分布式軟件開發(fā)與系統(tǒng)集成平臺的研究

張智強 郭龍 趙雷 趙偉 張自磊

摘要：文中從設(shè)計思想、總體結(jié)構(gòu)、平臺優(yōu)勢、發(fā)展前景等方面介紹了分布式軟件開發(fā)與系統(tǒng)集成平臺。該平臺基于分治思想，采用B/S架構(gòu)，基于JavaWeb編程結(jié)合現(xiàn)行主流開發(fā)技術(shù)，采用HTML5，ASP，PHP技術(shù)在線上實現(xiàn)設(shè)計與開發(fā)。該平臺以精確解決用戶需求為根本目的，吸收和創(chuàng)新了現(xiàn)有軟件系統(tǒng)開發(fā)流程，可減少開發(fā)成本、提高客戶體驗、增強開發(fā)人員地域性。實驗結(jié)果表明，所描述的平臺完全可以實現(xiàn)，目前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和技術(shù)也完全支持。

關(guān)鍵詞：分治思想;分布式開發(fā);B/S;線上技術(shù);JavaWeb;網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

中圖分類號：TP39文獻標(biāo)識碼：A文章編號：2095-1302（2020）06-00-04

0 引 言

現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的相當(dāng)成熟，相關(guān)技術(shù)和框架層出不窮這使得用戶面臨著選擇困難的問題。如果用戶將需求交給大公司實現(xiàn)，雖然產(chǎn)品質(zhì)量可以得到保證，但是產(chǎn)品價格會高出用戶預(yù)期，若用戶轉(zhuǎn)向小型企業(yè)實現(xiàn)，用戶的需求實現(xiàn)的質(zhì)量則無法保證。本文將探討如何實現(xiàn)這樣的“中間層”。

1 項目背景

1.1 研究背景

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，大量重復(fù)繁雜的工作逐步被互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所取代，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才供不應(yīng)求，同時以導(dǎo)致小微企業(yè)難以發(fā)展以及大量人力無法得到使用等現(xiàn)象，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：用戶需求選擇困難;人才學(xué)歷不被認可;學(xué)生沒有開發(fā)經(jīng)驗;掌握能力單一，沒有競爭力;開發(fā)團隊規(guī)模小，無法承接大型項目;行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，容易惡性競爭。因此，在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐步發(fā)展的環(huán)境下，設(shè)計一個行業(yè)統(tǒng)一、人才得到認可、學(xué)生充分發(fā)展、企業(yè)增長穩(wěn)定的平臺意義非常大。

1.2 實現(xiàn)思想和解決問題辦法

分布式軟件開發(fā)與系統(tǒng)集成平臺[1-3]是基于分治思想采用B/S架構(gòu)[4]實現(xiàn)的，其將一個產(chǎn)品開發(fā)流程的各個階段統(tǒng)一規(guī)劃給不同能力的人員去實現(xiàn)。如需求階段由咨詢?nèi)藛T和項目可行性分析人員組成，由專業(yè)的人負責(zé)專業(yè)的工作。平臺總體思想實現(xiàn)流程如圖1所示。

2 分布式軟件開發(fā)與系統(tǒng)集成平臺

2.1 分布式軟件開發(fā)與系統(tǒng)集成平臺的優(yōu)點

2.1.1 環(huán)境開放

平臺的客戶對象是指所有對軟件或系統(tǒng)有需求的人員，只要和平臺咨詢?nèi)藛T進行初步咨詢后，經(jīng)過平臺認定用戶需求可以實現(xiàn)便可以進行下一步操作。平臺的相關(guān)技術(shù)人員也是由用戶在平臺進行申請和測試[5]認證，認證通過后便成為平臺的相關(guān)技術(shù)人員。用戶需求流程和平臺申請流程如圖2、圖3所示。

