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1.軟件工程技術在系統軟件開發時的特點
開發一個軟件用到的技術很多,不同的系統軟件對軟件工程技術的要求也不一樣,在開發系統的時候,要考慮到當時人們的需求是什么,所以說系統開發是很復雜的。系統軟件的各個模塊的耦合度要很高才行,一個模塊發生變化時,會帶來很多的后果。系統開發的過程應該是一個規范、科學和系統的漫長過程。
2.軟件工程技術在系統軟件開發時要注意的事項
以前在進行軟件開發之前,要進行一個很重要的工作,那就是系統建模,然后再根據先前的系統需求做出分析,還要對當時的社會需求進行徹底的調查。經過調查發現,市面上的軟件有很多已經不能滿足應用程序的更新換代,這主要是由于系統開發的時間太長以及程序的復雜度太高導致的。所以,軟件工程技術在系統軟件開發時要注意下面這兩點。
2.1遵循科學性
要開發一個好的軟件,就要注重科學性,在開發軟件前要進行市場調查,做好需求分析。還要拿市場上已經有的同類或相關軟件進行比較和借鑒,這樣我們就可以選擇相適用的軟件工程技術來使用。軟件工程技術在軟件系統開發中發揮的作用越大,系統開發就會越輕松,軟件開發的工期就會越短。
2.2注重實用性
在開發軟件的時候,一定要注重軟件的實用性,根據系統開發的實際情況,選擇更好的軟件工程技術。軟件工程技術是系統開發過程中的一個很重要的輔助,這個輔助也決定了系統是否可以順利地運行。
3.軟件工程技術在系統軟件開發中的具體應用
系統軟件的開發既需要注意它的科學性,也需要注意它的實用性,但是現代的系統軟件中只注意這些是不夠的,我們還要掌握一些方法。第一是優化構建軟件的開發模型,軟件開發模型的構建也是十分重要的,在這個模型下,可以使系統軟件的開發更加的高效,思路更加的清晰,如果出現問題,可以進行有效的解決,不耽誤系統的下一步開發。第二個方法的是,要積極開發軟件程序應用,不但要知道軟件的性能,還要知道軟件的發展潛質,另外也要了解用戶想要什么,方便后續的優化甚至減少優化。第三個方法是對軟件工程的項目進行管理,這需要一些步驟:(1)項目準備,為項目做出一個合理的可行性分析。(2)啟動項目,知道項目的可行性,準備工作已經做好了,就可以對軟件工程的計劃方案進行制定。(3)對項目組織進行計劃。統計一下各個方面需要的人力,還有技術要求。(4)對項目進行跟蹤評估,這個很重要。我們通過一個案例來更好地理解軟件工程技術在系統軟件開發中如何更好地應用。比如說,要建一個圖書管理系統,可以使用Java語言,結合JSP技術,再結合前端的HTML5對系統表面進行美工,采用MVC框架,使用企業數據庫。JSP的穩定性很強,很多大型的游戲設計師都是用這個技術,Java語言是一種腳本語言,可以適用于很多版本的電腦,HTML5可以實現三段適應,手機、電腦和平板可以同時登陸,而且頁面都是一樣的,沒有變化。這些軟件工程技術都是很實用的,價格也很實惠,開發起來也比較方便,由于該技術的耦合度要很高,維護起來也很方便。前期開發的思路也是很清晰的,采用的技術也很明白,下一步就是軟件工程導論和UML建模,還有需求分析交給技術人員,讓他們進行研究開發。如此便節省了不少的工期,減少了后期維護的次數和費用。一個好的軟件工程技術所需要的系統維護的實際經費,要比前期系統的預算費用要少很多。
關鍵詞:軟件工程;軟件開發;創新策略
