软件体系结构的研究及应用现状与未来发展方向

软件体系结构的研究及应用现状与未来发展方向

XXX

(湖北经济学院法商学院信息管理系，武汉430205)

摘要：随着软件技术的发展，软件规模的扩大、软件开发周期的缩短、软件行业分工的细致、市场竞争的激烈，软件开发商必需要快速分析并实现软件产品。当今，软件的淘汰速度是非常快的，软件设计问题也已经超越了数据结构和算法问题的范围，好的软件就应该拥有较好的扩展性、伸缩性、适应性、稳定性和重用性。为了满足用户日新月异、千变万化的需求，好的软件就必需为变化而设计。不断变化的需求、复杂的业务流程、领域知识的缺乏、许多不可避免的因素都会导致软件变化的发生，所以要确认软件中变化和不变的因素，进行分层处理。软件架构技术的出现，极大地满足了多个应用领域的要求，使得各种技术形成的软件架构可以最大程度地进行重用。同时引出了大规模软件开发所面临的一系列问题，如何建造面向对象的软件架构，并有效地组织和管理；如何分析、提取可复用的架构；如何设计适合架构的环境等。软件架构设计方法能够使软件拥有很好的重用性，扩展性和简洁性。软件架构虽脱胎于软件工程，但其形成的同时借鉴了计算机体系结构和网络体系结构中很多宝贵的思想和方法，最近几年软件架构研究已完全独立于软件工程的研究，成为计算机科学的一个最新的研究方向和独立学科分支。研究软件架构根本目的就是解决好软件的重用、质量和维护问题。关键字:软件架构设计; 软件开发; 研究软件架构; 软件工程

The Research And Development Of Characteristics of Software Architecture

XXX

(Dept of Information Management ,College of Law and Business of Hubei University of

economics,wuhan430205)

Abstract: With the development of The Technology Of Software, The expand of software size, the development cycle of software become shorten, the industry of software divide the work more and more meticulous, the market competition fiercer than before. The developer must develop their product at a high-speed. Nowadays the weed out of software become more faster, the problem of the project of software become more and more difficult. They must have good expansibility, flexibility, adaptability, stability and reuse. In order to satisfied the requirement given by the customer, the good one must be design for the changeable society. At the same time, their requirement change more difficult, more and more factor can led to the change

of software, so we should make sure the modification and invariant. Of course, the research of The Project of Software Architecture become a topic in great demand.

Key words: The Project of Software Architecture; Software Development; The Research of Software Architecture; Software Engineering

20世纪60年代,随着计算机在工业、商业、科研和国防等领域的广泛应用,计算机程序的规模愈来愈大,其复杂性也急剧增加,软件开发和维护过程遇到了一

系列难以解决的严重问题,如软件价格高、难以控制开发进度、工作量估计困难、软件质量低、错误多、且修改和维护十分困难等等;针对这种所谓的“软件危机”现象,1968年在德国Garmish召开的NATO(北大西洋公约组织) 计算机科学会议上,F. Bauer首先提出“软件工程”概念,其目标是采用工程的概念、原理、技术和方法来开发与维护软件,把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术和方法结合起来,从而解决或缓解软件危机。在另一方面,软件危机也促使人们深入探讨程序和程序开发过程的规律,建立严密的理论,以期能用

来指导软件开发实践,从而促进了软件方法学特别是形式化方法的研究。

一、起源

软件系统规模在迅速扩大的同时，软件开发方法也经历了一系列的变革。在此过程中，软件架构也由最初模糊的概念发展到一个渐趋成熟的理论和技术。

20世纪70年代以前，尤其是在以ALGOL 68为代表的高级语言出现以前，软件开发基本上都是汇编程序设计，此阶段系统规模较小，很少明确考虑系统结构，一般不存在系统建模工作。70年代中后期，由于结构化开发方法的出现与广泛应用，软件开发中出现了概要设计与详细设计，而且主要任务是数据流设计与控制流设计，因此，此时软件结构已作为一个明确的概念出现在系统的开发中。

20世纪80年代初到90年代中期，是面向对象开发方法兴起与成熟阶段。由于对象是数据与基于数据之上操作的封装，因而在面向对象开发方法下，数据流设计与控制流设计统一为对象建模。同时，面向对象方法还提出了一些其他的结构视图，如在OMT方法中提出了功能视图、对象视图与动态视图；后来提出了类视图、对象视图、状态迁移图、交互作用图、模块图、进程图；而1997年出