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论述软件工程的历史与发展趋势

  论文摘要:软件工程理论在实践中应用时重点放在软件复用上。参考目前成熟的工业产品的开发模式,软件复用可以在软件开发中避免重复劳动,它以已有的成果为基础,充分利用过去开发应用系统中积累的知识和经验,将开发的重点集中于新应用的特有构成成分上。通过使用软件复用技术,开发应用系统时可以充分利用已有的开发成果,消除软件生命周期中的许多重复劳动,提高软件开发的效率。同时,复用高质量的已有成果,可以避免重新开发时引入的错误,从而提高软件质量。

  论文关键词:软件危机;构件;体系结构;软件项目管理;中间件

  1软件工程的出现

  1.1软件危机

  20世纪中期,计算机刚被从军用领域转向民用领域使用,那时编写程序的工作被视同为艺术家的创作。当时的计算机硬件非常昂贵,编程人员追求的是如何在有限的处理器能力和存储器空间约束下,编写出执行速度快、体积小的程序。程序中充满了各种各样让人迷惑的技巧。这时的软件生产非常依赖于开发人员的聪明才智。

  到了20世纪60年代,计算机的应用范围得到较大扩展,对软件系统的需求和软件自身的复杂度急剧上升,传统的开发方法无法适应用户在质量、效率等方面对软件的需求。这就是所谓的“软件危机”。

  为解决这个问题,1968年NATO会议上首次提出“软件工程”(SotfwraeEngineeirng)的概念,提出把软件开发从“艺术”和“个体行为”向“工程”和“群体协同工作”转化。其基本思想是应用计算机科学理论和技术以及工程管理原则和方法,按照预算和进度,实现满用户要求的软件产品的定义、开发、发布和维护的工程。从此也诞生了一门新的学科——软件工程。

  迄今为之,为了达到最初设定的目标,软件工程界已经提出了一系列的理论、方法、语言和工具,解决了软件开发过程中的若干问题。但是,由于软件固有的复杂性、易变性和不可见性,软件开发周期长、代价高和质量低的问题依然存在。IEEE在2002年发表的报告指出,即使是IT产业最发达的美国,在2001年美国本土公司开发的软件产品中平均每1000行代码中有0.37个错误,对于美国之外的其他国家,这个比例更高。

  1.2软件与其他产品的差异

  软件是一种特殊的产品,人们通常看到的是它的载体,而真正具有意义的是载体上的计算机或信息。

  软件既不同于通常的精神产品,也不同于常见的物质产品。作家的作品是一种精神产品,它没有使用价值却可以供人阅读欣赏。若把软件也看成是一种作品,却发现其价值在于供人们使用,无人喜欢读它的源代码。

  软件也与传统的工业产品不同。工业产品在设计好之后,主要的成本是原材料成本、生产过程的开销等,但生产任何软件的主要成本是设计、实现软件时的成本,以及软件投入使用后的维护成本,在生产线上制造软件的成本非常低。用户购买某种商品后,就拥有了该商品的所有权和使用权。可是用户买来的软件却只拥有它的有限“使用权”。工业产品会随着使用而磨损、报废,但软件在使用过程不会有任何磨损,在相同的硬件条件下用户1年前使用的软件和5年后使用该软件无任何差别。传统的工业产品在车间里生产,生产过程可见、可触摸,也容易衡量生产过程中的消耗和进展。可是软件的开发过程在人的大脑里,很难度量其进度。

  所谓的“软件工程”就是要这种过程“可视化”、“定量化”,把看不见的思维活动变成看得见的“文档”或者其他看得见的东西。

  2软件工程方法和技术

  30多年来,软件工程的研究和实践取得了长足的进展,尽管目前离彻底解决“软件危机”还有相当的差距(对是否能彻底解决目前也存在争议),但软件工程的方法对软件产业的发展还是起到了很大的推动作用。从20世纪60年代以来,陆续出现了结构化程序设计技术、计算机辅助软件工程(CASE)、面向对象语言和方法、软件过程及软件过程改善研究等一系列成果,并应用到实践中。目前软件工程中主要使用的方法和技术可以分成技术和管理两类。

  2.1技术的角度

  主要包括:软件开发范型、软件设计方法。软件开发范型关注软件工程的方向,即如何才是正确的编写满足需求的软件;软件设计方法关注软件工程的“途径”,即研究怎样完成从高层概念模型到低层概念模型的映射。

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