軟件工程的管理指根據軟件開發相關的技術知識和相關的軟件工具兩者相結合的項目工程,這樣才能確保工作的順利進行。對于軟件管理管理主要有兩個方面組成:一方面是重要部分的軟件開發,另一部分是補充性的軟件工程管理。一個軟件工程的管理主要是軟件工程的啟動、工程的計劃、工程的執行、軟件工程的控制管理、工程結束這五個方面。這五個方面每一個環節都有自己特殊的作用,每個環節之間相互聯系,相輔相成。軟件工程的啟動環節是一個工程的必要條件,它是對改工程的初步了解,詳細分析之后再考慮該工程是否合理,能否實施;工程的計劃階段它是整個工程實施的基礎,這一環節的實施中需要相關部門的負責人制定該項目的實施計劃,具體到工程的每個方面;工程的執行與工程的控制管理兩個階段是同時完成的,執行的過程中進行相應的控制管理,這樣可以監督工程的實施是夠符合計劃,保證工程的進步順利完成。最后一個階段就是項目的收尾工作的執行,一定要根據計劃的要求對進度控制在合理的范圍內,并根據工程的實施過程進行相應的總結工作。
1計算機軟件開發技術研究
1.1自動化方法
自動化是新時代的開發形式:使用最新一代技術,用開發軟件做工具,協助計算機軟件開發人員,使其操作更加方便,減少了“低層次”工作,因為利用這種方法開發人員只需要把自己的目標和內容告訴軟件開發工具軟件,該軟件就會自動滿足用戶需求,不用再為編碼費腦筋,使得軟件者降低了軟件開發的“體力勞動”,開發起來更容易。其次,利用這一方法,軟件開發周期會縮短,開發成本大幅度下降,所以,頗受軟件開發人員的青睞。
1.2原型化方法
在軟件開發的前期總歸會遇到各項需求難以確定的情況,這是可以采用原型化方法,在軟件開發的過程中,逐步明確軟件需求,確定設計方案,開發出使客戶滿意的產品,利用這種方法根據已知的需求建立一個可以隨時修改的模型,根據客戶中使用者的意見及時改進,使之逐漸完善,更好的契合他們的需求,滿足客戶,這種方法的優勢在于客戶使用者的參與度、決策權得到提高和加強,研發工程師還要有良好的溝通能力,多與客戶進行充分溝通,并引導他們配合,確保開發的完備與功能齊全。
1.3生命周期法
生命周期法在軟件開發工程中有著不容小覷的地位和重要的作用,是從時間的角度把軟件的開發分解為軟件計劃、需求分析、軟件設計、程序編碼、軟件測試、運行維護6個時期,也稱6個階段,可以看出這6個階段其實質是軟件開發的全過程,是一個系統的、連續性強、銜接穩定的過程,前一個階段的結束意味著是下一個階段的開始。這種開發方法特別適合開發大型軟件,利于組織和管理人員,同時便于軟件開發方法的研究,所以,生命周期法對提高大型軟件開發的質量和效率非常有利。
2計算機軟件開發中的分層技術
2.1雙層技術
就計算機軟件開發中的雙層技術來看,必須切實把控住兩大重心,一個需要與服務器進行連接,另一個需要與客戶端進行連接,進而通過兩者的連接,實現遠程信息的傳遞。該信息環境下,使用者的數據資料能夠按照預定模式傳送給服務其,并且能夠在數據庫中查找出與之相應的數據信息資料,再以此為基礎傳遞給客戶端,能夠有效滿足使用者對數據資源的切實需求。該分層方式雖然較為簡單,可以滿足部分使用者的實際需求,但當使用者數量過多時,容易造成運算時間的急劇增加,這不光難以確保信息的時效性,還容易出現相應的數據安全風險問題。所以在將雙層分層技術應用于軟件開發過程中時,必須在保障服務器性能優越的同時,對客戶人數進行適當限制,以此保障該系統的穩定性。
2.2三層技術
結合雙層技術所存在的弊病,相關工作者在對雙層技術進行優化的基礎之上,通過增加應用服務其的方式,研發出了三層分層技術,其結構大體包括業務處理層、數據層與界面層三大部分。該技術主要以雙層技術為依托,能夠大幅度改善原本雙層技術應用效率低下的現實問題,不光有效增加了應用程序的運算速度,同時還能夠多客戶對信息傳輸的需求。此外,三層技術還在應用服務器中增加了一個端口,為較大信息量資源的處理與傳輸給以了充分的端口支持。但該技術在實際應用的過程中,很容易出現資源不必要消耗的問題,這對于計算機應用程序的開發與發展而言是極為不利的,所有需要將該技術與雙層技術進行結合應用。