2.1.2 集中部署

當(dāng)用戶的需求得到認定通過，經(jīng)過需求分析后平臺將發(fā)布此用戶需求的概要設(shè)計說明書，在平臺上擁有項目經(jīng)理等某些職位認定的人員可以查看概要設(shè)計說明書的摘要內(nèi)容選擇是否接受這個任務(wù)，接受任務(wù)后便可以查看全部內(nèi)容召集項目組成員進行下一步的操作，如圖4所示。需要注意的是一個項目經(jīng)理可以擁有多個團隊[6-7]，同時可以作為其他已被接受任務(wù)的候選人，用于防止單個團隊發(fā)生無法完成的情況，但是一個項目經(jīng)理只能接受一個任務(wù)，如圖5所示。

2.1.3 無縫對接

項目經(jīng)理會定期上報項目進度情況，同時平臺會定期抽查一定數(shù)量的項目進行檢查其進度是否達到預(yù)期。如有項目團隊落后于進度平臺將視情況決定是否撤銷其項目擁有權(quán)，當(dāng)平臺撤銷其擁有權(quán)后，視情況由候選項目組或平臺來進行項目的完成。項目完成后，由項目經(jīng)理向平臺提出驗收請求，待平臺驗收人員測試通過無誤后即驗收項目，之后由平臺相關(guān)人員與用戶進行項目驗收。

2.1.4 無技術(shù)壁壘、低門檻

為了防止用戶與開發(fā)人員進行需求溝通時，不能準(zhǔn)確地表述出自己的需求與想法，或者開發(fā)人員對用戶描述的需求難以理解，從而發(fā)生需求功能矛盾等情況。由平臺需求分析人員直接與用戶進行需求的溝通與確定，然后將用戶的需求進行整理與分析，最大限度的降低用戶的需求誤差，同時提高開發(fā)人員對目標(biāo)功能的準(zhǔn)確性。

2.1.5 平臺更加專業(yè)

平臺制定統(tǒng)一開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)流程，極大減少開發(fā)人員與用戶的非專業(yè)認知負擔(dān)，利用平臺人才的專業(yè)性促使平臺人才往高水平，高要求方向發(fā)展。項目開發(fā)流程如圖6所示。

2.1.6 質(zhì)量可靠、行業(yè)規(guī)范

產(chǎn)品的詳細設(shè)計表是基于平臺規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)來進行編輯，必須經(jīng)過平臺審核通過后才會進行發(fā)布。這樣的設(shè)計表完全高于一般行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)人員根據(jù)開發(fā)手冊進行開發(fā)，相關(guān)人才進行設(shè)計，產(chǎn)品質(zhì)量完全優(yōu)于一般開發(fā)企業(yè)，同時杜絕了開發(fā)人員與用戶直接溝通修改的情景，使得產(chǎn)品應(yīng)用更符合預(yù)期。

2.1.7 物盡其用，人盡其才

平臺不會因為人才只會一種技術(shù)而拒絕其加入，相反我們會鼓勵其加大對其擅長的方向進行深入的學(xué)習(xí)，擴大其技術(shù)競爭力，推動技術(shù)向前發(fā)展;同時平臺招募的人才不僅限招募開發(fā)人員，在平臺發(fā)展的前中期，產(chǎn)品構(gòu)思者甚至是LOGO設(shè)計者都可以進入平臺發(fā)揮其才能。

2.2 平臺創(chuàng)新之處

2.2.1 軟件系統(tǒng)一站式解決

用戶和開發(fā)人才都只需要對平臺負責(zé)，即用戶由平臺安排人員去溝通，產(chǎn)品由平臺去交付，開發(fā)人員只關(guān)注開發(fā)即可，無論中途出現(xiàn)什么情況，各職能部分完成自己部分即可。

