計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的基礎(chǔ)架構(gòu)原理分析*

向健極

(武漢城市職業(yè)學(xué)院，湖北武漢 430061)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)得到了廣泛的使用，無論是個(gè)人用戶還是企業(yè)用戶，在應(yīng)用計(jì)算機(jī)的過程中，都會(huì)使用到應(yīng)用軟件，而且應(yīng)用領(lǐng)域的不同，使用的軟件也具有較大的差異。在這種背景下，計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)已經(jīng)成為了目前最熱門的行業(yè)。但是受到市場和理念的限制，我國的計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)工作進(jìn)步有限，要想最大程度上提高計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)水平，必須對軟件開發(fā)的基礎(chǔ)架構(gòu)原理等進(jìn)行分析，建立一個(gè)科學(xué)的開發(fā)理念，然后完善正版軟件的市場機(jī)制，只有這樣才能夠促進(jìn)我國計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的發(fā)展。

一、計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)簡述

1.計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的概念

在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)的早期，受到計(jì)算機(jī)性能和體積等限制，并沒有計(jì)算機(jī)軟件的概念，隨著集成電路和晶體管等的使用，極大地提高了計(jì)算機(jī)的性能，人機(jī)交互界面得到了很大的發(fā)展，逐漸的形成了操作系統(tǒng)，這就是最早的系統(tǒng)軟件。由于計(jì)算機(jī)能夠提高工作的效率，在很多領(lǐng)域都能夠得到很好的應(yīng)用，而不同領(lǐng)域?qū)τ?jì)算機(jī)的需求不同，為了滿足不同領(lǐng)域計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，人們根據(jù)實(shí)際的使用需要，針對性的開發(fā)了一些應(yīng)用軟件，如在機(jī)械制造領(lǐng)域中，就有CAD和CAM等軟件，在藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，有PhotoShop等軟件。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的深入，類似的應(yīng)用軟件越來越多，在一些特殊的領(lǐng)域中，需要使用一些市面上沒有的軟件，對于這樣的應(yīng)用，就要進(jìn)行特定的軟件開發(fā)。由此可以看出，計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的概念可以分為兩種，第一種是先進(jìn)行軟件的開發(fā)，如一些娛樂軟件等，在軟件開發(fā)完成之后，再進(jìn)行市場的拓展，第二種是根據(jù)市場的實(shí)際需求，針對性的開發(fā)應(yīng)用軟件，如專業(yè)的應(yīng)用軟件。

2.計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)軟件經(jīng)過了多年的發(fā)展，其自身的理論越來越完善，現(xiàn)在已經(jīng)形成了一門學(xué)科，在很多高校中，都開設(shè)了這門課程，現(xiàn)在市面上的軟件有很多，涉及到了各個(gè)領(lǐng)域，但是仍然有很多新的軟件出現(xiàn)，已經(jīng)存在的軟件也在不斷的更新，推出新的版本，對自身進(jìn)行完善。由此可以看出，計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的第一個(gè)特點(diǎn)就是持續(xù)性，在軟件開發(fā)完成之后，還需要對其進(jìn)行不斷的完善。由于計(jì)算機(jī)軟件是計(jì)算機(jī)語言描述的語句，在特定的邏輯關(guān)系基礎(chǔ)上，因此不會(huì)有完美的軟件出現(xiàn)，所有的軟件都會(huì)存在一些缺陷，而且軟件自身越復(fù)雜，存在的漏洞也越多，如現(xiàn)在使用最多的Windows系列操作系統(tǒng)，每隔一段時(shí)間，都會(huì)發(fā)布一些補(bǔ)丁，對自身進(jìn)行完善。除了持續(xù)性之外，現(xiàn)在軟件開發(fā)具有很強(qiáng)的針對性，隨著軟件公司的增加，市場競爭也越來越激烈，這些軟件公司要想獲得更大的市場空間，取得更好的經(jīng)濟(jì)效益，必須根據(jù)市場的需求，進(jìn)行針對性的軟件開發(fā)。