2.3四層技術
一般來說,雙層技術與三層技術的應用雖然能夠基本滿足軟件開發的需求,但是當計算機軟件應用環境較為復雜時,該兩類技術將難以滿足程序使用的切實需求,故以三層技術為基礎,相關工作人員逐漸開發出了四層技術。就四層技術的結構來看,主要涵蓋web層、數據庫層、存儲層與業務管理層四大板塊,其中業務層多是為了實現數據庫層運算結果向web層傳輸的功能,能夠有效實現數據的整合處理與相互傳遞。數據庫層能夠以隱藏數據訪問代碼的方式對數據庫與對象之間的聯系進行認定,可以有效避免由于匹配不恰當而產生的差異性問題。四層技術的應用能夠實現對各類數據信息的有效整合,在處理大量數據信息時有著上述兩種技術難以企及的優勢,且不會造成不必要資源的浪費,計算結果精確性較高,能夠有效實現多客戶的協同需求。但不得不說的是,該技術雖然具有較強的適宜性,但究其應用領域范圍來看,仍然不夠廣泛,需要進行深入拓展。
2.4五層技術
現今在部分較為特殊的領域與計算機數據交互環境中,為進一步優化數據處理的速率與效果,相關工作者以四層技術為基點,通過將數據層分割為集成層與資源層的方式,形成了五層結構??梢哉f五層技術的應用不光能夠在四層技術的基礎之上進一步優化系統運作速率與穩定性,還能夠結合功能實際應用點滿足部分特殊硬件設備的運行需要。而就該技術實況來看,雖然其結構層次更為精細,但其并不具備較強的推廣性,應用范圍仍然比較狹窄,代表性不強。
3軟件工程管理的創新策略
3.1提高軟件工程管理整體化意識,加強風險防范項目工程的計劃
在整個工程的項目中具有重要的作用,這關系到整個工程的發展。項目工程在實施之前,相關的管理人員一定要組織相關技術人員進行研究、探討,綜合所有人的有效的建議,制定出符合實際工作的規章管理,可以實現工程的順利進行。另外,在工程的實施階段還要對工程的進度情況進行有效的掌控,做到對工程的總體把控。對風險的意識也必須要加強,分險管理可以及時的發現企業生產過程中的問題與弊端,從而及時的做出相應的補救。工程的管理人員還應加強對于風險的意識和防患于未然的想法。
3.2實施精細化管理
如何加強軟件工程的實際工作效率和產品的質量安全,加強相關技術人員的素質水平,需要從軟件工程的各個環節進行管理,并需要對各個子項目進行精細化的管理,(1)有關的部門的管理人員要對相關的環節做到詳細的了解,只有進行詳細的了解之后才可以做出科學合理的計劃,在對軟件工程的設計階段主要有技術的開發、工程的測試等多個發展階段。(2)要對軟件工程的各個管理部門和職能部門進行相應的熟悉,還要對這一部門的主要作用和發展的方向進行了解。(3)設立一個較為詳細的組織部門,在對軟件的實際中,對于影響軟件的一些不利的因素進行及時的調整。針對軟件工程的的相關質量、管理人員、進度等多方面進行管理,為之后的管理奠定堅實的基礎。
3.3建全管理體系,并進行針對性變革
在對軟件工程進行管理的活動中,要先保證管理工程的順利進行和后續工作的有序開展需要建立一套完善的管理體系。所以,相關的管理人員在制定管理體系的時候,要對整個軟件工程進行合理的預測,并結合各個子項目和各部門的作用與發展的動向進行度組織框架的建立;并根據這一框架對管理體系進行細分和管理細則的制定。在完善管理體制的同時還要對加強對企業管理體制的變革與完善。
3.4化軟件工程管理的監督工作
