軟件工程技術現狀和發展趨勢分析論文

　　摘 要：軟件工程自二十世紀六十年代末誕生以來， 經歷30 余年的坎坷， 它已經成為計算機科學領域一門綜合性和工程性的獨立學科。 現在以及未來若干年內， 軟件工程的研究熱點將主要集中在軟件重用和軟件構件技術、中間件、標準化技術等方面。 了解和掌握這些熱點技術問題的研究現狀， 對我們進一步學習和研究軟件工程無疑具有一定的參考意義。

　　關鍵詞：軟件工程；軟件重用中間件；標準化

　　1、軟件重用和軟件構件技術

　　軟件重用和軟件構件技術是軟件工程領域長期研究的一個主要熱點問題。 其中， 構件是核心和基礎， 重用是方法和手段。 構件的重用， 能使軟件開發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， 軟件構件與軟件組裝生產線的思想就在國際NATO 軟件工程會議上被提出來。 從那以后，采用構件技術實現軟件重用， 采用搭積木的方式生產軟件， 成為軟件業長期的夢想。構件化應用開發必須要有開發工具的支撐， 包括集成開發環境、應用運行環境、應用管理及構件庫管理等。

　　基于構件的軟件工程最需要解決的問題是如何建造構件模型和確立軟件體系結構即構架。 構件模型決定了軟件系統構架的思維邏輯。 在構件和構架模型中， 有必要把構件與構件間的交互作用相分離， 以提高構件的獨立性和可重用性。 業界目前關注的問題主要集中在構件和構架的清晰準確地描述、構件庫的管理、可重用構件和構架的獲取等方面。 目前流行的NET 和J2EE 采用兩種不同的構件模型和技術， NET 采用COM/COM+ 模型， J2EE 采用EJB 模型。

　　據美國專家研究預測， 2005 年以后至少70%的新應用將主要建立在軟件構件和應用框架的基礎上。 也有專家進一步指出， 軟件重用與凈室模型、自動開發技術一起被認為是今后高效開發高質量軟件產品過程的發展方向， 而基礎是重用技術。 無論怎么說， 以軟件重用為代表， 基于構件的技術將使軟件工程及其軟件開發方式發生巨大的改變。

　　2、中間件技術

　　軟件重用及構件化應用開發和運行需要有不同層次的中間件平臺的支撐。 中間件興起以后， 構件技術才逐漸走向現實。 構件必須在中間件平臺上才能發揮作用， 只有在適當的中間件平臺上， 軟件才有可能被抽象和隔離， 最終成為構件。 因此中間件技術近年來成為軟件工程關注的焦點和軟件業發展的關鍵。中間件按功能大致可分為5 類： 數據庫訪問、遠程過程調用、通信、事務處理和分布對象中間件。中間件技術將對軟件重用和軟件構件技術的發展帶來深刻的影響。

　　首先， 中間件本質上是對分布式應用的抽象，它拋開了與應用相關的業務邏輯的細節， 保留了典型的分布交互模式的關鍵特征。 應用在中間件提供的環境中可以更好地集中于業務邏輯上， 并以構件化的形式存在， 最終自然而然地在異構環境中實現良好的協同工作。第二， 基于構架的構件化軟件開發應當是面向需求的， 即設計者集中精力于業務邏輯本身， 而不必為分布式應用中的通信、效率、互操作、可靠性、容錯性、完整性等大量與業務無直接關系但又非常重要的問題去耗費大量的精力， 理想的構架在這些方面應當為構件軟件提供良好的運行環境。 事實上， 這些正是中間件所要解決的問題。 在大型軟件工程系統中有70%的錯誤來自于需求分析和系統設計， 中間件的發展為人們解決這一問題提供了有力的支撐。第三， 中間件最大的特點就是屏蔽多樣的系統資源。 它是位于底層基礎平臺（ 硬件和操作系統） 和高層應用之間的通用服務。 這些服務具有標準的程序接口和協議。 針對不同的操作系統和硬件平臺，它們可以有符合接口和協議規范的多種實現， 以提供開發和實現分布式系統及與環境隔離的構件開發模式。 應用構件開發者只需要按照中間件規定的模式進行設計開發， 不必考慮下層的系統平臺， 這就為構件可重用甚至即插即用提供了保障。

