計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)技術(shù)及應(yīng)用

張璋　何書前　鄭志群　石春

摘要：計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)技術(shù)涵蓋三個(gè)方面的內(nèi)容，即軟件開發(fā)方法學(xué)、軟件開發(fā)所用工具以及軟件開發(fā)的環(huán)境支撐，其中軟件開發(fā)方法學(xué)占據(jù)主體地位，學(xué)術(shù)界將其稱為軟件工程技術(shù)，有效地解決了現(xiàn)代軟件開發(fā)過程中的軟件危機(jī)問題。本文從軟件開發(fā)技術(shù)以及應(yīng)用兩個(gè)方面對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的相關(guān)內(nèi)容簡要的論述，為更好地了解和應(yīng)用軟件技術(shù)提供參考。

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

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）08-0246-02

1計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)技術(shù)簡介

1）軟件開發(fā)方法學(xué)——軟件工程技術(shù)

軟件工程（Software Engineering）一門計(jì)算機(jī)技術(shù)工程學(xué)科，通過對(duì)軟件開發(fā)和維護(hù)過程進(jìn)行系統(tǒng)化、規(guī)范化的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，解決早期開發(fā)過程中非規(guī)范化軟件開發(fā)引起的軟件危機(jī)問題。整個(gè)開發(fā)過程大致分為三個(gè)階段，即軟件定義階段、軟件開發(fā)階段以及軟件維護(hù)階段，軟件定義階段，主要進(jìn)行軟件項(xiàng)目的可行性研究和需求分析研究，并完成相應(yīng)可行性報(bào)告以及需求分析文檔，做好軟件定義工作是極其關(guān)鍵，是指導(dǎo)后續(xù)開發(fā)以及維護(hù)工作的基礎(chǔ)；軟件開發(fā)階段按照需求文檔進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)，完成編碼工作，并進(jìn)行軟件測試（主要包括白盒以及黑盒測試），最終上交形成測試報(bào)告以及軟件源代碼，并保障所開發(fā)出來的軟件在功能、性能方面達(dá)到設(shè)計(jì)階段的目標(biāo)；維護(hù)階段則是根據(jù)用戶的需求變更或者系統(tǒng)的升級(jí)換代進(jìn)行必要的軟件維護(hù)，維護(hù)工作貫穿軟件運(yùn)行的整個(gè)周期。軟件工程所追求的目標(biāo)就是在約定成本、限定開發(fā)周期的條件下，開發(fā)出適用性高、穩(wěn)定性強(qiáng)、可維護(hù)性好的軟件系統(tǒng)。軟件工程的核心在于軟件開發(fā)方法，從實(shí)際應(yīng)用的角度來看，當(dāng)前流行的開發(fā)方法包括原型化方法、面向?qū)ο蠓椒?、結(jié)構(gòu)化方法等等，以原型方法為例，主要是通過快速構(gòu)建軟件框架，讓用戶可以進(jìn)行直觀的進(jìn)行感觸，如此不熟悉技術(shù)的人員就能根據(jù)軟件框架原型提出自身需求，并配合開發(fā)人員進(jìn)行不斷的改進(jìn)。總之，計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)方法學(xué)——軟件工程廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代軟件開發(fā)過程，是計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)過程中必不可少的技術(shù)應(yīng)用。

21軟件開發(fā)工具——編程語言

計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)離不開開發(fā)工具，所謂的開發(fā)工具就是各種計(jì)算機(jī)編程語言，下面對(duì)常用的開發(fā)語言進(jìn)行簡要的介紹：

Java語言是由Sun Microsystems公司（現(xiàn)被Oracle公司收購）開發(fā)的一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，Java語言有著龐大的用戶數(shù)量，廣泛應(yīng)用于Web開發(fā)以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)軟件（如Android應(yīng)用程序）開發(fā)領(lǐng)域，其運(yùn)行于JVM（Java虛擬機(jī)）之上，具有卓越的可移檀陛、跨平臺(tái)性、通用性以及安全性。

C/C++作為傳統(tǒng)編程語言，以高性能和高運(yùn)行效率著稱，其中C語言通常作為開發(fā)操作系統(tǒng)以及底層驅(qū)動(dòng)類軟件的語言廣泛應(yīng)用于嵌入式開發(fā)領(lǐng)域，而C++多見于應(yīng)用型軟件的開發(fā)，C/C++可以直接操作底層硬件，這是Java語言所不具備的優(yōu)勢。

