軟件工程技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)分析論文
摘 要：軟件工程自二十世紀(jì)六十年代末誕生以來， 經(jīng)歷30 余年的坎坷， 它已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域一門綜合性和工程性的獨(dú)立學(xué)科。 現(xiàn)在以及未來若干年內(nèi)， 軟件工程的研究熱點(diǎn)將主要集中在軟件重用和軟件構(gòu)件技術(shù)、中間件、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)等方面。 了解和掌握這些熱點(diǎn)技術(shù)問題的研究現(xiàn)狀， 對(duì)我們進(jìn)一步學(xué)習(xí)和研究軟件工程無疑具有一定的參考意義。
關(guān)鍵詞：軟件工程；軟件重用中間件；標(biāo)準(zhǔn)化
1、軟件重用和軟件構(gòu)件技術(shù)
軟件重用和軟件構(gòu)件技術(shù)是軟件工程領(lǐng)域長(zhǎng)期研究的一個(gè)主要熱點(diǎn)問題。 其中， 構(gòu)件是核心和基礎(chǔ)， 重用是方法和手段。 構(gòu)件的重用， 能使軟件開發(fā)人員減少甚至擺脫寫代碼的低效工作， 致力于更高層次的搭構(gòu)件， 把更多精力放在問題定義過程， 促使問題空間與求解空間盡可能一致。 早在1968 年， 軟件構(gòu)件與軟件組裝生產(chǎn)線的思想就在國際NATO 軟件工程會(huì)議上被提出來。 從那以后，采用構(gòu)件技術(shù)實(shí)現(xiàn)軟件重用， 采用搭積木的方式生產(chǎn)軟件， 成為軟件業(yè)長(zhǎng)期的夢(mèng)想。構(gòu)件化應(yīng)用開發(fā)必須要有開發(fā)工具的支撐， 包括集成開發(fā)環(huán)境、應(yīng)用運(yùn)行環(huán)境、應(yīng)用管理及構(gòu)件庫管理等。
基于構(gòu)件的軟件工程最需要解決的問題是如何建造構(gòu)件模型和確立軟件體系結(jié)構(gòu)即構(gòu)架。 構(gòu)件模型決定了軟件系統(tǒng)構(gòu)架的思維邏輯。 在構(gòu)件和構(gòu)架模型中， 有必要把構(gòu)件與構(gòu)件間的交互作用相分離， 以提高構(gòu)件的獨(dú)立性和可重用性。 業(yè)界目前關(guān)注的問題主要集中在構(gòu)件和構(gòu)架的清晰準(zhǔn)確地描述、構(gòu)件庫的管理、可重用構(gòu)件和構(gòu)架的獲取等方面。 目前流行的NET 和J2EE 采用兩種不同的構(gòu)件模型和技術(shù)， NET 采用COM/COM+ 模型， J2EE 采用EJB 模型。
據(jù)美國專家研究預(yù)測(cè)， 2005 年以后至少70%的新應(yīng)用將主要建立在軟件構(gòu)件和應(yīng)用框架的基礎(chǔ)上。 也有專家進(jìn)一步指出， 軟件重用與凈室模型、自動(dòng)開發(fā)技術(shù)一起被認(rèn)為是今后高效開發(fā)高質(zhì)量軟件產(chǎn)品過程的發(fā)展方向， 而基礎(chǔ)是重用技術(shù)。 無論怎么說， 以軟件重用為代表， 基于構(gòu)件的技術(shù)將使軟件工程及其軟件開發(fā)方式發(fā)生巨大的改變。
2、中間件技術(shù)
軟件重用及構(gòu)件化應(yīng)用開發(fā)和運(yùn)行需要有不同層次的中間件平臺(tái)的支撐。 中間件興起以后， 構(gòu)件技術(shù)才逐漸走向現(xiàn)實(shí)。 構(gòu)件必須在中間件平臺(tái)上才能發(fā)揮作用， 只有在適當(dāng)?shù)闹虚g件平臺(tái)上， 軟件才有可能被抽象和隔離， 最終成為構(gòu)件。 因此中間件技術(shù)近年來成為軟件工程關(guān)注的焦點(diǎn)和軟件業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。中間件按功能大致可分為5 類： 數(shù)據(jù)庫訪問、遠(yuǎn)程過程調(diào)用、通信、事務(wù)處理和分布對(duì)象中間件。中間件技術(shù)將對(duì)軟件重用和軟件構(gòu)件技術(shù)的發(fā)展帶來深刻的影響。