軟件工程的監督管理在整個工程的實施過程中具有重要的意義,所以在工程的進行中進行相應的監督。實施監督工作有利于工程的規范和發展,提高工作的質量和工作的實際效率,對軟件開發的成本進行有效的把控。監督工作主要是看工程的實施是否符合計劃的規定和工程的進度。監督工作中的工作人員需要對這些數據資料進行詳細的記載,并及時的進行總結與分析,發現問題可以及時的進行處理,從而減少工程中的失誤。
4結語
根據上面的講述,在軟件工程的管理中專業的管理人才具有關鍵性的作用,但目前我國的實際發展情況,大部分的管理人員還是存在各種的缺陷。所以對于軟件開發管理的企業要注重對專業管理人員的培養,實施較為全面的管理制度。所以面對目前我國軟件開發管理中的各種問題,就需要針對這些問題加強對軟件工程管理中的風險管理和監督管理,從而提高軟件工程管理的工作效率和工作質量。
參考文獻
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關鍵詞:軟件開發;建模技術;應用;UML;模型驅動
引言
計算機軟件,是日常工作學習最常用,能夠簡化工作的形式和內容。因此,開發新的軟件,進一步加強計算機的實用性,成為了計算機科學發展的方向。而軟件的開發,需要有大量數據支持的建模技術,只有通過數據的模擬以及不斷的數據試驗,確定建模技術可以使用,才能保證軟件開發的順利,以及質量高。能夠在測試的抗損耗的范圍內,實現高效率的工作。因此文章內容,主要針對的就是軟件開發之前的建模技術進行詳細的分析和總結,并且對其應用進行闡述。
1軟件開發模型技術
1.1軟件開發的建模技術概述
1.1.1軟件建模
軟件建模,主要體現的是一種思想,是在系統需求以及系統現實之中,架起了一座橋梁,讓虛擬的,抽象的事務變成能夠看見和摸得到的,這樣可以滿足人們生活和工作中的需要。而且軟件的建模,也是需要海量的數據支持才能完成的,并且實現開發和使用的目的。所以,軟件建模,需要依據其想要表現出來的實際操作模式和內容,選擇數據進行建模的工作。
1.1.2傳統軟件開發面臨的問題
軟件的開發,是基于建模技術而研發出來的,雖然建模技術不能完全完善軟件的功能,但是基礎功能的呈現也能滿足人們和工作的需求。但是目前傳統軟件的開發,以及更新還是面臨著一定的問題,如果問題得不到解決,會導致軟件不能使用,甚至會出現系統癱瘓的狀態。比如,在初期的軟件開發過程中,書寫代碼是最基本的開發軟件的工作,也是建模的基礎,但是書寫代碼本身就是一個簡單的程序,如果不設計模型,以及不進行文檔的編寫,就會導致整體出現漏洞,因此,傳統的軟件開發,應該把程序編寫和文檔設計以及效率有效的結合在一起。而且現代社會,對軟件的需求極高,軟件更新的速度也是比較快的。
1.2新軟件開發模式
UML的提出現階段,我國計算機軟件的開發,尤其是新軟件的開發,主要是借助于模型UML,提出UML模型,主要是因為該模型的構建技術,符合現代人們對軟件的需求和要求。而且利用UML,可以統一建模的語言,這樣有利于開發軟件。而且可以把抽象化的內容具象化,并且利用UML建模,可以實現三種建模方式。最重要的是,UML建模的提出,可以讓軟件的開發,逐漸向編碼靠攏,畢竟編碼是軟件開發的基礎,而不應該為了創新軟件的技術和功能,偏離編碼的中心。
1.3模型驅動體系結構
1.3.1UML基本概念