Pvthon是一種解釋型的面向?qū)ο缶幊陶Z言，語言結(jié)構(gòu)簡單、語言功能強(qiáng)大，并具有相當(dāng)豐富的類庫，能夠輕松勝任各種操作環(huán)境下的編程任務(wù)，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)管理任務(wù)的處理和Web編程領(lǐng)域，是近年來發(fā)展較快的一門語言，據(jù)IEEE發(fā)布的編程語言排行榜顯示2017年P(guān)ython占據(jù)首位。

另外還有基于瀏覽器運(yùn)行iavascript腳本語言、專門用來編寫網(wǎng)頁界面HTML+CSS語言、Web領(lǐng)域的輕量型選手PHP語言，Microsoft公司的C#、ASP.net等編程語言，當(dāng)然還包括最為底層的匯編語言等等。不用的編程語言都有各自的應(yīng)用場景，也都具有相應(yīng)的語言特點(diǎn)，在進(jìn)行軟件開發(fā)過程中應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)拈_發(fā)工具進(jìn)行程序編制。

3）軟件開發(fā)環(huán)境支撐——系統(tǒng)環(huán)境

最為常見的軟件開發(fā)環(huán)境是由桌面型windows操作系統(tǒng)作為開發(fā)環(huán)境支撐的，一方面是基于其無法撼動(dòng)的桌面市場份額，在windows平臺(tái)下進(jìn)行開發(fā)可以輕易地獲取到各種編程工具以及技術(shù)支持；另一方面絕大多數(shù)的計(jì)算機(jī)軟件都運(yùn)行于windows平臺(tái)之下，具有天然的融合度，這與用戶習(xí)慣是密不可分的。當(dāng)然并不是所有的軟件都基于windows運(yùn)行，以當(dāng)前流行移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)軟件為例，其多運(yùn)行于Android操作系統(tǒng)、IOS操作系統(tǒng)，但其開發(fā)環(huán)境仍然以桌面系統(tǒng)為主，在開發(fā)完成之后進(jìn)行軟件發(fā)布，即可在移動(dòng)端進(jìn)行運(yùn)行，這與嵌入式軟件開發(fā)過程想類似，在本地環(huán)境下進(jìn)行軟件開發(fā)，完成之后再進(jìn)行移植、燒制到嵌入式的存儲(chǔ)芯片。近年來云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，基于計(jì)算機(jī)集群的應(yīng)用軟件（如Hadoop軟件）多部署于Linux操作系統(tǒng)之上，軟件編制過程同樣可以在本地windows系統(tǒng)上完成，用戶可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理的開發(fā)環(huán)境選擇。

2計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用

計(jì)算機(jī)軟件可分為操作系統(tǒng)軟件以及應(yīng)用軟件兩種類型，其中操作系統(tǒng)軟件（如windows系列、Linux各種發(fā)行版、Mac操作系統(tǒng)、Unix操作系統(tǒng)等）主要對(duì)計(jì)算機(jī)硬件資源進(jìn)行抽象和管理，提供應(yīng)用程序的系統(tǒng)接口，可看成計(jì)算機(jī)資源的“大管家”；而應(yīng)用軟件是直接面向于用戶的，是實(shí)現(xiàn)具體業(yè)務(wù)功能的一類軟件，應(yīng)用軟件通常需要調(diào)用操作系統(tǒng)軟件所提供的的系統(tǒng)接口，完成應(yīng)用軟件功能，本文主要是基于應(yīng)用型軟件進(jìn)行探討。

1）傳統(tǒng)軟件應(yīng)用

傳統(tǒng)軟件多指一些基于本地環(huán)境運(yùn)行的一類計(jì)算機(jī)軟件，如常見的文字處理軟件（如notepa、Word等），完成相應(yīng)的功能需要打開特定的應(yīng)用程序進(jìn)行操作。一些與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的傳統(tǒng)應(yīng)用軟件，在編程領(lǐng)域通常稱之為C/S（客戶端/服務(wù)器）軟件模型，因?yàn)榫邆淇蛻舳?，相?duì)而言，軟件具有高度的靈活性，在個(gè)性化設(shè)計(jì)和內(nèi)容豐富度方面都具有一定的優(yōu)勢，但是一旦服務(wù)器端進(jìn)行升級(jí)則需要重新進(jìn)行客戶端軟件的安裝，這是其不足之處。傳統(tǒng)軟件伴隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)進(jìn)步而不斷發(fā)展，通過與云服務(wù)器、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的整合，大量高可用的應(yīng)用軟件應(yīng)運(yùn)而生，在功能上更加強(qiáng)大，加之服務(wù)器端海量的計(jì)算和存儲(chǔ)性能，能夠帶給用戶更好的應(yīng)用體驗(yàn)。

