軟件構(gòu)件與中間件

軟件構(gòu)件與中間件第1頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月軟件的復(fù)雜性 是其自身所固有的抽象、分治、分類等思想將在 其中發(fā)揮極為關(guān)鍵的作用第2頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月 內(nèi) 容一、軟件二、軟件開發(fā)三、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境帶來的影響第3頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月一、軟件1、什么是軟件2、軟件的發(fā)展現(xiàn)狀3、軟件的發(fā)展特點4、軟件的本質(zhì)特性5、軟件的發(fā)展趨勢第4頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月1、什么是軟件計算機軟件一般指 計算機系統(tǒng)中的 程序 及文檔程序是 以計算機語言表達(dá)的軟件系統(tǒng)文檔是 以人類語言表達(dá)的軟件系統(tǒng)二者互相配合共同構(gòu)成了完整的軟件系統(tǒng)人類抽象的經(jīng)驗、知識正逐步由軟件予以精確地體現(xiàn)第5頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月老子:

道德經(jīng):

第十一章：三十輻共一轂(gǔ)

，當(dāng)其無，有車之用。

埏(shān)埴(zhí)以為器，當(dāng)其無，有器之用。

鑿戶牖(yǒu

)以為室，當(dāng)其無，有室之用。

故有之以為利，無之以為用。解讀的力量！鮮花與飼料軟件 是腦力勞動的產(chǎn)物 是系統(tǒng)邏輯的體現(xiàn)必須依附于一定的載體 例如：紙張、軟盤、硬盤、光盤等其它的物品呢？不需要載體？第6頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月軟件到底有什么奧妙？人類自身的感官不能直接確定它的存在：分子、原子等對于人們總有一定的神秘性：感官距離很“遙遠(yuǎn)”軟件： 通常存在于紙帶、磁帶、光盤等之中 運行起來靠： 集成電路發(fā)揮作用 顯示器顯示狀態(tài) 竟然還可以在不同的載體之間十分方便地跳躍！ 顯示出來后離我們又這么“近”！ 如此有用!第7頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月萬物皆數(shù)?我們可以對認(rèn)識的任何一種東西進(jìn)行編碼 以產(chǎn)生它的一個具體“實例”數(shù)據(jù)與代碼:從歌德爾定理到圖靈不停機問題靜態(tài)代碼分析!第8頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月軟件作為邏輯產(chǎn)品的特點：劣勢： 不易被理解 容易出錯 找錯、排錯困難優(yōu)勢： 易于變化，適應(yīng)性強 復(fù)制成本低，適合規(guī)模經(jīng)濟(jì)

給我們的生活、學(xué)習(xí)等帶來了巨大的變化第9頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）已經(jīng)存在大量正在運行的軟件 金融、電信、航空航天等（2）軟件的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大 商務(wù)、交通、家電等，“計算機軟件?”（3）軟件的規(guī)模與復(fù)雜性持續(xù)增加 越來越多的知識正在由軟件進(jìn)行顯式表達(dá)（4）出現(xiàn)了大量與軟件相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn) （3）的需求（5）軟件危機仍然存在（軟件脫節(jié)） 1968-2008四十年!2、軟件的發(fā)展現(xiàn)狀第10頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月軟件工程四十年：軟件工程、構(gòu)件、中間件第11頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月3、軟件的發(fā)展特點（1）軟件應(yīng)用范圍將繼續(xù)擴(kuò)大，成為信息社會的物理設(shè)施（2）遺留軟件將繼續(xù)發(fā)揮作用（3）軟件的可靠性與安全性日趨重要（4）網(wǎng)絡(luò)化軟件將是發(fā)展重點第12頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月構(gòu)造性

演化性其它特點：知識密集、邏輯產(chǎn)物

4、軟件的本質(zhì)特性第13頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月軟件的構(gòu)造性軟件是 典型的知識產(chǎn)品

是 客觀世界中問題空間的具體描述 軟件是有結(jié)構(gòu)的構(gòu)造性是軟件的本質(zhì)特性傳統(tǒng)的軟件開發(fā)是個體作坊式的 只解決功能問題 未考慮結(jié)構(gòu)問題 造成軟件復(fù)雜度 高 維護(hù)難度 大 第14頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月 軟件是 客觀事物的一種反映 是 知識的提煉 知識的體現(xiàn) 知識的固化軟件的演化性客觀世界 不斷發(fā)展 不斷發(fā)生變化軟件系統(tǒng) 不可能一成不變 新需求、新技術(shù)不斷出現(xiàn) 軟件系統(tǒng)要不斷升級第15頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月軟件運行平臺正在 從單機環(huán)境發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境這將導(dǎo)致軟件在

反映對象 開發(fā)基礎(chǔ) 關(guān)注內(nèi)容 運行方式 提交形式 開銷比重 等方面的重要發(fā)展5、軟件的發(fā)展趨勢第16頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月軟件反映對象的發(fā)展人們的合作過程是豐富多樣的、不斷調(diào)整的因此，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的軟件更加復(fù)雜、易變 構(gòu)造性、演化性更加突出例如：電子商務(wù) 電子政務(wù)電子服務(wù) 虛擬企業(yè)