首先， 中間件本質(zhì)上是對(duì)分布式應(yīng)用的抽象，它拋開了與應(yīng)用相關(guān)的業(yè)務(wù)邏輯的細(xì)節(jié)， 保留了典型的分布交互模式的關(guān)鍵特征。 應(yīng)用在中間件提供的環(huán)境中可以更好地集中于業(yè)務(wù)邏輯上， 并以構(gòu)件化的形式存在， 最終自然而然地在異構(gòu)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)良好的協(xié)同工作。第二， 基于構(gòu)架的構(gòu)件化軟件開發(fā)應(yīng)當(dāng)是面向需求的， 即設(shè)計(jì)者集中精力于業(yè)務(wù)邏輯本身， 而不必為分布式應(yīng)用中的通信、效率、互操作、可靠性、容錯(cuò)性、完整性等大量與業(yè)務(wù)無直接關(guān)系但又非常重要的問題去耗費(fèi)大量的精力， 理想的構(gòu)架在這些方面應(yīng)當(dāng)為構(gòu)件軟件提供良好的運(yùn)行環(huán)境。 事實(shí)上， 這些正是中間件所要解決的問題。 在大型軟件工程系統(tǒng)中有70%的錯(cuò)誤來自于需求分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)， 中間件的發(fā)展為人們解決這一問題提供了有力的支撐。第三， 中間件最大的特點(diǎn)就是屏蔽多樣的系統(tǒng)資源。 它是位于底層基礎(chǔ)平臺(tái)（ 硬件和操作系統(tǒng)） 和高層應(yīng)用之間的通用服務(wù)。 這些服務(wù)具有標(biāo)準(zhǔn)的程序接口和協(xié)議。 針對(duì)不同的操作系統(tǒng)和硬件平臺(tái)，它們可以有符合接口和協(xié)議規(guī)范的多種實(shí)現(xiàn)， 以提供開發(fā)和實(shí)現(xiàn)分布式系統(tǒng)及與環(huán)境隔離的構(gòu)件開發(fā)模式。 應(yīng)用構(gòu)件開發(fā)者只需要按照中間件規(guī)定的模式進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)， 不必考慮下層的系統(tǒng)平臺(tái)， 這就為構(gòu)件可重用甚至即插即用提供了保障。
總之， 中間件作為應(yīng)用軟件系統(tǒng)集成的關(guān)鍵技術(shù)， 保證了構(gòu)件化思想實(shí)施， 并為構(gòu)件提供了真正的運(yùn)行空間。 中間件領(lǐng)域工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)的制定、統(tǒng)一及實(shí)現(xiàn)， 使基于構(gòu)件的應(yīng)用開發(fā)成為可能。 反過來，構(gòu)件對(duì)新一代中間件產(chǎn)品也起到促進(jìn)作用。 中間件平臺(tái)化和應(yīng)用構(gòu)件化的結(jié)果將導(dǎo)致軟件工程方法的繼續(xù)演變， 也將導(dǎo)致軟件產(chǎn)業(yè)鏈的組成發(fā)生變革。 中間件的研究開發(fā)需要引入現(xiàn)代軟件工程方法， 而軟件工程的發(fā)展又需要借助中間件等一類新興軟件技術(shù)的牽引和推動(dòng)。
3、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)
標(biāo)準(zhǔn)化既是軟件重用和軟件構(gòu)件技術(shù)發(fā)展的需要， 也是其必然結(jié)果， 同時(shí)還是軟件產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的強(qiáng)力支撐。 軟件工程標(biāo)準(zhǔn)包括軟件標(biāo)準(zhǔn)和軟件過程標(biāo)準(zhǔn)。 而軟件過程標(biāo)準(zhǔn)的建立是軟件工程成熟的`重要標(biāo)志。
最近幾年， 國際軟件工程標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)異�；钴S， 產(chǎn)生了從企業(yè)到國際一級(jí)的各種各樣的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)世界軟件產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了巨大的規(guī)范化引導(dǎo)作用。 目前， 國際流行兩大軟件工程標(biāo)準(zhǔn)框架。 一個(gè)是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ ISO/IEC） 的 軟件工程和系統(tǒng)工程標(biāo)準(zhǔn)分技術(shù)委員會(huì)提出的軟件工程標(biāo)準(zhǔn)框架。 