3.計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的發(fā)展

計(jì)算機(jī)出現(xiàn)后不久，在人機(jī)交互界面的基礎(chǔ)上，逐漸地形成了操作系統(tǒng)的理念。計(jì)算機(jī)之所以能夠執(zhí)行任務(wù)，是因?yàn)镃PU將電路的通與不通兩種狀態(tài)，與數(shù)學(xué)中的二進(jìn)制有效的聯(lián)系起來了，因此要想讓計(jì)算機(jī)執(zhí)行特定的任務(wù)，必須利用0與1的二進(jìn)制語言，編寫一個(gè)指定的程序。但是這種編寫語言非常復(fù)雜，屬于機(jī)器語言的范疇，為了方便軟件的開發(fā)，逐漸的形成了高級語言，從某個(gè)方面來說，計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的發(fā)展，受到計(jì)算機(jī)語言的影響很大，如現(xiàn)在的VF和VB可視化編程軟件的出現(xiàn)，使得很多沒有軟件開發(fā)專業(yè)知識的人，也能夠開發(fā)一些簡單的軟件，極大的簡化了軟件開發(fā)工作。由此可以看出，計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)向著簡單化發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用的深入，可以在不同領(lǐng)域通用的軟件越來越少，一個(gè)軟件要想在特定的領(lǐng)域中進(jìn)行更好的應(yīng)用，軟件開發(fā)者必須具有一定這個(gè)領(lǐng)域的知識，因此計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的發(fā)展，對開發(fā)者自身素質(zhì)的要求越來越高。

二、計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的基礎(chǔ)架構(gòu)原理分析

1.計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中基礎(chǔ)架構(gòu)的需求分析

現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)之前，都需要進(jìn)行軟件的需求分析，尤其是企業(yè)應(yīng)用軟件的開發(fā)，由于企業(yè)需要的功能比較特殊，根據(jù)企業(yè)的領(lǐng)域不同，需要的功能具有較大的差異，因此企業(yè)會(huì)提出功能上的需求。軟件公司在與企業(yè)進(jìn)行溝通后，再進(jìn)行針對性的開發(fā)工作。所以需求分析是軟件開發(fā)的第一個(gè)環(huán)節(jié)，也是最重要的部分，如果軟件公司對企業(yè)的需求理解錯(cuò)誤，那么就會(huì)導(dǎo)致開發(fā)的軟件無法滿足企業(yè)應(yīng)用，導(dǎo)致軟件開發(fā)失敗，需要重新進(jìn)行軟件的編寫。由此可以看出需求分析的重要性。在實(shí)際的開發(fā)過程中，需求雙方需要派出代表進(jìn)行溝通，需求分析人員要進(jìn)行記錄，并對內(nèi)容進(jìn)行簡單的分類和分析。通過實(shí)際的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國軟件公司在需求分析上進(jìn)行得不是很好，由于分析人員和開發(fā)人員之間的溝通有限，通常都是分析人員將記錄的文件交給開發(fā)人員，然后開發(fā)人員根據(jù)自己的理解，進(jìn)行針對性的軟件開發(fā)，在這個(gè)過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)開發(fā)人員理解錯(cuò)誤的現(xiàn)象。

2.計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中基礎(chǔ)架構(gòu)的編寫工作

在需求分析完成之后，就要進(jìn)行實(shí)際的軟件編寫工作，目前使用最多的語言是C語言，由于這種高級語言的結(jié)構(gòu)性和基礎(chǔ)架構(gòu)比較好，因此被很多編寫人員所采用，雖然出現(xiàn)了VF等可視化編寫軟件，極大的方便了編寫的工作，但是具有專業(yè)軟件編程知識的人，大多采用C語言等軟件進(jìn)行編寫。在實(shí)際的軟件編寫過程中，根據(jù)軟件的各個(gè)功能，通常會(huì)設(shè)置幾個(gè)不同的模塊，每個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)一個(gè)特定的功能，然后建立一個(gè)主函數(shù)，利用這個(gè)主函數(shù)對各個(gè)模塊進(jìn)行調(diào)用，如果需要實(shí)現(xiàn)哪個(gè)功能，通過調(diào)用特定的模塊就可以完成，因此具有很好的結(jié)構(gòu)性，可以很容易地進(jìn)行維護(hù)。在這種基礎(chǔ)架構(gòu)下，一個(gè)軟件的編寫可以有多個(gè)人員共同進(jìn)行，尤其是隨著軟件變得越來越復(fù)雜和龐大，如操作系統(tǒng)軟件占用的空間達(dá)到了幾個(gè)GB，一個(gè)人很難完成整個(gè)軟件的編寫工作，如果將軟件分為若干個(gè)模塊，那么一個(gè)人就可以負(fù)責(zé)一個(gè)模塊的編寫，這樣極大地方便了軟件的編寫工作。

3.計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中基礎(chǔ)架構(gòu)的測試和維護(hù)

在軟件編寫工作完成后，不能直接進(jìn)行使用，需要對軟件的各個(gè)功能進(jìn)行測試，只有保證軟件沒有功能上的問題后，才能放到市場上進(jìn)行銷售或者交給需求企業(yè)，在實(shí)際的測試過程中，傳統(tǒng)的方法是輸入指定的參數(shù)，然后觀察軟件的運(yùn)行情況，如果得出的結(jié)果與設(shè)計(jì)的一樣，那就表明軟件沒有問題。這樣的測試方法具有一定的局限性，由于輸入的參數(shù)不能代表所有的情況，雖然為了提高測試的準(zhǔn)確性，會(huì)選擇多組輸入?yún)?shù)，但是依然具有一定的特殊性，根據(jù)這種情況，人們開發(fā)一些測試的工具，極大地提高了軟件測試的水平。在軟件投入到了市場之后，由于軟件自身存在一些缺陷，同時(shí)隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，對軟件的功能有了更多的要求，因此軟件需要進(jìn)行定期的維護(hù)，通過推出一些新的版本，來修復(fù)自身存在的問題，同時(shí)增加新的功能。