2.2.2 規(guī)范行業(yè)流程和制度

在平臺上，擁有相應(yīng)認證的技術(shù)人員才可以執(zhí)行參與相應(yīng)的項目，使得技術(shù)人員專一規(guī)范化，降低開發(fā)過程中的技術(shù)阻礙，同時由平臺規(guī)范產(chǎn)品由設(shè)計到交互的流程，相應(yīng)人才完成相應(yīng)工作即可，降低不同階段發(fā)生誤解的概率。平臺還將制定相應(yīng)的制度，所有平臺人員都將按照平臺制度進行開發(fā)與設(shè)計，提高項目交付時不同階段人員的接納性。

2.2.3 創(chuàng)立IT行業(yè)優(yōu)良供需關(guān)系

平臺采用的是一個項目只允許一個項目經(jīng)理進行領(lǐng)取，但可以滿足多個項目組作為候選項目組來預(yù)防項目中斷的情況。同時平臺將要求已接受開發(fā)任務(wù)的項目經(jīng)理定期上報項目進展情況，平臺采用ISO 9000-3《質(zhì)量管理和質(zhì)量保證標(biāo)準(zhǔn)》定期進行抽查甚至是檢查項目完成進度情況，防止出現(xiàn)無法完成的情況。

2.2.4 軟件開發(fā)電子商務(wù)化

平臺會將通過審核的產(chǎn)品開發(fā)手冊發(fā)布在平臺，擁有相應(yīng)平臺認證如項目經(jīng)理的人員可以在平臺上進行任務(wù)領(lǐng)取。項目經(jīng)理閱讀相應(yīng)手冊后，便可以發(fā)布相應(yīng)的技術(shù)人才需求在平臺。相應(yīng)的人才便可以通過需求組織成一個項目團隊。

2.2.5 緩解就業(yè)壓力

平臺開發(fā)者可以是任何擁有開發(fā)技術(shù)的人員，無論是否為學(xué)生、失業(yè)人員甚至是兼職人員都可以申請進入平臺成為相應(yīng)的職能人員進行開發(fā)，可以有效地緩解人才就業(yè)壓力。

2.2.6 監(jiān)管集約化

平臺在充分利用資源的基礎(chǔ)上，使用分治思想集中合理地運用現(xiàn)代技術(shù)，充分發(fā)揮人力資源和相關(guān)部門政策的積極效應(yīng)，從而提高監(jiān)管效益和工作效率。采用這樣的方式可以產(chǎn)生最大化經(jīng)濟效益同時讓平臺人員專注于自己工作部分，提高工作效率、推動技術(shù)向前發(fā)展。

2.2.7 改變供求關(guān)系，顛覆傳統(tǒng)業(yè)

平臺將提供一個分區(qū)作為用戶進行想法發(fā)布的地方。這里的用戶不僅僅是有開發(fā)需求的用戶還可以是有創(chuàng)新想法的開發(fā)者。這些用戶在這個分區(qū)分享他們的想法，投資者可以在這里選擇相應(yīng)的想法進行投資;也就是說開發(fā)者不僅僅是開發(fā)者，也可以是發(fā)布需求的用戶。

3 系統(tǒng)架構(gòu)

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)

分布式軟件開發(fā)與系統(tǒng)集成平臺系統(tǒng)架構(gòu)如圖7所示。

3.2 技術(shù)支持

3.2.1 基于B/S架構(gòu)實現(xiàn)平臺

客戶機上只需要安裝一個瀏覽器，服務(wù)器上安裝MySQL數(shù)據(jù)庫;瀏覽器通過Web Server與數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)交互，即可完成平臺大體框架的實現(xiàn)。B/S架構(gòu)如圖8所示。

3.2.2 基于皮爾遜相關(guān)系數(shù)的人員產(chǎn)品配對

平臺根據(jù)皮爾遜相關(guān)系數(shù)，將有相似想法的用戶交與同一部分的平臺人員進行討論，可以更精確地得出用戶的想法及更快地設(shè)計出高于用戶期望的產(chǎn)品。皮爾遜相關(guān)系數(shù)公式如下：

