淺談計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件開發(fā)技術(shù)

崔圖南

【摘 要】計(jì)算機(jī)硬件和軟件組成了計(jì)算機(jī)使用的統(tǒng)一整體。因此，計(jì)算機(jī)資源應(yīng)該既考慮硬件資源又考慮軟件資源。軟件資源包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件是管理、監(jiān)控、維護(hù)計(jì)算機(jī)的軟件，如自檢程序、操作系統(tǒng)等。應(yīng)用軟件是主要解決某些具體問題的軟件，如學(xué)習(xí)管理軟件、人事管理軟件等。從功能上可以認(rèn)為軟件是利用計(jì)算機(jī)本身提供的邏輯功能，合理地組織計(jì)算機(jī)工作，簡化或代替人們在使用計(jì)算機(jī)過程中的工作環(huán)境。因此，不論是支撐計(jì)算機(jī)工作還是支持用戶應(yīng)用的程序都是軟件。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)；應(yīng)用；軟件；開發(fā)技術(shù)

計(jì)算機(jī)硬件和軟件組成了計(jì)算機(jī)使用的統(tǒng)一整體。因此，計(jì)算機(jī)資源應(yīng)該既考慮硬件資源又考慮軟件資源。軟件資源包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件是管理、監(jiān)控、維護(hù)計(jì)算機(jī)的軟件，如自檢程序、操作系統(tǒng)等。應(yīng)用軟件是主要解決某些具體問題的軟件，如學(xué)習(xí)管理軟件、人事管理軟件等。從功能上可以認(rèn)為軟件是利用計(jì)算機(jī)本身提供的邏輯功能，合理地組織計(jì)算機(jī)工作，簡化或代替人們在使用計(jì)算機(jī)過程中的工作環(huán)境。因此，不論是支撐計(jì)算機(jī)工作還是支持用戶應(yīng)用的程序都是軟件。在20世紀(jì)50、60年代人們是基于手工方式進(jìn)行軟件開發(fā)的，人們認(rèn)為計(jì)算機(jī)軟件就是程序。隨著使用化、商品化、通用化、大型化軟件的開發(fā)，軟件設(shè)計(jì)者逐漸感到要有一定規(guī)范的文檔以保證程序從設(shè)計(jì)、調(diào)試到運(yùn)行的成功。這樣，從20世紀(jì)70年代開始，認(rèn)為軟件不僅是程序還包括開發(fā)、使用、維護(hù)這些程序所需要的一切文檔。到了20世紀(jì)80年代，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織從軟件工程的概念上更為全面地給軟件定義為：計(jì)算機(jī)程序、實(shí)現(xiàn)此程序功能所采用的方法、規(guī)則以及與其關(guān)聯(lián)的文檔和在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行它所需要的數(shù)據(jù)都是計(jì)算機(jī)軟件。

1.軟件工程的概念

1.1“軟件工程”概念提出

20世紀(jì)50、60年代開發(fā)大型系統(tǒng)軟件用手工方式進(jìn)行，其生產(chǎn)效率低、出錯率高。這種狀態(tài)不能滿足日益增長的軟件生產(chǎn)的需要，產(chǎn)生以下四個方面的問題。a.軟件復(fù)雜性飛速增長；b.軟件成本高；c.開發(fā)周期長；d.維護(hù)工作量大。即出現(xiàn)了“軟件危機(jī)”現(xiàn)象。為了擺脫軟件生產(chǎn)的這種局面，在1968年北大西洋公約組織的學(xué)術(shù)會議上，第一次提出了“軟件工程”這個概念。

軟件工程是開發(fā)和維護(hù)軟件的規(guī)范化方法，它的指導(dǎo)思想是以處理工程問題（如建筑工程、機(jī)械工程等）一樣的方法處理軟件生產(chǎn)的全過程。為了指導(dǎo)這種軟件生產(chǎn)的整個過程，產(chǎn)生了軟件工程學(xué)。

1.2什么是軟件工程學(xué)

軟件工程學(xué)是研究和探討如何利用當(dāng)代的科學(xué)理論和技術(shù)指導(dǎo)軟件的開發(fā)，以達(dá)到利用較少的投資獲得高質(zhì)量軟件產(chǎn)品的目的科學(xué)。軟件工程學(xué)既是邊緣學(xué)科，又是一種綜合性學(xué)科。它包括計(jì)算機(jī)科學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、人體工程學(xué)和心理學(xué)等。

2.軟件工程的發(fā)展

軟件工程的發(fā)展，大體經(jīng)歷了三個時代，即程序設(shè)計(jì)時代、軟件時代、軟件工程時代。

2.1軟件開發(fā)的三個階段

前面講過用軟件工程的方式生產(chǎn)軟件的過程類似于機(jī)械、建筑工程生產(chǎn)產(chǎn)品的過程。如一個建筑工程（如立交橋、賓館大廈等）從開始到結(jié)束，經(jīng)歷設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收三個階段。軟件產(chǎn)品的生產(chǎn)也要經(jīng)過定義、開發(fā)、維護(hù)的軟件開發(fā)三個階段。