UML模型技術的概念,就是統一建模語言,主要就是指的憑借事物、關系和圖而實現一種表達軟件內容的建模形式和方式。該種建模形式更能夠體現出建模的優勢和特點。而且利用UML模式可以從三個方面進行建模,一個是動態圖,一個是靜態圖,以及物理圖,通過這三個圖的內容的構建,可以有效的實現抽象化的內容,轉變成具象化。通過圖1可以了解到動態建模和靜態建模之間的關系,其中靜態圖就是利用表現邏輯為基礎,把一些不存在變化的元素進行連接起來,比如軟件之中存在的類別,包圖、例圖、對象圖等組件圖等進行有效連接。而動態圖就是把軟件在工作過程中,可能體現出來的變化進行記錄,然后依據具體的內容進行改變和設計。最后則是物理圖,就是依據軟件的物理結構表現進行設計,這三類內容是軟件實體設計的依據和根本基礎。因此,應該依據UML的模型開發軟件。
1.3.2UML的特點
利用UML建模,是整個模型驅動體系結構中的重點內容,而且因為UML具有獨特的特點,可以讓軟件開發具有更多的優點。首先,UML的特點就是,基本上涵蓋了目前我國社會上對軟件開發所需要的基本建模技術和內容,這對于開發和創新新的軟件提供了基礎技術內容,實現了軟件開發的建模技術的語言統一,這樣有助于開發軟件。其次,則是利用UML可以實現動態和靜態的結合,這樣能夠保證靜態關系和動態關系之間的對象以及結構具有聯系,實現了時間和狀態的聯系,這樣的動態聯系能夠保證軟件的開發者以及建模技術的設計者,對軟件從多角度盡心了解。
2基于UML的應用分析
基于UML的建模技術以及軟件開發,在具體的應用中,也起到了比較好的效果。利用UML模型,在應用中,提高的軟件的配置,能夠在大數據測試階段,保證較好的運算速度和效率以及準確率。尤其是軟件的應用,在工作管理,校園管理中起到了重要的作用。比如企業中的人員招聘,檔案的記錄,或者是學校的系統管理以及教師管理等內容,都是與UML模型技術開發軟件有著直接的關系。而且可以實現不同系統之間的兼容,能夠實現語言的統一性,便于操作,能夠有效的完成工作內容。有效的提高了軟件的質量,同時利用UML建模技術和基礎模型,可以讓軟件中的關系更加的明了,便于軟件之中不同項目以及狀態的行為有序的展現出來,這樣可以保證程序和軟件不出現錯亂的情況。
3結束語
目前我國的軟件開發,最基本的功能就是下載、安裝和刪除,然后就是軟件內容內部的一些基礎功能項目。像目前辦公比較常用的WPS,就是軟件開發的一種。但是在軟件開發的過程中,是需要建模技術的,只有通過大量的數據試驗,才能夠建立適合客戶使用的軟件,才能開發軟件。因此,文章內容是針對利用MDA模型為基礎,構建模型技術,實現驅動體系的建立,然后進行軟件的開發使用。并且在最后的依據其應用進行簡單的分析,可以在實際中的使用該款軟件。
參考文獻
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【關鍵詞】服務搭建式;軟件開發;軟件技術
軟件技術的發展正在進行著積極的改變。傳統的軟件設計方法是通過對客戶具體需求進行了解,從而達到最終的設計目的。但是這種方法僅僅可以滿足客戶的短期需求,不會隨著企業的發展以及需求的改變而進行合理的改變。因此,對面向服務的搭建式軟件開發技術研究有著鮮明的現實意義。
1搭建式開發的基本思想
對于面向服務類型的搭建式軟件開發技術我們可以進行這樣的理解:主要指的是可以即時對不同類型的服務資源進行組合或者是在規定時間以及規定范圍內迅速的搭建成一個可用的軟件應用,并且可以很好的滿足用戶所提出的一系列個性化需求”。相對于傳統的面向服務類型的軟件來說,本文當中所涉及到的相關理論內容在技術研究與設計過程當中提出了兩個基礎特征:一個是按需,另一個是即時。
1.1界面設計