……從以個體計算過程為反映對象向以群體合作過程為反映對象 的發(fā)展第17頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月軟件開發(fā)基礎(chǔ)的發(fā)展例如：業(yè)務(wù)流程重組 （BPR：BusinessProcessReengineering） 企業(yè)應(yīng)用集成 （EAI：EnterpriseApplicationIntegration）等都需要開發(fā)組織具有“繼往開來”的能力在這樣的背景下 符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的軟件將更加受歡迎從以單個軟件開發(fā)為主向以集成式開發(fā)為主的發(fā)展第18頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月軟件關(guān)注重點的發(fā)展從以正面功能為核心向兼顧側(cè)面約束的發(fā)展近期出現(xiàn)的面向側(cè)面的編程(AOP:AspectOrientedProgramming)特征交互（FI:FeatureInteraction）

等與經(jīng)典的問題分離（SOC:SeparationOfConcerns)等相呼應(yīng)有效地處理交叉（crosscutting）特征 例如：安全性、可靠性、同步性等這一發(fā)展將使軟件工程師容易地開發(fā)、維護(hù)應(yīng)用系統(tǒng) 第19頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月軟件運行方式的發(fā)展從純被動式的方式向部分主動式的方式發(fā)展主動對象(ActiveObject)類真體（Agent）等具有的獨立性、自治性和自適應(yīng)性能夠很好地適應(yīng) 從封閉、靜態(tài)、穩(wěn)定的單機環(huán)境 到開放、動態(tài)、多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 的轉(zhuǎn)變這一發(fā)展將有利于減輕人的負(fù)擔(dān) 促進(jìn)人機和諧環(huán)境的建立第20頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月軟件提交形式的發(fā)展從以產(chǎn)品為中心向以服務(wù)為中心的發(fā)展例如：應(yīng)用服務(wù)提供商 (ASP:ApplicationServiceProvider）

“Web服務(wù)”（WebServices） 等 皆體現(xiàn)了軟件向服務(wù)發(fā)展的趨勢SAAS,GridComputing,CloudComputing這一發(fā)展將使軟件在方便使用、安全可靠等方面 更加人性化第21頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月軟件開銷比重的發(fā)展從開發(fā)為主要開銷向開發(fā)、演化開銷并重的發(fā)展最近一段時間 延長軟件生命 維護(hù)、演化軟件等問題 同時受到了學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界的雙重關(guān)注諸如柔性結(jié)構(gòu)技術(shù)、遠(yuǎn)程維護(hù)技術(shù)、自適應(yīng)技術(shù)等將得到重視第22頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月二、軟件開發(fā)1、軟件開發(fā)特點2、軟件開發(fā)模型3、開發(fā)過程新進(jìn)展4、如何理解軟件開發(fā)的困難第23頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月軟件開發(fā)是典型的知識密集型活動 復(fù)雜度高 開發(fā)周期長 可靠性保證難隨著軟件應(yīng)用范圍的快速擴(kuò)大以及軟件運行平臺從單機向網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)變 軟件的 規(guī)模 越來越大 復(fù)雜度 越來越高軟件開發(fā)的高、長、難愈益突出1、軟件開發(fā)特點第24頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月瀑布模型(waterfallmodel)螺旋模型(spiralmodel)噴泉模型(fountainmodel)演化模型(evolutionarymodel)2、軟件開發(fā)模型各自特點回顧：畫圖說明！第25頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月RUP敏捷開發(fā)方法（XP）從CMM到CMMI基于構(gòu)件的軟件開發(fā)基于側(cè)面的軟件開發(fā)測試驅(qū)動的軟件開發(fā)用例驅(qū)動的軟件開發(fā)3、開發(fā)過程新進(jìn)展第26頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月軟件開發(fā)就象……寫小說？生產(chǎn)PC？搭積木？演節(jié)目？拍電影/電視？！4、如何理解軟件開發(fā)的困難第27頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月拍電影前期：劇本創(chuàng)作、投資拍攝：場地、演員、道具后期：剪接、音效開發(fā)軟件分析：需求、用戶設(shè)計實現(xiàn)：結(jié)構(gòu)、編碼測試：減少缺陷其他共性：拷貝、版本、版權(quán)；美國、印度第28頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月三、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境帶來的影響共享性開放性并發(fā)性可伸縮性容錯性透明性網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的特點：第29頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)共享性一旦授權(quán)，可以訪問環(huán)境中的任何資源： 硬件、軟件、數(shù)據(jù) 資源管理器控制資源的訪問提供命名機制 并控制并發(fā)訪問使得：不同組織之間的軟件可以靈活的交互 SOA

第30頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)開放性

環(huán)境擴(kuò)展與改進(jìn)的需要導(dǎo)致： 軟件開發(fā)社區(qū) 社區(qū)開發(fā)方法 開放源代碼 開源軟件的開發(fā)第31頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)可伸縮性利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可以： 為更多的用戶服務(wù) 響應(yīng)更快 通常通過增加更多/更快的處理機 更可靠、更完善的服務(wù)實現(xiàn)典型例子： GOOGLE：4-5萬臺PC QQ：上萬臺PC第32頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月(4)容錯性硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)發(fā)生錯誤的不可避免性網(wǎng)絡(luò)環(huán)境必須維護(hù)可用性容錯的實現(xiàn)途徑： 恢復(fù)（recovery） 冗余（redundancy）“911”的啟示第33頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月(5)海量數(shù)據(jù)大量頁面大量代碼大量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)大量視頻大量……推動了： 搜索、挖掘、收集等技術(shù)的發(fā)展以量促質(zhì)！第34頁，課件共37頁，創(chuàng)作于202