2.2軟件工程與其他工程科學(xué)不同之處

從上面建筑工程與軟件二種產(chǎn)品開發(fā)階段比較，可以看出：a.建筑工程流程圖中，設(shè)計(jì)藍(lán)圖產(chǎn)生之后，往下的每一步?jīng)]有回溯問題。

但在軟件開發(fā)工程中，每一步都可能經(jīng)歷不只一次的修改和適應(yīng)的回溯問題。b.軟件交付使用后，還有一個運(yùn)行維護(hù)問題，如運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)有隱藏錯誤、運(yùn)行環(huán)境有變化、用戶要求的變更等。

3.應(yīng)用軟件開發(fā)方法

一個大型的應(yīng)用軟件、如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，大型仿真訓(xùn)練軟件等，需要多人共同完成。為保證大型應(yīng)用軟件系統(tǒng)的開發(fā)質(zhì)量，必須嚴(yán)格按照軟件工程的思路和原則，采用軟件的開發(fā)方法，使用軟件工程提供的圖示工具，組織軟件人員協(xié)調(diào)一致地完成設(shè)計(jì)與開發(fā)任務(wù)。

現(xiàn)應(yīng)用的軟件開發(fā)方法主要有三種：軟件生命周期法、原型化方法、自動形式的系統(tǒng)開發(fā)方法。

3.1軟件開發(fā)的生命周期法

生命周期方法是從時間角度對軟件的定義、開發(fā)和維護(hù)的復(fù)雜問題進(jìn)行分解，分成若干個階段。每個階段的開始和結(jié)束都有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)（前一階段的結(jié)束就是后一階段的開始。標(biāo)準(zhǔn)就是每個階段都應(yīng)該交出高質(zhì)量的文檔。軟件生命周期一般分為六個時期，即六個階段。

3.2原型化方法

傳統(tǒng)的生命周期法的理論基礎(chǔ)較為嚴(yán)密。一般說來，在軟件開發(fā)過程中，首先要經(jīng)過嚴(yán)格的定義或預(yù)先說明，并要求軟件開發(fā)人員和用戶在系統(tǒng)的開發(fā)初期就要對整個的功能和信息需求做出全面、準(zhǔn)確而深刻地認(rèn)定。通常用戶給出概括性的軟件目標(biāo)而無法描述詳細(xì)的輸入、處理或輸出需求。而軟件開發(fā)人員也可能尚未確定處理算法的效果、操作系統(tǒng)的適用性及即將使用的人機(jī)界面形態(tài)。在這種情況下，對事務(wù)只有邊干邊認(rèn)識，原型化方法就是基于這一主導(dǎo)思想。

3.3原型的三種形態(tài)

（1）紙上原型。這種紙張和墨水的模型解釋了軟件上的一些特征。

（2）工作原型。制作所需軟件中的一部分功能，讓其在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行，可使用戶和開發(fā)者在一定程度上了解即將被開發(fā)的程序。

（3）現(xiàn)有原型。利用一個可運(yùn)行的現(xiàn)成程序，完成所需功能的部分或全部，但是有一部分必須在新開發(fā)的基礎(chǔ)上加以改善。

3.4原型法開發(fā)過程

利用原型法開發(fā)軟件大致經(jīng)過可行性研究階段、確定系統(tǒng)的基本要求階段、建造原始系統(tǒng)階段、用戶和開發(fā)人員的評審階段、開發(fā)人員修改系統(tǒng)階段。

3.5自動形式的系統(tǒng)開發(fā)方法

這種方法的特點(diǎn)是采用第四代技術(shù)（4GT）包含的大量軟件開發(fā)工具，使軟件開發(fā)者只需說明軟件所要實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容，而不必說明如何去實(shí)現(xiàn)。4GT軟件工具根據(jù)系統(tǒng)要求確定規(guī)范，進(jìn)行分析，自動設(shè)計(jì)，自動編碼。結(jié)束語在軟件工程中，不應(yīng)武斷地選擇某種方法，應(yīng)當(dāng)由應(yīng)用特性來決定所要采用的方法。往往采用以上方法相結(jié)合的模式，可加快軟件開發(fā)的進(jìn)度。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]王熾鴻.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.

[2]丁劍潔.基于度量的軟件維護(hù)過程管理的研究[D]，西北大學(xué)，2006.

[3]朱穆超.試析計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)[J].高等教育研究.

[4]周博文，杜山澤.社會管理創(chuàng)新：從倫理觀念、管理理念到思維方式的轉(zhuǎn)變.載于.行政管理改革，2012，（11）.