yīng)用進(jìn)行研究，軟件開(kāi)發(fā)其映射的是從高層概念模型/高層處理邏輯到低層概念模型/低層處理邏輯，另外成本、技術(shù)以及進(jìn)度等基本要素也在映射中得到體現(xiàn)，因此對(duì)映射模式（軟件生產(chǎn)模式）問(wèn)題進(jìn)行相關(guān)研究是必要的。對(duì)的發(fā)展進(jìn)行分析研究表明，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本模式是零部件生產(chǎn)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并且是在標(biāo)準(zhǔn)零部件的產(chǎn)品生產(chǎn)前提下進(jìn)行的，零部件是生產(chǎn)的關(guān)鍵部分，復(fù)用是重要方法，通過(guò)過(guò)往經(jīng)驗(yàn)可以知道，軟件開(kāi)發(fā)工程化以及其生產(chǎn)工業(yè)化必須要經(jīng)歷這種模式。所以，標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的生產(chǎn)和構(gòu)件的復(fù)用是促進(jìn)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的兩個(gè)關(guān)鍵因素。

分析傳統(tǒng)軟件工程產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其基本模式均是符合標(biāo)準(zhǔn)的零部件(構(gòu)件)生產(chǎn)以及基于標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的產(chǎn)品生產(chǎn)(組裝)，構(gòu)件是核心和基礎(chǔ)，復(fù)用是必須的手段。實(shí)踐表明，這種模式是軟件開(kāi)發(fā)工程化、軟件生產(chǎn)工業(yè)化的必由之路。因此，軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展并形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)，標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的生產(chǎn)和構(gòu)件的復(fù)用是關(guān)鍵因素.

傳統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)平臺(tái)是封閉靜態(tài)的，由上往下進(jìn)行分解的所以在開(kāi)發(fā)傳統(tǒng)軟件時(shí)幾乎都是將系統(tǒng)的范圍先確定下來(lái)，再對(duì)各個(gè)部分進(jìn)行突破，這樣就能很好的控制整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程。然而軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)是開(kāi)放動(dòng)態(tài)的，且基礎(chǔ)軟件資源非常豐富，它的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)是將眾多基礎(chǔ)軟件資源進(jìn)行整合，再通過(guò)無(wú)序和有序循環(huán)，目標(biāo)由動(dòng)態(tài)變?yōu)榉€(wěn)定。新的軟件基本模型與之前所有傳統(tǒng)的計(jì)算模型相比顯得更加復(fù)雜，因?yàn)樗拈_(kāi)發(fā)平臺(tái)和應(yīng)用的需求不同，由于無(wú)序有序的循環(huán)，新的軟件使用周期也與傳統(tǒng)軟件使用周期概念有所不同，多種多樣的目標(biāo)讓其程序的正確性涵蓋了多種傳統(tǒng)正確性的描述，傳統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu)是基于軟件實(shí)體的結(jié)構(gòu)分解，而新的軟件體系結(jié)構(gòu)則是基于協(xié)同的軟件實(shí)體整合，軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程和環(huán)境的改變促使了虛擬工廠的生成，它是基于互聯(lián)網(wǎng)面向廣大用戶的。

2 軟件技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

圖2 為大部分企業(yè)管理的運(yùn)行軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)其核心就是軟件系統(tǒng)，而軟件系統(tǒng)基于開(kāi)發(fā)平臺(tái)正在由集中封閉的計(jì)算平臺(tái)向轉(zhuǎn)變?yōu)殚_(kāi)放的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，因此軟件系統(tǒng)也伴隨著運(yùn)行環(huán)境的轉(zhuǎn)變而發(fā)生一些變化。如今，軟件系統(tǒng)的計(jì)算環(huán)境也正由原來(lái)的Client/Server 演變?yōu)镃lient/Cluster，且正慢慢向著Client/Network 與Client/Virtual Environment 發(fā)展。那基于互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)開(kāi)發(fā)的新軟件系統(tǒng)在未來(lái)又會(huì)是怎樣的一個(gè)形態(tài)呢？

圖2 企業(yè)管理運(yùn)行軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.1 Software Web 的形成

