軟件工程中的可重用性研究

高 波， 溫美娜

(秦皇島廣播電視大學(xué)，河北 秦皇島 066000)

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軟件工程中的可重用性研究

高 波， 溫美娜

(秦皇島廣播電視大學(xué)，河北 秦皇島 066000)

作為用工程化方法構(gòu)建和維護有效、實用和高質(zhì)量的軟件學(xué)科，軟件工程已經(jīng)成為國內(nèi)外各大軟件公司普遍使用的開發(fā)共識。研究軟件工程的方法、工具、過程，最大限度地提高這三個方面中的可重用性是企業(yè)提高自身效率、降低開發(fā)成本、樹立企業(yè)品牌的最佳途徑。

軟件工程； 可重用； 構(gòu)件

隨著國內(nèi)經(jīng)濟的快速發(fā)展，各軟件企業(yè)也從初期創(chuàng)業(yè)過渡到平穩(wěn)發(fā)展，這時軟件工程中的可重用性就顯得尤為重要。

一、軟件工程的概論

20世紀60年代末期，隨著硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，大容量、高速度計算機的出現(xiàn)，使計算機的應(yīng)用范圍迅速擴大，軟件開發(fā)急劇增長，高級語言開始出現(xiàn)。軟件系統(tǒng)的規(guī)模越來越大，復(fù)雜程度越來越高，軟件開發(fā)中的問題也越來越突出。原來的個人設(shè)計方式已不再能滿足要求，迫切需要改變軟件生產(chǎn)方式，提高軟件生產(chǎn)效率，由此軟件危機開始爆發(fā)。為了研究、解決軟件危機，誕生了一門新興學(xué)科——軟件工程學(xué)。它把軟件作為工程對象來研究，從技術(shù)措施和組織管理兩個方面來研究、解決軟件危機。

軟件工程研究如何用系統(tǒng)化、規(guī)范化、數(shù)量化等工程原則和方法去進行軟件產(chǎn)品的開發(fā)。在現(xiàn)代軟件開發(fā)中，軟件已經(jīng)形成了大規(guī)模的產(chǎn)品市場。因此，軟件產(chǎn)品的生產(chǎn)也必將走上工業(yè)化的道路，軟件工程也就越來越重要。在研究軟件工程的過程中發(fā)現(xiàn)，一個好的軟件工程，應(yīng)該是選取適宜的開發(fā)模型，采用合適的設(shè)計方法，提供高質(zhì)量的工程支持以及重視開發(fā)過程的管理，由此歸納出軟件工程應(yīng)該包括三個要素：方法、工具和過程。

二、軟件工程方法的可重用

對軟件工程的可重用而言，主要就是從軟件的分析、設(shè)計、編碼來體現(xiàn)它的可重用性。系統(tǒng)分析的可重用，是對某些事物或某些問題的抽象程度更高的概括，受系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)和軟件編程實現(xiàn)條件的影響少，因此可重用性也就越大。在系統(tǒng)分析層面，既可以不依附于具體應(yīng)用而專門開發(fā)一些可重用的模塊，也可以在一個系統(tǒng)的分析結(jié)果中歸納出可重用于其他新系統(tǒng)的分析。

系統(tǒng)設(shè)計的可重用，受實現(xiàn)環(huán)境的影響較少，所以可重用的機會多，因此需要作的修改就少。既可以傳承于系統(tǒng)分析的重用，歸納出可重用于其他新系統(tǒng)的設(shè)計，也可以獨立于具體的應(yīng)用，有計劃地開發(fā)出一些可重用的設(shè)計模塊。

代碼的可重用，包括目標代碼和源代碼的可重用?，F(xiàn)在大部分的高級編程語言的運行支持系統(tǒng)都提供了連接、綁定等一些庫來實現(xiàn)目標代碼的可重用。大規(guī)模地實現(xiàn)源代碼的可重用只有依靠含有大量可重用構(gòu)件的構(gòu)件庫。在源代碼的編寫過程中，針對某一個應(yīng)用或算法可能會重復(fù)用到的情況，也可以將其構(gòu)件化，以便靈活組合，適應(yīng)各種不同的應(yīng)用。源代碼的注釋是保證編碼可重用的一個重要指標。即使完全不懂編程語言，通過逐句讀注釋，也能夠知道所實現(xiàn)的功能，這樣的注釋才是好的可重用性應(yīng)該具備的條件。

三、軟件工程工具的可重用

軟件工具為軟件工程方法提供了自動的或半自動的軟件支撐環(huán)境。目前，已經(jīng)推出了許多軟件開發(fā)，數(shù)據(jù)管理等方面的軟件工具，這些軟件工具集成起來，建立起稱之為計算機輔助軟件工程的軟件開發(fā)支撐系統(tǒng)。