在以往傳統的軟件界面設計過程當中,因為在設計過程當中,相關的程序員在設計過程當中往往都是憑著自身的直覺來對具體的用戶界面完成設計與實現,此種方法在實際的應用過程當中,不僅僅會在很大程度之上進一步增加基礎界面設計工作的實際工作量,并且此種界面設計方法在現實的表達過程當中,將會很難獲得操作的一致性,同時用戶在實際使用過程當中所具有的方便性也很難達到最優化的效果。
1.2搭建式開發的優勢
搭建式的軟件開發方式在實際的應用過程當中將會進一步的縮短軟件的開發時間,并且在現實的設計過程當中還將會節約80%以上的軟件開發成本,同時還將會提高60%以上的實際工作效率,并且在現實的開發過程當中,此種開發背景之下的開發活動對于開發人員的基礎性技術要求也將會被大大降低。我們以軟件初次上線的測試結果來對其進行比較,傳統的開發方式,初次上線的BUG數量大約在三百個以上,而基于搭建式的軟件開發方式,其初次測試的BUG數量均在三十之下,搭建式開發的質量將會是傳統軟件開發的十倍。但是此種開放方式,讓業務用戶從原有的關心技術、逐漸轉向為了關心業務內容。尤其是WebGIS一類的專業性軟件開發。基于此種優勢,我們可以說“零編程搭建式”得開發方式將會是GIS的一場完美革命。
2搭建式開發技術
2.1數據中心
數據中心可以說是軟件發展過程當中一個重要的組成部分,其在實際的應用以及發展過程當中將會十分重要的作用。而在系統當中,數據中心將會由數據倉庫、構件倉庫以及相關的搭建平臺所互相組成。如圖一所示就是數據中心的搭建開發過程。從圖1當中我們不難看出數據中心與搭建式開發技術之間的具體關系。
2.2構件技術
構件技術所具備的基本思想是在軟件開發以及設計過程當中,通過對可復用的基礎軟件構件進行創建以及合理的利用,來進一步的解決相關的應用軟件在實際開發過程當中所存在的問題。其在實際應用過程當中與相關的對象編程語言并不相同從這個方面進行思考,構件技術其實是一種更加高層次的軟件對象技術。對于使用構件來搭建系統的開發者而言,一個構件就是一個接口集,只能通過接口才能與構件進行通信;而對于構件來說,接口是包含一個函數地址。在實際的應用過程當中,構件技術將會進一步的獨立于語言,但是卻可以很好的面向于應用程序,在實際的應用過程當中,僅僅會規定相關構件的基礎外在表現形式但是不會規定軟件在實際應用過程當中的具體實現方法。在實際的應用過程當中,其既可以應用具體的面向對象的相關編程語言進行設計實現,也可以利用一些非面向對象的編程語言來進行軟件而設計實現。
3結束語
綜上所述,我們國家近幾年的經濟水平有了極大程度的提升,經濟的快速發展讓其它行業的發展受到了極大程度的推動作用。但是在實際的應用以及發展過程當中,無論是哪個方面的發展都將會面臨諸多的發展問題,并且在發展過程當中,發展目標還應該建立在社會需求之上。所以面向服務的軟件開發需要進一步被完善。本文以上內容立足于軟件開發的基礎內容,對搭建式軟件開發技術基礎內容進行了簡要的論述。希望可以通過本文以上內容的論述,促進軟件開發進一步完善。
參考文獻
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關鍵詞:計算機軟件;開發;安全技術
在計算機軟件開發過程中,技術人員結合具體的市場需求,分析潛在的安全隱患,采取安全技術,保證用戶信息安全,防止出現信息被泄漏、篡改、損毀等情況,減少電腦被攻擊的次數,維護好用戶的權益。計算機已經應用到社會各個領域,為人們提供了極大的便利。但是在實際應用的過程中,用戶的計算機經常受到網絡黑客或者病毒的攻擊,影響了用戶的使用體驗感,甚至出現私密信息泄露的問題。因此,本文主要針對計算機軟件開發安全技術進行分析,提出合理的對策和建議。
1計算機軟件開發安全技術的重要作用
