計算機信息隱蔽性概論

顏穎智

通常我們所說的計算機軟件工程的隱蔽原則是指：模塊對于其他模塊隱藏不必要的信息，同時允許對方獲取其必要信息。

1.計算機隱蔽原則要與計算機的其他原則相統(tǒng)一

1.1 都是在軟件工程基本原則的基礎(chǔ)上發(fā)展的方法

基于知識工程理論，方法學(xué)采用了軟件工程方面相關(guān)理論與原則。一般來說行為所依據(jù)的規(guī)范和法則屬于基本原則，但是在計算機軟件工程中抽象原則卻是極其重要的。抽象原則可以通過其他原則的補充，解決軟件工程的的基本問題，同時可分為模塊規(guī)范原則和體系規(guī)范原則。前者是與子問題有關(guān)的原則，包括隱蔽原則、邏輯獨立性原則、局部化原則；后者則是規(guī)范整體解得驗證及解題思路，包括分割原則、形式化原則、概念完整性原則、層次原則、完備性原則；

1.2 基本原則間的相互關(guān)聯(lián)

即使存在兩大分類，基本原則之間也是密切聯(lián)系、局部與整體間相互制約，形成一個相互關(guān)聯(lián)且相互限制的統(tǒng)一體。隱蔽原則就在計算機內(nèi)將信息隱蔽最大化，將外部形象模糊化，隔絕模塊與外部關(guān)聯(lián)。因此通過將抽象原則簡單化就使輕松便捷的滿足如邏輯獨立性和局部化等模塊規(guī)范的其他原則，。

2.信息隱蔽的設(shè)計原則

2.1 目標(biāo)

通過信息隱蔽簡化問題解決過程

2.1.1容易實現(xiàn)

由于解決問題沒有采用正確的方法，或則在解決問題時參照的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜，造成問題解決復(fù)雜化

然而，尋求簡化，即要實現(xiàn)對象的算法與外部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的封裝。必須從從兩個方面入手，一是隱蔽問題的解決方法，一是隱蔽問題接口。好實現(xiàn)即實現(xiàn)算法簡化。通過在一個封裝的模塊對象存入復(fù)雜的算法，操作者無須知道模塊內(nèi)部的具體運行步驟，只需要知道使用方法和模塊的作用，運用模塊便可以得到所要求的輸出結(jié)果，使得要解決的問題簡化。

2.1.2通俗易懂

將基本原則撰寫的通俗易懂是軟件工程中最重要的工作。經(jīng)過分析和把握用戶需求，理解需求，理解軟件設(shè)計，開發(fā)過程才最終完成。而這個三個過程都需要使相關(guān)人員輕松掌握和理解。每一個過程，都是開發(fā)人員根據(jù)自己的理解和和想法將抽象化的結(jié)果變得更加簡化以促使下一個流程的人員減輕工作負(fù)擔(dān)。因此，一個軟件開發(fā)過程的效率可以以上一個流程的簡化成效來決定。上一個流程遺留的問題越少，下一個流程的工作越輕松，問題接口越少。

2.1.3 好驗證

好理解，易于實現(xiàn)的問題并不見得好驗證起。在實際操作中對于較多數(shù)據(jù)項和輸入數(shù)據(jù)窗口的應(yīng)用程序，設(shè)計許多的功能熱鍵用戶接口，則會使測試十分困難。黑盒測試的出發(fā)點即是多個功能熱鍵、多個輸入數(shù)據(jù)窗口、多種激活方式和數(shù)據(jù)項前后之間控制跳轉(zhuǎn)，在此過程中每個控制節(jié)點都會遞增。一般較為復(fù)雜的軟件應(yīng)用，測試用例也會在200類以上。

2.1.4 好重用

好重用即是從更高層次上審視信息隱蔽性。設(shè)計成效如何，可以通過能否將算法復(fù)雜的對象泛化為超類對象，實現(xiàn)測試來，能否子類貢獻(xiàn)父類的測試來衡量。這是一種重用方案。好實現(xiàn)、好理解、好驗證的必然結(jié)果即是好重用。

2.2 優(yōu)越性

優(yōu)越性主要體現(xiàn)在兩個方面，較少的維護(hù)成本和開發(fā)成本。

1）隱蔽復(fù)雜算法到公共超類，就會騰出來更多的精力和智力統(tǒng)一設(shè)計公共超類對象、優(yōu)化代碼和優(yōu)化設(shè)計、測試和修正，保證設(shè)計和實現(xiàn)。同時可以提高可保證數(shù)據(jù)安全、易于維護(hù)，從而整體上使維護(hù)成本降低、確保軟件完成后的質(zhì)量。

2）避免重復(fù)勞動，降低編程難度，放寬了對程序員經(jīng)驗和技術(shù)熟練程度的要求，減少開發(fā)工作量以及交流信息和指導(dǎo)說明的工作量。

通過上述過程，我們只得到一個樁程序，是一個與復(fù)雜數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)封裝在一起的查詢存儲過程。它是個黑盒子，在實際中并沒有放到服務(wù)器端。但是他有利于操作，人們只要輸入數(shù)據(jù)檢測就可以了。

3.信息隱蔽性設(shè)計的思路與實踐

信息隱蔽并不是方法而是一個原則，是設(shè)計優(yōu)化的一種表現(xiàn)。按照這個原則設(shè)計的系統(tǒng)具有信息隱蔽特性。追求信息隱蔽是我們的最終原則，不管是對象方法和結(jié)構(gòu)化方法，都要體現(xiàn)這一原則。

3.1 隱蔽性設(shè)計的適用場合

一般來說，如果可以使復(fù)雜問題簡單化，都應(yīng)該才用信息隱蔽性來設(shè)計實現(xiàn)。重復(fù)導(dǎo)致了問題的復(fù)雜化。因此對共同處理、共同事件、采用隱蔽性設(shè)計。譬如“檢驗輸入數(shù)據(jù)”、“事件打開”、“事件退出”、“轉(zhuǎn)移控制熱鍵”、“打印處理”、“系統(tǒng)信息輸出處理”等，以至于對打印報表的“制表時間與頁號編輯”等共同事件都可進(jìn)行共同處理。通過把復(fù)雜的概念、算法、用戶沒有權(quán)限的功能隱蔽起來，可以確保數(shù)據(jù)安全。

3.2信息隱蔽實現(xiàn)手段 .

隱蔽黑盒是指實現(xiàn)信息隱蔽的物理范圍。因此可以通過隱蔽黑盒的調(diào)用與實現(xiàn)方法來實現(xiàn)信息隱蔽，一般通過函數(shù)、超類對象、存儲過程、語句系列等手段。綜上所述，重用單元和隱蔽黑盒是一個問題的兩個方面。重用單元越多，軟件開發(fā)也就越簡單。隱蔽黑盒與數(shù)據(jù)相關(guān)，一般選擇將其放在服務(wù)器端，而非客戶端。在未來計算機的發(fā)展中，隱藏黑盒有著廣闊的發(fā)展前景。