三、計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的基礎(chǔ)架構(gòu)選擇

1.計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中基礎(chǔ)架構(gòu)的重要性

基礎(chǔ)架構(gòu)的設(shè)計(jì)，是計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的核心內(nèi)容，由于軟件是將計(jì)算機(jī)語言，利用特定的邏輯關(guān)系組合起來，從而能夠執(zhí)行一定的任務(wù)，而基礎(chǔ)架構(gòu)就是對邏輯關(guān)系進(jìn)行定義，因此關(guān)系到軟件的維護(hù)性和擴(kuò)展性等。目前使用最多的基礎(chǔ)架構(gòu)是三層結(jié)構(gòu)體系，通過表示層、邏輯層、數(shù)據(jù)層來進(jìn)行軟件的開發(fā)，這樣就把軟件的人機(jī)交互界面、邏輯關(guān)系和計(jì)算機(jī)語言區(qū)分開來，在實(shí)際的軟件開發(fā)工作中，可以將這幾個(gè)部分區(qū)分開，進(jìn)行針對性的開發(fā)，在維護(hù)和修改時(shí)，可以單獨(dú)的對人機(jī)交互界面或邏輯關(guān)系等，進(jìn)行特定的修改。由此可以看出，基礎(chǔ)架構(gòu)原理對軟件開發(fā)的效率，具有非常大的影響，計(jì)算機(jī)軟件經(jīng)過了多年的發(fā)展，現(xiàn)在有很多成熟的基礎(chǔ)架構(gòu)，在實(shí)際的軟件開發(fā)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)功能和交互界面的需要，有針對性地選擇一個(gè)最佳的基礎(chǔ)架構(gòu)，最大程度上保證軟件的維護(hù)性和擴(kuò)展性，因此，我國的軟件公司要想提高開發(fā)的效率，必須對軟件開發(fā)的基礎(chǔ)架構(gòu)原理進(jìn)行深入的分析。

2.計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中基礎(chǔ)架構(gòu)的選擇

現(xiàn)在軟件開發(fā)已經(jīng)成為了一個(gè)系統(tǒng)性的工作，需要經(jīng)過需求分析、編寫和維護(hù)等環(huán)節(jié)，而軟件的基礎(chǔ)架構(gòu)，能夠?qū)γ總€(gè)環(huán)節(jié)的效率造成很大的影響。選擇一個(gè)良好的基礎(chǔ)架構(gòu)，對軟件的編寫、維護(hù)和拓展，都會(huì)產(chǎn)生一定的促進(jìn)作用，因此在實(shí)際的計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)過程中，必須根據(jù)軟件的功能等，對現(xiàn)有的基礎(chǔ)架構(gòu)原理進(jìn)行分析，最后選擇或者針對性的開發(fā)一個(gè)最佳的基礎(chǔ)架構(gòu)。C語言等高級語言經(jīng)過了多年的使用，現(xiàn)在已經(jīng)有了很多基礎(chǔ)架構(gòu)，可以滿足不同軟件開發(fā)的需要，因此目前的軟件開發(fā)工作，基本不需要進(jìn)行基礎(chǔ)架構(gòu)的設(shè)計(jì)，只要根據(jù)軟件的應(yīng)用領(lǐng)域等，選擇一個(gè)現(xiàn)有的基礎(chǔ)架構(gòu)即可，如三層B/S基礎(chǔ)架構(gòu)，就是現(xiàn)在使用最多的一個(gè)架構(gòu)。

四、結(jié)語

在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)的早期，由于軟件自身比較簡單，單個(gè)的開發(fā)者就能夠完成一個(gè)軟件的開發(fā)工作，隨著計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展，其自身變得越來越復(fù)雜和龐大，很多軟件占用的空間都達(dá)到了GB級別，需要大量的開發(fā)人員共同進(jìn)行編寫，為了編寫上的方便，C語言這種模塊性的基礎(chǔ)架構(gòu)，受到了開發(fā)人員的廣泛使用。通過全文的分析可以知道，基礎(chǔ)架構(gòu)作為計(jì)算機(jī)軟件的核心，要想使軟件具有一個(gè)良好的基礎(chǔ)架構(gòu)，必須建立在完善的需求分析、開發(fā)和維護(hù)基礎(chǔ)上。

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