軟件工程發(fā)展的新方向

軟件工程發(fā)展的新方向——網(wǎng)構軟關鍵一、網(wǎng)構軟件的概網(wǎng)構軟件是973項目提的一個概念[1]。為了適應開放、動態(tài)、難控的網(wǎng)絡環(huán)境的需求,軟件系統(tǒng)開始呈現(xiàn)出一種柔性可演化、連續(xù)反應式、多目標適應的新系統(tǒng)形態(tài).從技術的角度看,在面向?qū)ο蟆④浖嫾燃夹g支持下的軟件實體以主體化的軟件服務形式存在于Internet的各個節(jié)點之上,各個軟件實體相互間通過協(xié)同機制進行跨網(wǎng)絡的互連、互通、協(xié)作和,從而形成一種與WWW相類似的軟件Web(softwareWeb).網(wǎng)絡環(huán)境的開放、動態(tài)和多變性,以及用戶使用方式的個性化要求決定了這樣一種軟件Web不再像經(jīng)典軟件那樣一蹴而就,它應能感知外部環(huán)境的動態(tài)變化,并隨著這種變化按照功能指標、性能指標或可靠性指標等進行靜態(tài)(離線)的調(diào)整和動態(tài)()的演化,以使系統(tǒng)具有盡可能高的用戶二、網(wǎng)構軟件的發(fā)一片空白或者僅僅停留在“發(fā)展迅速”的概念階段。1980年中國啟動了軟件工程的研究和實踐研究的過程和成果與國際趨勢是一致的80年始了軟件工程開發(fā)方法學的研究。90年代以構件技術為體現(xiàn)開展前沿研究，2000年以后，中國開始“2002年中國發(fā)起“網(wǎng)構軟件”協(xié)作項目，研究未來軟件在互聯(lián)網(wǎng)上的運行。。軟件開發(fā)方式，將成為構建未來軟件研究方式和體系的重要之一為網(wǎng)構軟件設計ABC法已在一些的和商業(yè)性的系統(tǒng)中得到應用，奧運會信息系統(tǒng)就是。三、傳統(tǒng)軟件形態(tài)的局限法。從網(wǎng)構軟件的角度來看面向?qū)ο筌浖Y(jié)構，可以發(fā)現(xiàn)以下面的問題：面向?qū)ο蠓椒ㄖ械膶ο蟾拍钔ǔＪ庆o止和的，它難以在Internet開放、動態(tài)和多變四、網(wǎng)構軟件的特Internet的特Internet作為不同于傳統(tǒng)計算機的硬件平臺，具有如下基本特征：無統(tǒng)一控制的“真”分布性；節(jié)點的高度自治性；節(jié)點的開放性和動態(tài)性；人、設備和軟件的多重異構性；Internet革。目前，面向網(wǎng)絡的計算環(huán)境正由/Server發(fā)展為/Cluster，并正朝著/Network和/VirtualEnvironment的方向發(fā)展。那么，未來的基于Internet平臺的Internet的各個節(jié)點之上，任何一個軟件實體可在開放的環(huán)境下通過某種方式加以發(fā)布，并WebSoftwareWeb。SoftwareWebSoftwareWeb并不能夠像傳統(tǒng)軟件那樣一蹴而就，它應能感知外部網(wǎng)絡獨立與傳統(tǒng)軟件形態(tài)的特自主性指網(wǎng)構軟件系統(tǒng)中的軟件實體具有相對獨立性、主動性和自適應性。自主性使其區(qū)別于傳統(tǒng)軟件系統(tǒng)中軟件實體的依賴性和性。協(xié)同性指網(wǎng)構軟件系統(tǒng)中軟件實體與軟件實體之間可按多種靜態(tài)連接和動態(tài)合作方式在開閉集境下單一靜態(tài)的連接模式。反應性指網(wǎng)構軟件具有感知外部運行和使用環(huán)境并對系統(tǒng)演化提供有用信息的能力；反應性Internet開放、動態(tài)和多變環(huán)境的感知能力。演化性指網(wǎng)構軟件結(jié)構可根據(jù)應用需求和網(wǎng)絡環(huán)境變化而發(fā)生動態(tài)演化，主要表現(xiàn)在其實體軟件系統(tǒng)具備了適應Internet開放、動態(tài)和多變環(huán)境的應變能力。多態(tài)性指網(wǎng)構軟件系統(tǒng)的效果體現(xiàn)出相容的多目標性。