用式（1）求出對象X和對象Y的相關(guān)系數(shù)可以由對

象X和對象Y的協(xié)方差即式中的除以兩個對象的標(biāo)準(zhǔn)差即Sx和Sy得到，運算進一步展開可通過后面的式子進行計算。皮爾遜相關(guān)系數(shù)的變化范圍為-1～1，越接近1表示兩個變量越相似。假設(shè)兩個用戶用3個變量a，b，c和d，e，f進行描述，將對應(yīng)的變量使用數(shù)值表示其占比代入式（1）進行計算，就可以計算出兩個用戶之間的相似性。相似度越高表明兩個用戶擁有潛在相同需求的可能性越高，就可以根據(jù)前者數(shù)據(jù)分析對用戶需求進行精確引導(dǎo)，從而得到高于用戶預(yù)期的產(chǎn)品。

皮爾遜相關(guān)系數(shù)核心計算代碼如下：

均值計算：

private static double getMean（double[] datas） {

double sum = 0.0;

for （int i = 0; i < datas.length; i++） {

sum += datas[i];//datas[]傳入的數(shù)據(jù)

}

return sum / datas.length;//返回計算的平均數(shù)

}

分子計算：

private static double numerator（double[] xData，double xMean，double[] yData，double yMean） {

//xData為對象X的數(shù)據(jù)，yData為對象Y的數(shù)據(jù)

double numerator = 0.0;

for （int i = 0; i < xData.length; i++） {

numerator += （xData[i] - xMean） * （yData[i] - yMean）;

}

return numerator;

}

分母計算：

private static double denomiator（double[] xData，double xMean，double[] yData，double yMean） {

//xData為對象X的數(shù)據(jù)，yData為對象Y的數(shù)據(jù)

double xSum = 0.0;

for （int i = 0; i < xData.length; i++） {

xSum += （xData[i] - xMean） * （xData[i] - xMean）;

}

double ySum = 0.0;

for （int i = 0; i < yData.length; i++） {

ySum += （yData[i] - yMean） * （yData[i] - yMean）;

}

return Math.sqrt（xSum） * Math.sqrt（ySum）;

}

3.2.3 Tomcat應(yīng)用服務(wù)器

Tomcat服務(wù)器是一個免費的開放源代碼的Web 應(yīng)用服務(wù)器，屬于輕量級應(yīng)用服務(wù)器，Tomcat在中小型系統(tǒng)和并發(fā)訪問用戶不是很多的場合下被普遍使用，是開發(fā)和調(diào)試JSP程序的首選。在搭建平臺進行測試運行時采用此種方式。

3.2.4 Redis技術(shù)提供存儲

Redis是一個開源的使用ANSI C語言編寫、支持網(wǎng)絡(luò)、可基于內(nèi)存亦可持久化的日志型、Key-Value數(shù)據(jù)庫，并提供多種語言的API。數(shù)據(jù)可以從主服務(wù)器向任意數(shù)量的從服務(wù)器上進行同步，從服務(wù)器可以是關(guān)聯(lián)其他從服務(wù)器的主服務(wù)器。這樣就可以使得平臺包括線上教育服務(wù)得到很好的支持，同時使得偏遠地區(qū)在從服務(wù)器上獲取數(shù)據(jù)效率得到保證。

3.2.5 分治思想

分治思想是將原問題劃分成或歸結(jié)成規(guī)模較小的子問題，在平臺中分治思想的體現(xiàn)是以平臺中的一個小項目組作為基礎(chǔ)子問題進行看待，每個項目組都可以單獨處理相應(yīng)的項目，同時獨立項目組中的成員也可以根據(jù)分治思想將個人的任務(wù)分治為更小的步驟進行實現(xiàn)。平臺分治思想體現(xiàn)如圖9所示。

4 核心業(yè)務(wù)

4.1 軟件系統(tǒng)開發(fā)

