軟體工程技術現狀和發展趨勢分析論文

摘 要：軟體工程自二十世紀六十年代末誕生以來， 經歷30 餘年的坎坷， 它已經成為電腦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， 軟體工程的研究熱點將主要集中在軟體重用和軟體構件技術、中介軟體、標準化技術等方面。 瞭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體工程無疑具有一定的參考意義。

關鍵詞：軟體工程；軟體重用中介軟體；標準化

1、軟體重用和軟體構件技術

軟體重用和軟體構件技術是軟體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， 能使軟體開發人員減少甚至擺脫寫程式碼的低效工作， 致力於更高層次的搭構件， 把更多精力放在問題定義過程， 促使問題空間與求解空間儘可能一致。 早在1968 年， 軟體構件與軟體組裝生產線的思想就在國際NATO 軟體工程會議上被提出來。 從那以後，採用構件技術實現軟體重用， 採用搭積木的方式生產軟體， 成為軟體業長期的夢想。構件化應用開發必須要有開發工具的支撐， 包括整合開發環境、應用執行環境、應用管理及構件庫管理等。

基於構件的軟體工程最需要解決的問題是如何建造構件模型和確立軟體體系結構即構架。 構件模型決定了軟體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互動作用相分離， 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 採用兩種不同的構件模型和技術， NET 採用COM/COM+ 模型， J2EE 採用EJB 模型。

據美國專家研究預測， 2005 年以後至少70%的新應用將主要建立在軟體構件和應用框架的基礎上。 也有專家進一步指出， 軟體重用與淨室模型、自動開發技術一起被認為是今後高效開發高質量軟體產品過程的發展方向， 而基礎是重用技術。 無論怎麼說， 以軟體重用為代表， 基於構件的技術將使軟體工程及其軟體開發方式發生巨大的改變。

2、中介軟體技術

軟體重用及構件化應用開發和執行需要有不同層次的中介軟體平臺的支撐。 中介軟體興起以後， 構件技術才逐漸走向現實。 構件必須在中介軟體平臺上才能發揮作用， 只有在適當的中介軟體平臺上， 軟體才有可能被抽象和隔離， 最終成為構件。 因此中介軟體技術近年來成為軟體工程關注的焦點和軟體業發展的關鍵。中介軟體按功能大致可分為5 類： 資料庫訪問、遠端過程呼叫、通訊、事務處理和分佈物件中介軟體。中介軟體技術將對軟體重用和軟體構件技術的發展帶來深刻的影響。

首先， 中介軟體本質上是對分散式應用的抽象，它拋開了與應用相關的業務邏輯的細節， 保留了典型的分佈互動模式的關鍵特徵。 應用在中介軟體提供的環境中可以更好地集中於業務邏輯上， 並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， 基於構架的構件化軟體開發應當是面向需求的， 即設計者集中精力於業務邏輯本身， 而不必為分散式應用中的通訊、效率、互操作、可靠性、容錯性、完整性等大量與業務無直接關係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體提供良好的執行環境。 事實上， 這些正是中介軟體所要解決的問題。 在大型軟體工程系統中有70%的錯誤來自於需求分析和系統設計， 中介軟體的發展為人們解決這一問題提供了有力的支撐。第三， 中介軟體最大的特點就是遮蔽多樣的系統資源。 它是位於底層基礎平臺（ 硬體和作業系統） 和高層應用之間的通用服務。 這些服務具有標準的程式介面和協議。 針對不同的作業系統和硬體平臺，它們可以有符合介面和協議規範的多種實現， 以提供開發和實現分散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介軟體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， 中介軟體作為應用軟體系統整合的關鍵技術， 保證了構件化思想實施， 併為構件提供了真正的執行空間。 中介軟體領域工業化標準的制定、統一及實現， 使基於構件的'應用開發成為可能。 反過來，構件對新一代中介軟體產品也起到促進作用。 中介軟體平臺化和應用構件化的結果將導致軟體工程方法的繼續演變， 也將導致軟體產業鏈的組成發生變革。 中介軟體的研究開發需要引入現代軟體工程方法， 而軟體工程的發展又需要藉助中介軟體等一類新興軟體技術的牽引和推動。

3、標準化技術

標準化既是軟體重用和軟體構件技術發展的需要， 也是其必然結果， 同時還是軟體產業健康發展的強力支撐。 軟體工程標準包括軟體標準和軟體過程標準。 而軟體過程標準的建立是軟體工程成熟的重要標誌。

最近幾年， 國際軟體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，對世界軟體產業產生了巨大的規範化引導作用。 目前， 國際流行兩大軟體工程標準框架。 一個是國際標準化組織（ ISO/IEC） 的 軟體工程和系統工程標準分技術委員會提出的軟體工程標準框架。 這個框架從支援軟體工程各個基本要素的角度出發， 表述了軟體工程對標準的需求。 另一個是美國提出的軟體工程標準指南。 這個框架性指南圍繞軟體工程環境、軟體生存週期過程、軟體工程安全性、程式設計語言和語言聯編等提出了強制要求和建議採用的支援軟體系統工程化的標準。雖然這兩個框架在覆蓋範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， 並且針對支援軟體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軟體生存週期過程歸納了整個軟體生存週期中的普遍被認為行之有效的各個過程（ 即關於活動的描述） ， 以及它們之間和它們與供、需方之間的關係。 圍繞這個標準的是一批支援各個過程實施的過程規範標準。 在現行的50 多個ISO/IEC 有關軟體工程的標準中， 與上述離散活動對應的標準約佔1/3， 與連續活動對應的標準約佔2/3。

我國軟體工程標準制定工作相對於軟體產業而言， 起步較早。 上個世紀80 年代初， 我國就開始了軟體工程標準的制定工作。 在軟體質量標準方面， 首先是針對中文資訊處理產品制定了大量標準， 其次， 密切跟蹤國外軟體質量標準化的程序， 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體工程的過程一類， 在其他類別上覆蓋率還比較低。下一階段， 軟體工程標準化工作的重點仍然是軟體過程的標準化， 其發展方向主要是基於軟體生存週期的整個軟體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體開發流程標準和開發環境及專用工具系統標準。 而且， 軟體過程標準化和軟體標準化將進一步緊密結合並協調發展， 在此基礎上逐步產生軟構件標準、中介軟體標準和自動化生產標準。

參考文獻：

[ 1] 仲萃豪。 軟體開發的三大突破性成果[ J] 。 中國資訊導報， 2005， （ 1） ： 60— 61。

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