它可根據(jù)某些基本協(xié)同原則，在動態(tài)Browser/ServerServerBrowserServer體現(xiàn)了其隨網(wǎng)絡環(huán)境變化而產(chǎn)生的多態(tài)性；JINI技術中所倡導的軟件實體的動態(tài)和Applets技術等則在某種意義現(xiàn)了演化；而ActiveSoftware和Autonomous念基本概括了在Internet開放、動態(tài)和多變環(huán)境下軟件技術的發(fā)展趨勢，它將在未來5-10年五、網(wǎng)構軟件的開網(wǎng)構軟件開發(fā)所網(wǎng)構軟件從軟件形態(tài)的角度開放、動態(tài)、多變的Internet環(huán)境對軟件理論、方法技術，是傳統(tǒng)軟件結(jié)構的自然延伸網(wǎng)構軟件具有自主性、演化性、協(xié)同性、多態(tài)性和反應框架體系,Internet環(huán)境衍生的網(wǎng)構軟件的開發(fā)[3]。,Web.Internet的各個節(jié)點之上,任何一個軟件實體可在開放的環(huán)境下通過某種方式加以發(fā)布,并以各種協(xié)同方式與其他軟件實體進行跨網(wǎng)絡的互連、互通、協(xié)作和.Internet的開放、動態(tài)和多變,以及用戶使用方式的個性化要求,決定了網(wǎng)構軟件的開發(fā)不同于傳統(tǒng)軟件開發(fā)的“一次成型”式,具體表現(xiàn)為,網(wǎng)構軟件在發(fā)布之后,能夠感知外部網(wǎng)絡環(huán)境的動態(tài)變化并隨著這種變化按照功能指標、性能指標和可信性指標等進行靜態(tài)的調(diào)整和動態(tài)的演化,以使系統(tǒng)具有盡可能高的用戶滿意度,而且,由于用戶需求的多樣化和個性化以及投資回收等因素,一個軟件系統(tǒng)往往存在時間較長,因此,網(wǎng)構軟件的演化過程也在長時間內(nèi)持續(xù)不斷.因此開發(fā)具有上述技術特點的網(wǎng)構軟件著開發(fā)過程、開發(fā)方法以及支持技術3個方面的.在軟件開發(fā)過程方面,傳統(tǒng)軟件系統(tǒng)的開發(fā)因所基于的平臺相對封閉、靜態(tài)、穩(wěn)定,采用自頂向下的途徑,確定系統(tǒng)的范圍(即sco)總是建立需求的第一步,然后通過分解而實施分而治之的策略,整個開發(fā)過程處于有序控制之下.和多變的框架開發(fā)活動呈現(xiàn)為通過將原本“無序”的基礎軟件資源組合為“有序”的基本系統(tǒng),隨著時間推移,序”的狀態(tài),這種由“無序”到“有序”的過程往復循環(huán),基本上是一種自底向上、由內(nèi)向此外,在傳統(tǒng)的軟件工程體系中,軟件生命周期概念所強調(diào)的是從問題提出到軟件交付的整個開發(fā)過程的重要性,而對于交付之后的軟件變化過程往往只采用“軟件”加以簡Internet開放、動態(tài)和多變環(huán)境下網(wǎng)構軟件系統(tǒng)的開發(fā)則有明顯的局限性.首先,新的軟件實體往往通過已有的軟件實體組裝而成,由于這些實體彼此獨立、自主運行,不受或組織的統(tǒng)一控制,因此,在系統(tǒng)交付運行之前,很難由這些被組裝的軟其次,環(huán)境的開放動態(tài)和多變決定了軟件實體及其之間的協(xié)同均著諸多變化,不論這些變化能否在運行前準確預知,運行系統(tǒng)都必須進行持續(xù)的適應性調(diào)整.再者,網(wǎng)構軟件既服務于處在不同時區(qū)的用戶也服務于隨時到達的其他網(wǎng)構軟件的請求,而且,Internet上的其他軟件組成,因此,一個網(wǎng)構軟件系統(tǒng)一旦交付使用,往往就不能完全停機.這意味著改錯、優(yōu)化、增加新功能等活動均需執(zhí)行,這些活動也需要經(jīng)歷分析、設計、實現(xiàn)、測試、部署,而傳統(tǒng)軟件生存周期中的期難以準確刻畫這些活動.根據(jù)網(wǎng)構軟件的特征確定開發(fā)策首先，網(wǎng)構軟件自主性是指軟件實體具有相對獨立性、主動性和自適應性從技術角度看,網(wǎng)構軟件實體一般都是獨立開發(fā)和管理的,它們可能在不同的網(wǎng)絡節(jié)點上獨立運行.