　　總之， 中間件作為應用軟件系統集成的關鍵技術， 保證了構件化思想實施， 并為構件提供了真正的運行空間。 中間件領域工業化標準的制定、統一及實現， 使基于構件的應用開發成為可能。 反過來，構件對新一代中間件產品也起到促進作用。 中間件平臺化和應用構件化的結果將導致軟件工程方法的繼續演變， 也將導致軟件產業鏈的組成發生變革。 中間件的研究開發需要引入現代軟件工程方法， 而軟件工程的發展又需要借助中間件等一類新興軟件技術的牽引和推動。

　　3、標準化技術

　　標準化既是軟件重用和軟件構件技術發展的需要， 也是其必然結果， 同時還是軟件產業健康發展的強力支撐。 軟件工程標準包括軟件標準和軟件過程標準。 而軟件過程標準的建立是軟件工程成熟的`重要標志。

　　最近幾年， 國際軟件工程標準化活動異常活躍， 產生了從企業到國際一級的各種各樣的標準，對世界軟件產業產生了巨大的規范化引導作用。 目前， 國際流行兩大軟件工程標準框架。 一個是國際標準化組織（ ISO/IEC） 的 軟件工程和系統工程標準分技術委員會提出的軟件工程標準框架。 這個框架從支持軟件工程各個基本要素的角度出發， 表述了軟件工程對標準的需求。 另一個是美國提出的軟件工程標準指南。 這個框架性指南圍繞軟件工程環境、軟件生存周期過程、軟件工程安全性、程序設計語言和語言聯編等提出了強制要求和建議采用的支持軟件系統工程化的標準。雖然這兩個框架在覆蓋范圍和詳細程度上有所不同， 但其共同之處都是以ISO/IEC12207 為主線標準， 并且針對支持軟件工程中的離散活動和連續活動， 考慮了其他一些必要的標準。 國際標準ISO/IEC 12207軟件生存周期過程歸納了整個軟件生存周期中的普遍被認為行之有效的各個過程（ 即關于活動的描述） ， 以及它們之間和它們與供、需方之間的關系。 圍繞這個標準的是一批支持各個過程實施的過程規范標準。 在現行的50 多個ISO/IEC 有關軟件工程的標準中， 與上述離散活動對應的標準約占1/3， 與連續活動對應的標準約占2/3。

　　我國軟件工程標準制定工作相對于軟件產業而言， 起步較早。 上個世紀80 年代初， 我國就開始了軟件工程標準的制定工作。 在軟件質量標準方面， 首先是針對中文信息處理產品制定了大量標準， 其次， 密切跟蹤國外軟件質量標準化的進程， 著手分析研究工作。 就專業領域而言， 我國的國家標準和行業標準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， 軟件工程標準化工作的重點仍然是軟件過程的標準化， 其發展方向主要是基于軟件生存周期的整個軟件開發流程的標準化和具體系統的標準化， 包括針對各種用途的軟件開發流程標準和開發環境及專用工具系統標準。 而且， 軟件過程標準化和軟件標準化將進一步緊密結合并協調發展， 在此基礎上逐步產生軟構件標準、中間件標準和自動化生產標準。

　　參考文獻：

　　[ 1] 仲萃豪。 軟件開發的三大突破性成果[ J] 。 中國信息導報， 2005， （ 1） ： 60— 61。

　　[ 2] 楊芙清。 軟件工程技術發展思索[ J] 。 軟件學報， 2005，16（ 1） ： 1— 7。

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