2）Web軟件應(yīng)用

Web軟件是近年來發(fā)展較快的一類軟件，Web軟件多基于Web browser進(jìn)行運(yùn)行，本地web應(yīng)用是無意義的，通常所說的Web應(yīng)用必然是基于B/S（瀏覽器/服務(wù)器）進(jìn)行服務(wù)的，這是與傳統(tǒng)應(yīng)用軟件較大的不同，相較于傳統(tǒng)應(yīng)用軟件Web應(yīng)用具有良好的跨平臺(tái)性，只要具備瀏覽器運(yùn)行條件即可運(yùn)行，同時(shí)在服務(wù)器進(jìn)行更改，用戶端不必進(jìn)行任何修改即可實(shí)現(xiàn)功能的升級(jí)或更新，而維護(hù)過程集中于服務(wù)器端。當(dāng)然Web軟件也存在自身的一些不足，其應(yīng)用的靈活度相較于客戶端而言，具有一定的局限性，許多功能限制于瀏覽器的窗口之內(nèi)，個(gè)性化需求方面相對(duì)較弱，值得慶幸的是，近年來伴隨著HTML5、JQuery等一些富客戶端技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，Web軟件在應(yīng)用靈活性以及個(gè)性化展示方面已經(jīng)大有改觀，未來Web技術(shù)仍然會(huì)保持較高的市場占有率。

3）移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)軟件應(yīng)用

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)軟件的應(yīng)用是伴隨著智能終端的發(fā)展而產(chǎn)生的，隨著2010年GooSe的Android的手機(jī)正式發(fā)布，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)軟件就呈現(xiàn)出了爆發(fā)式的增長，就目前的市場占有情況來看主要是Android和IOS兩大陣營，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)軟件應(yīng)用已經(jīng)與桌面軟件應(yīng)用在內(nèi)容展現(xiàn)、運(yùn)行效率方面不相上下，一些基于云計(jì)算作為服務(wù)支撐的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)軟件更具應(yīng)用優(yōu)勢，人們可以借助于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)軟件完成日常工作、生活以及生產(chǎn)任務(wù)，以日常生活中最為常見的微信為例，完全可以替代傳統(tǒng)基于PC設(shè)備之上的即時(shí)通信軟件，同時(shí)其具備支付功能，滿足人們?nèi)粘Ｙ徫?、消費(fèi)等傳統(tǒng)現(xiàn)金功能，為人們生活帶來了極大的便利。除此之外，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)軟件的發(fā)展為人們更好地利用碎片化時(shí)間，提高生活和工作便捷性帶來了前所未有的技術(shù)保障，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必將成為信息技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的重要方向。

4）物聯(lián)網(wǎng)軟件應(yīng)用

所謂的物聯(lián)網(wǎng)軟件是指在傳統(tǒng)的設(shè)備之上進(jìn)行傳感設(shè)備的安裝和使用，根據(jù)傳感設(shè)備所接收和測量的數(shù)據(jù)，反饋于遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)進(jìn)行目標(biāo)值的比對(duì)，對(duì)非理想數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的調(diào)整從而實(shí)現(xiàn)智能化的控制過程。近年來出現(xiàn)的智能家居、智慧城市等都是物聯(lián)網(wǎng)軟件和設(shè)備應(yīng)用的結(jié)果，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為是未來社會(huì)的雛形，是人們進(jìn)行資源高效整合、有效利用和智能控制的技術(shù)基礎(chǔ)，相信隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷成熟，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必將展現(xiàn)出其誘人的發(fā)展前景。除此之外，計(jì)算機(jī)軟件還廣泛應(yīng)用于人工智能（AI）、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域，限于篇幅的限制，本文就不一一的進(jìn)行介紹了。

3小結(jié)

本文從計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)技術(shù)以及軟件應(yīng)用兩個(gè)方面進(jìn)行簡要的介紹，計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)技術(shù)涵蓋了軟件開發(fā)的方法學(xué)——軟件工程技術(shù)、軟件開發(fā)工具——編程語言的應(yīng)用以及開發(fā)環(huán)境——系統(tǒng)環(huán)境的應(yīng)用三個(gè)方面，其中軟件開發(fā)方法學(xué)是破解現(xiàn)代軟件開發(fā)過程中軟件危機(jī)的主要思路，占據(jù)開發(fā)技術(shù)的主體地位。而軟件的應(yīng)用，根據(jù)軟件類型以類型，可為分為傳統(tǒng)應(yīng)用軟件、Web軟件應(yīng)用、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)軟件應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)軟件應(yīng)用等，在不同的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。隨著技術(shù)的進(jìn)步，軟件開發(fā)技術(shù)必將朝著智能化、優(yōu)質(zhì)化以及效率化的方向大踏步前進(jìn)，為人類社會(huì)發(fā)展提供更加計(jì)算智慧。