從技術(shù)角度出發(fā)，部分技術(shù)支持的軟件實(shí)體在互聯(lián)網(wǎng)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)上會(huì)體現(xiàn)其開(kāi)放自主的特點(diǎn)，在開(kāi)放多變的環(huán)境下，所有軟件實(shí)體的發(fā)布都能夠以某種形式進(jìn)行，同時(shí)通過(guò)多種協(xié)同方式與不同網(wǎng)絡(luò)的軟件實(shí)體之間進(jìn)行相互連通和協(xié)作，也就形成了Software Web，它與現(xiàn)在的信息web 差不多，但它并非只是單純的給用戶提供信息，而是提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。在開(kāi)放、動(dòng)態(tài)多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，為了滿足用戶的個(gè)性化使用要求，Software Web 也就應(yīng)運(yùn)而生了，它需要對(duì)外部網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的變化具有感知能力，同時(shí)能在感知這種變化后根據(jù)各種性能和功能等指標(biāo)而發(fā)生調(diào)整和動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變，提高用戶對(duì)系統(tǒng)的信賴感，這中新形態(tài)的軟件即是下文所介紹的網(wǎng)構(gòu)軟件。

2.2 網(wǎng)構(gòu)軟件系統(tǒng)

網(wǎng)構(gòu)軟件是在Internet 動(dòng)態(tài)開(kāi)放環(huán)境下軟件系統(tǒng)一種抽象的基本形態(tài)，它不僅僅是傳統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)展，不同于那些在靜態(tài)封閉環(huán)境下的傳統(tǒng)軟件，網(wǎng)構(gòu)軟件還具有以下幾個(gè)獨(dú)有的基本特征：自主性、協(xié)同性、反應(yīng)性、演化性、多態(tài)性。自主性顧名思義獨(dú)立主動(dòng)，即網(wǎng)構(gòu)軟件系統(tǒng)中的軟件具有對(duì)應(yīng)的特性，而且這個(gè)特性讓它完全不同于傳統(tǒng)軟件系統(tǒng)中的軟件，傳統(tǒng)軟件依賴性和被動(dòng)性較強(qiáng)。在開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，網(wǎng)構(gòu)軟件系統(tǒng)中不同軟件通過(guò)各種靜態(tài)和動(dòng)態(tài)連接的方式進(jìn)行相互連通和協(xié)作，這就是網(wǎng)構(gòu)軟件的協(xié)同性，這與傳統(tǒng)軟件系統(tǒng)的靜態(tài)簡(jiǎn)單的連接模式完全不同，圖3 為網(wǎng)購(gòu)組件依賴示例。網(wǎng)構(gòu)軟件對(duì)外部運(yùn)行和應(yīng)用環(huán)境的感知且將相應(yīng)的信息反饋給系統(tǒng)的功能即是它的反應(yīng)性，此特性使其能感知互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放多變的外部環(huán)境。演化性指的是網(wǎng)構(gòu)軟件結(jié)構(gòu)能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需求和環(huán)境產(chǎn)生動(dòng)態(tài)演化，其軟件元素?cái)?shù)量、結(jié)構(gòu)關(guān)系、結(jié)構(gòu)形態(tài)的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)性充分體現(xiàn)了這一點(diǎn)，它賦予了網(wǎng)構(gòu)軟件系統(tǒng)的適應(yīng)性，使其對(duì)多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有良好的應(yīng)變能力。網(wǎng)構(gòu)軟件的多態(tài)性指的是其系統(tǒng)具有相互兼容的多目標(biāo)性的效果，它能夠在動(dòng)態(tài)多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下遵循部分協(xié)同原則，符合各種相互兼容的目標(biāo)形態(tài)，該特性賦予了網(wǎng)構(gòu)軟件系統(tǒng)具有相應(yīng)的柔性以及符合個(gè)性化要求。

圖3 網(wǎng)購(gòu)組件依賴示例

3 小結(jié)

總的來(lái)說(shuō)，隨著Internet 的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)軟件逐步由靜態(tài)封閉過(guò)渡到動(dòng)態(tài)開(kāi)放的環(huán)境。為了順應(yīng)這種發(fā)展趨勢(shì)，軟件系統(tǒng)將會(huì)慢慢呈現(xiàn)出彈性、目標(biāo)多等軟件形態(tài)。新型軟件形態(tài)的出現(xiàn)，會(huì)給傳統(tǒng)的軟件理論、技術(shù)和方法帶來(lái)相應(yīng)的挑戰(zhàn)。從某種意義上來(lái)說(shuō)，這種挑戰(zhàn)也是一個(gè)難得的機(jī)遇，有助于對(duì)軟件理論、技術(shù)和方法的研究，促進(jìn)一個(gè)優(yōu)化Internet發(fā)展環(huán)境的新型軟件理論、技術(shù)和方法體系的生成。

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