它們的目標和所提供的服務由其所有者來決定,其行為受自身的目標驅(qū)動,而并非單純地用于組裝或部署.它們在運行過程中可能實時收集環(huán)境的各種變化信息,并根據(jù)預先設定好的策略,在必要時自動調(diào)整自身的行為以適應環(huán)境的變化;其次,協(xié)同性是指網(wǎng)構軟件系統(tǒng)中軟件實體與軟件實體之間可按多種靜態(tài)連接和動態(tài)合作方式在開放的網(wǎng)絡環(huán)境下加以互連、互通、協(xié)作和.從技術角度看,傳統(tǒng)軟件系統(tǒng)在封閉集境下往往采用單一靜態(tài)的連接模式,而網(wǎng)構軟件則支持連接模式的適應性調(diào)整,如,不同互操作協(xié)議的切換,連接安全級別的升降,同步異步的轉(zhuǎn)變,消息傳遞可靠性第三,反應性是指網(wǎng)構軟件具有感知外部運行和使用環(huán)境并對系統(tǒng)演化提供有用信息的能力.從技術角度看,網(wǎng)構軟件的外部環(huán)境由其他網(wǎng)構軟件以及底層支撐平臺組成,因此,反應性既要求網(wǎng)構軟件能夠以某種方式自身的狀態(tài)和行為信息,也要求網(wǎng)構軟件支撐第四,演化性是指網(wǎng)構軟件結(jié)構可根據(jù)應用需求和網(wǎng)絡環(huán)境變化而發(fā)生動態(tài)演化,主要表現(xiàn)在其實體元素數(shù)目的可變性,結(jié)構關系的可調(diào)節(jié)性和結(jié)構形態(tài)的動態(tài)可配置性.從技術角度看,演化性要求軟件體系結(jié)構具備動態(tài)調(diào)整能力;第五,多態(tài)性是指網(wǎng)構軟件系統(tǒng)的效果體現(xiàn)出相容的多目標性,它可根據(jù)某些基本協(xié)同原則,在動態(tài)變化的網(wǎng)絡環(huán)境下,滿足多種相容的目標形態(tài).從技術角度看,多態(tài)性既要求系統(tǒng)開發(fā)過程中需要支持多目標建模,又要求系統(tǒng)運行時能夠基于環(huán)境變化進行動態(tài)目標基于上述分析,網(wǎng)構軟件諸多特性在技術上的主要共性可歸結(jié)為自適應性,具體表現(xiàn)為軟件實體的自適應性和件結(jié)構的自適應性,即,網(wǎng)構軟件在運行過程中能夠在合適的時刻、合適的場合、準確捕捉變化并進行合理的適應性調(diào)整,以滿足功能和質(zhì)量的需求.網(wǎng)構軟件的開發(fā)重人在網(wǎng)構軟件適應過程中的參與程度決定了網(wǎng)構軟件自適應能力的高低.因此,如何開發(fā)出具有這種自適應能力的軟件系統(tǒng),并盡可能減少運行過程中人的參與,是網(wǎng)構軟件開發(fā)方法的關鍵.在軟件運行支撐技術方面?zhèn)鹘y(tǒng)的軟件開發(fā)工具往往針對軟件交付前的分析、設計、實,而軟件交付后則部署在運行平臺上,并利用各種管理工具進行而基于上述分析,網(wǎng)構軟件的開發(fā)已經(jīng)不僅僅局限于軟件交付之前,軟件開發(fā)的重心從交付前逐漸轉(zhuǎn)移到運行過程中,而網(wǎng)構軟件自動或手動的調(diào)整往往依賴于軟件生存周期各個階段的活動與制品.因此,網(wǎng)構軟件開發(fā)工具不僅要覆蓋整個軟件生存周期,運行平臺融合,從而支持軟件運行中持續(xù)不斷的開發(fā)活動另一方面,網(wǎng)構軟件的諸多特性對運行平臺提出了極大的,首先,運行平臺不僅要具備實時顯示自身運行狀態(tài)和行為的能力,還應協(xié)助實現(xiàn)上層軟件實體內(nèi)部狀態(tài)和行為的實時展現(xiàn),其次,運行平臺必須支持網(wǎng)構軟件實體與結(jié)構的動態(tài)調(diào)整,否則,自適應很難甚綜上所述,網(wǎng)構軟件的開發(fā)在過程方面,需要遵循自底向上、從“無序”到“有序”的新型構造途徑,開發(fā)重心由系統(tǒng)交付前向系統(tǒng)運行時轉(zhuǎn)移;在開發(fā)方法方面,需要重點考慮軟件實體和結(jié)構的自適應性;在支