平臺基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，利用平臺的集約化優(yōu)勢可以高質(zhì)高量高效率的制作出滿足用戶預(yù)期的產(chǎn)品。平臺提供的軟件系統(tǒng)開發(fā)服務(wù)不會因為用戶不懂行業(yè)知識而偏差，也不會因為用戶的低功能需求而拒絕開發(fā)，只要在平臺制定的標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，用戶的需求均可以得到認可和實現(xiàn)。

4.2 人才培養(yǎng)

平臺注重對人才的培養(yǎng)，尤其是對想深入學(xué)習(xí)的學(xué)生。平臺可以提供學(xué)習(xí)分區(qū)，甚至是線下培訓(xùn)對有學(xué)習(xí)欲望的學(xué)生進行引導(dǎo)，提升學(xué)生對相關(guān)技術(shù)的認識，并在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進行突破與創(chuàng)新[8]，推進技術(shù)的向前發(fā)展;無論是什么樣的人才，平臺都會對其負責(zé)和認可。

4.3 系統(tǒng)擴展與升級

當(dāng)用戶再次提出相應(yīng)需求后，平臺基于ISO 9000-3標(biāo)準(zhǔn)與平臺制定的標(biāo)準(zhǔn)及時的對已交付系統(tǒng)的功能進行擴展[9]與升級，可以高效率的完成用戶對系統(tǒng)功能的二次需求，極大提高了用戶體驗感，降低了用戶所需等待時間。

4.4 校企合作

平臺與相關(guān)高校進行聯(lián)合，實現(xiàn)高校學(xué)生在平臺線上采用Redis技術(shù)，線下進行實訓(xùn)的方式進行學(xué)習(xí)。這樣做可以讓學(xué)生們充分理解行業(yè)需求與發(fā)展[10]，減少學(xué)生在求學(xué)路上的彎路;同時學(xué)生也可以在平臺接受適合學(xué)生制作的項目，提高學(xué)生的項目開發(fā)經(jīng)驗水平，為步入社會打好堅實的基礎(chǔ)。平臺人才培養(yǎng)方式如圖10所示。

5 結(jié) 語

實驗表明，本文所描述的平臺采用B/S架構(gòu)進行設(shè)計是可行的，這一點可以參考現(xiàn)在的電商平臺。電商平臺就是將所有分散的店鋪進行線上售賣，而平臺是一個擁有一對一服務(wù)的大型商店，所以本文研究課題描述的平臺是完全可以實現(xiàn)的，目前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和技術(shù)也是完全支持的。這樣的平臺還可以產(chǎn)生巨大的社會積極效應(yīng)，促進技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻

[1]沈旻園. 分布式軟件測試管理工具的研究與實現(xiàn)[D].上海：華東理工大學(xué)，2012.

[2]夏耘，林華.軟件系統(tǒng)的集成測試技術(shù)研究[J].計算機工程，2000（10）：102-104.

[3]王文龍. 分布式軟件開發(fā)平臺的設(shè)計與實施[D].北京：北京郵電大學(xué)，2011.

[4]左計永.現(xiàn)代分布式軟件設(shè)計架構(gòu)探討[J].電子技術(shù)與軟件工程，2014（11）：82.

[5]鄭無疾，張建軍，朱山風(fēng).分布式對象在軟件系統(tǒng)集成中的應(yīng)用

[J].計算機應(yīng)用，1999（8）：26-28.

[6]于春娜. 基于HTML5 Web Socket的智能手機聊天室開發(fā)[D].北京：北京郵電大學(xué)，2014.

[7]楊東.ASP的網(wǎng)絡(luò)聊天室設(shè)計與開發(fā)[J].電腦編程技巧與維護，2013（9）：52-57.

[8]王鑫.可擴展計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)計系統(tǒng)的設(shè)計分析[J].無線互聯(lián)科技，2017（23）：50-51.

[9]曹非.基于可擴展計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)計軟件系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計[J].中國市場，2017（34）：154.

[10]李茂林.可擴展計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)計軟件系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（7）：43.