這個(gè)框架從支持軟件工程各個(gè)基本要素的角度出發(fā)， 表述了軟件工程對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的需求。 另一個(gè)是美國提出的軟件工程標(biāo)準(zhǔn)指南。 這個(gè)框架性指南圍繞軟件工程環(huán)境、軟件生存周期過程、軟件工程安全性、程序設(shè)計(jì)語言和語言聯(lián)編等提出了強(qiáng)制要求和建議采用的支持軟件系統(tǒng)工程化的標(biāo)準(zhǔn)。雖然這兩個(gè)框架在覆蓋范圍和詳細(xì)程度上有所不同， 但其共同之處都是以ISO/IEC12207 為主線標(biāo)準(zhǔn)， 并且針對(duì)支持軟件工程中的離散活動(dòng)和連續(xù)活動(dòng)， 考慮了其他一些必要的標(biāo)準(zhǔn)。 國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC 12207軟件生存周期過程歸納了整個(gè)軟件生存周期中的普遍被認(rèn)為行之有效的各個(gè)過程（ 即關(guān)于活動(dòng)的描述） ， 以及它們之間和它們與供、需方之間的關(guān)系。 圍繞這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的是一批支持各個(gè)過程實(shí)施的過程規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。 在現(xiàn)行的50 多個(gè)ISO/IEC 有關(guān)軟件工程的標(biāo)準(zhǔn)中， 與上述離散活動(dòng)對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)約占1/3， 與連續(xù)活動(dòng)對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)約占2/3。
我國軟件工程標(biāo)準(zhǔn)制定工作相對(duì)于軟件產(chǎn)業(yè)而言， 起步較早。 上個(gè)世紀(jì)80 年代初， 我國就開始了軟件工程標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。 在軟件質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)方面， 首先是針對(duì)中文信息處理產(chǎn)品制定了大量標(biāo)準(zhǔn)， 其次， 密切跟蹤國外軟件質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)程， 著手分析研究工作。 就專業(yè)領(lǐng)域而言， 我國的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)基本上覆蓋軟件工程的過程一類， 在其他類別上覆蓋率還比較低。下一階段， 軟件工程標(biāo)準(zhǔn)化工作的重點(diǎn)仍然是軟件過程的標(biāo)準(zhǔn)化， 其發(fā)展方向主要是基于軟件生存周期的整個(gè)軟件開發(fā)流程的標(biāo)準(zhǔn)化和具體系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化， 包括針對(duì)各種用途的軟件開發(fā)流程標(biāo)準(zhǔn)和開發(fā)環(huán)境及專用工具系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。 而且， 軟件過程標(biāo)準(zhǔn)化和軟件標(biāo)準(zhǔn)化將進(jìn)一步緊密結(jié)合并協(xié)調(diào)發(fā)展， 在此基礎(chǔ)上逐步產(chǎn)生軟構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)、中間件標(biāo)準(zhǔn)和自動(dòng)化生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。
參考文獻(xiàn)：
[ 1] 仲萃豪。 軟件開發(fā)的三大突破性成果[ J] 。 中國信息導(dǎo)報(bào)， 2005， （ 1） ： 60— 61。
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