在軟件開發(fā)過程中，需要建立的軟件環(huán)境包括編程語言、編程工具、數(shù)據(jù)庫、版本管理工具、文檔編輯工具以及可能用到的特殊工具，如數(shù)據(jù)傳輸工具、繪圖打印工具等。對軟件工程的可重用而言，主要是編程語言、編程工具、數(shù)據(jù)庫、版本管理組成的軟件環(huán)境的可重用。

在選擇編程語言方面：目前的主流高級編程語言主要有JAVA和NET等，對服務(wù)器的底層編程語言主要有C++和COBOL等。NET是微軟公司主要推行的技術(shù)，依托于微軟強大的技術(shù)支持。JAVA是SUN公司推出的Java程序設(shè)計語言，跨平臺是其最大的優(yōu)勢。C++是一種靜態(tài)數(shù)據(jù)類型檢查的，支持多重編程范式的通用程序設(shè)計語言，它支持過程化程序設(shè)計、數(shù)據(jù)抽象、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、制作圖標等泛型程序設(shè)計等多種程序設(shè)計風(fēng)格。COBOL是一種適合于商業(yè)及數(shù)據(jù)處理的底層程序設(shè)計語言，特別適合于銀行、工廠等大型數(shù)據(jù)處理，可以使商業(yè)數(shù)據(jù)處理過程精確表達。在選擇編程工具方面主要有商用和開源兩種。選擇商用的編程工具可以獲得商用級的技術(shù)支持。開源的編程工具則降低了開發(fā)費用，并且現(xiàn)在如Eclipse這樣的開源開發(fā)工具已經(jīng)完全達到了商用級別。在選擇數(shù)據(jù)庫方面：目前的數(shù)據(jù)庫工具很多，大型的數(shù)據(jù)庫如IBM公司的DB2，Oracle公司的Oracle，微軟公司的SQL Server。中小型的如MySQL、Access等。根據(jù)自己公司的實力，選擇適合自己項目的軟件環(huán)境，是整個軟件開發(fā)過程的基礎(chǔ)，也是可重用性的重要決定因素。

四、軟件工程過程的可重用

軟件工程的過程是將軟件工程的方法和工具綜合起來以達到合理、及時地進行計算機軟件開發(fā)的目的。過程定義了方法使用的順序、要求交付的文檔資料、為保證質(zhì)量和協(xié)調(diào)變化所需要的管理、及軟件開發(fā)各個階段完成的任務(wù)。

開發(fā)方法和項目管理方法都是由企業(yè)自身管理水平所決定的，是在開發(fā)過程中總結(jié)出來的經(jīng)驗，可以根據(jù)實際項目應(yīng)用適合的開發(fā)方法和項目管理方法。因此，對軟件工程的可重用性而言，主要就是提高文檔的可重用。但是人們發(fā)現(xiàn)，隨著軟件工程的發(fā)展，大型軟件的開發(fā)過程中，項目參與人數(shù)越來越多，不同的團隊，不同的組之間需要共同的規(guī)范來約束，這些落實到紙上，就是各個階段形成的文檔。

在交付的文檔中，對軟件工程的可重用性而言，主要是分析、設(shè)計階段的文檔。這兩個階段又有兩個方面的文檔，規(guī)范類文檔和實現(xiàn)類文檔。規(guī)范類文檔是項目開發(fā)中的標準，記錄如模塊命名方法、變量命名規(guī)范、編程書寫格式、模塊定義說明等信息。這些在軟件工程中可以直接重用。而實現(xiàn)類的文檔是在分析、設(shè)計的時候形成的成果，是實現(xiàn)階段的編程依據(jù)，所以這類文檔的可重用性顯得尤為重要。實現(xiàn)類文檔若要實現(xiàn)可重用，除了要作好分析、設(shè)計之外，還對文檔的編寫者提出了嚴謹、負責(zé)的要求。只有將文檔做成標準化，才能最大限度地實現(xiàn)可重用。

五、結(jié)束語

研究提高軟件工程中的可重用性對軟件企業(yè)的發(fā)展有重要意義。軟件企業(yè)要想做大、做強，一定要在提高自身競爭力上狠下工夫，而一個軟件企業(yè)的競爭力就是開發(fā)的高質(zhì)量產(chǎn)品。通過軟件工程中的可重用性研究，把企業(yè)的高質(zhì)量產(chǎn)品延續(xù)下去，形成自己的開發(fā)風(fēng)格，讓我國的軟件企業(yè)真正立足國內(nèi)，走向世界。

[1]鄧良松，劉海巖，陸麗娜.軟件工程[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2001.

[2]張海藩.軟件工程導(dǎo)論[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008.

2010-04-19

高波(1978-)，男，河北秦皇島人，助教，工程碩士，主要從事網(wǎng)絡(luò)教育、軟件工程理論研究。

TP311.5

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