软件体系结构和组件软件工程研究

互联网和物联网的高速发展,使得计算机技术、软件技术等相关技术不断推陈出新,发展速度相当迅猛。但是,在发展过程中遗留的系统大量存在,现有的软件系统规模则愈发壮大。软件系统以单一软件模块或者组件构成就成为广大计算机技术和软件技术业内人士不断探寻的问题。另一方面,软件体系结构和组件软件工程给软件开发、维护和应用带来的变化也很大。所以,针对软件体系结构和组件软件工程的探究是非常必要的。

1软件体系结构

1.1软件体系结构的定义

软件体系的结构有很多种不同描述方式的定义,现阶段比较认可的定义为软件的体系结构是:设计软件时的一种层次,其是计算过程之外的数据架构设计和算法设计。软件的体系结构主要处理以下几方面的问题,即对全局或者组织的有效性控制、数据的存取、同步、协议通信,以为设计元素提供特定化的性能,与设计方式,从而使得设计方案具有较高的功能与可选择性。

1.2软件体系结构的形成与发展

在初期,为满足较大规模主机的需求,软件采用的是mainframe类型的结构,此结构需要在主机上集中数据、程序与客户,GUI界面是非常少的,同时在访问远程数据库方面也是较为困难的。随着计算机科学技术的发展、个人电脑的迅速推广,这一结构在应用中也逐步被淘汰掉了。互联网的出现与发展深刻影响着应用软件传统的开放方式。以web与互联网为基础的应用与软件系统则需要更加灵活与开放的体系结构。伴随着日益增多的商业性系统在互联网架构上的应用,一种更为灵活、功能性更为丰富的结构日益为人们所熟知并使用起来,,即“三层或者多层计算”形式的结构。客户层:用户端请求与接口的生成地,为人师所熟知的应用包括胖客户等。服务器层:较为普遍使用的应用是业务代码运行应用服务器和web服务器。数据层:具有代表性的应用是关系式数据库与后端数据信息资源,如SAP\Oracle等。

1.3软件体系结构的发展趋势

(1)信息交换;现在的ADLS绝大一部分是和领域有一定关系的,因此并不利于说明不同类型的体系结构。但是这些不同领域的、具有针对性的ADLS在一些方面又存在的共通性与相似性,进而导致资源的重复冗余。实际上,大部分的ADLS都有着相同的概念。采取怎样的方式方法将各种语言以同一公共形式的方式综合起来,使得各类型的体系结构能够交换各自的描述信息,将会是未来软件系统结构实践与研究的一个重点。

(2)设计环境与工具;软件体系结构的研发设计工作是软件工程中相当重要的一部分,其计算机辅助设计手段是非常重要的。应开发出一些列的工具性软件以对体系结构进行更好地分析与描述,在开发阶段进行工具的转换,进而实现阶段性成果的自动化转换,比如,将需求规格的说明转化成构建等。到目前为止,很少在这一方面的进行较为深入细致地研究,尤其是可应用在实际开发项目中的环境与工具就更少了,因此这也将会是未来软件系统结构实践与研究的一个重点。

(3)体系结构的再次开发;当下,软件系统越来越具规模,结构也变得愈加复杂,但系统数量却没有明显增多,反而呈下降趋势,这样很多剩下的系统就被重复利用了。这种重复利用也就是软件体系结构的再次开发,其利用方式就是将软件系统的代码抽取出来,找出其中有用的结构信息,然后再经过一些必要处理方式,如实例化和统一描述处理,以此构建系统化的体系结构。通过这样的利用过程,软件体系结构的再次开发就显得尤为重要,因为这样可以将以往本应淘汰的系统结构升级过后搭建进化型的系统,再次开发过后的软件系统不仅使人们对原件的水平了有了更深层次的提高,而且也是目前软件体系结构的升级和进步。而这种软件的开发方式其目的就是在于为一些特定领域搭建需要的结构构件,比如当下比较流行的人机交互界面和机器人。正是如此,软件体系结构的开发就变得越来越重要,其应用也开始变得越来越广。

2组建软件工程

组建是有着一定的功能,可以独立地进行工作或者可以与其他的组建配合起来协同工作的程序体,组建使用的方式与组件的生产、开发并没有直接联系。若将软件系统看作为众多组件的集合,从外部形态看,构成系统的组件被分为下列类型:

(1)成熟且独立的组件。这种类型的组件隐藏了全部的接口,用户只要输入按照预先设定的命令便可进行使用。操作系统、DBMS等都属于这种类型的组件。

(2)有限制条件的组件。这种类型的组件可以提供结构,同时指出使用的前提与条件,其在装配的过程中,资源会产生覆盖、冲突等影响,在使用前应对其进行测试,比如各种数据库等。

(3)适应型组件。采用接口技术或者进行了包装,处理了资源冲突与不兼容性,可以直接地进行使用。

(4)装配型组件。在安装这一类型的组件时,已装配在信息系统、DBMS或者操作系统等不同的层次之上,使用胶水代码便可实现连接使用。当下,很多软件提供商所研发的软件就属于这一类型。

3结语

软件工程是当下信息时代鲜明的产物,同样也是信息技术的代表之一。自计算机诞生以来,为了使计算机的功能与作用能够得到最大限度的发挥,软件的开发就一直随其不断发展着,时至今日,软件的体系结构变得越来越复杂,应用范围也深入到生活与生产的各个方面。组建软件工程本不是软件体系结构中的核心内容,但其互操作性与软件结构模型结合起来后能使软件的性能更为优化,这也是研究软件体系结构与组建工程的关键所在。

作者：应俊 单位：苏州大学