在計算機軟件開發中,軟件作為用戶與硬件之間的接口,需要加強安全防護,提升計算機性能,改善計算機運行環境。計算機軟件開發安全技術的應用,具有十分重要的作用。第一,有利于推動計算機軟件設計的規范性,規避潛在的安全問題,提升計算機軟件的性能,延長計算機軟件的使用壽命,滿足用戶不同層次的需求,讓計算機保持良好的運行狀態,從而吸引更多的客戶。第二,計算機在社會不同領域和專業中的應用,拓寬了計算機軟件的應用范圍,為人們的生產生活提供了極大的便利,提高了生產的效率,但是也存在一定的安全隱患。因此,通過安全技術的應用,有效提升軟件的安全性能,減少了外界的影響與干擾,創造了良好的運行條件[1]。第三,有利于保護用戶的個人隱私。在計算機應用范圍不斷擴大的前提下,用戶有很多私密的信息通常會放在計算機內,但是各種因素的影響,比如出現誤操作、外界因素的影響等,增加了計算機系統運行的安全隱患和用戶信息泄露的風險。容錯技術、加密技術、防病毒技術、防泄漏技術等安全技術的應用,有利于保證計算機的安全,保護用戶的個人隱私[2]。
2計算機軟件開發存在的隱患
計算機軟件開發過程會受到周圍環境的影響,增加了軟件開發的安全隱患,無法真正保證計算機軟件系統的安全性,影響了計算機的正常運行。
2.1計算機設備自身存在的風險
受到外界因素的影響,計算機設備長時間運行,線路會出現老化問題,或者被人為地破壞,內部系統出現卡頓,設備配置不合理,無法保證計算機的正常運行,增加了設備運行的安全風險。在計算機使用過程中,用戶沒有對設備進行定期維護與管理,缺乏日常的檢查,再加上使用方法不當或者操作過程存在不當行為,缺乏對計算機風險的預測,隨意下載各種不良軟件、文件等,不僅增加了計算機運行的負擔,甚至超出了計算機的運載范圍,增加了網絡安全風險。因此,為了保障計算機正常運行,用戶要做好計算機設備的檢查與維護。
2.2網絡黑客攻擊
在互聯網中,黑客利用自己的網絡知識和技術通過網絡安全漏洞,對用戶的計算機進行攻擊,竊取、損壞他人的文件,導致計算機癱瘓。目前,由于計算機信息管理機制需要進一步完善,再加上用戶管理權限設置存在問題,給不法分子提供了可乘之機。黑客會通過口令和發送電子郵件的方式進入計算機的操作系統,盜取內部的重要信息,篡改文件信息,導致計算機信息系統不再完整,甚至網絡癱瘓,給用戶帶來經濟損失和數據損失[3]。
2.3網絡病毒入侵
網絡病毒具有傳播速度快、范圍廣、形式復雜以及破壞性強的特點。隨著網絡技術的發展,雖然網絡安全監管力度不斷增加,但是用戶計算機依然存在被網絡攻擊的問題,并且計算機一旦感染病毒,很難徹底清除,影響計算機的運行速度,導致系統頻繁重啟,甚至癱瘓,給用戶帶來巨大的損失。因此,計算機用戶要規范自己的使用行為,提升網絡安全防范意識,做好安全軟件和殺毒軟件的安裝更新。
3安全技術在計算機軟件技術中的應用
為了提升計算機的安全性,在計算機軟件技術開發過程中,需要采用安全技術,提升計算機的安全防護能力,規避潛在的安全風險。
3.1防火墻技術的應用
在計算機軟件開發過程中,為了有效減少計算機運行中存在的風險,設計人員要根據當前的防火墻技術,在計算機內外兩個網絡之間設置防火墻,從根本上保證計算機的安全。第一,設計人員要對網絡進行審核,做好內部網絡劃分,然后做好隔離保護,有效減少外界網絡對計算機內部的影響[4]。第二,要采用信息加密技術,做好寶貴信息的隱藏工作,避免被非法分子利用,提升計算機的安全性能,有效保護內部的信息數據。第三,采用漏洞安全掃描技術,及時掃描計算機的安全漏洞,然后做好修補工作。因此,軟件開發技術人員要重視對防火墻技術的開發,提升防火墻防范的安全級別,增強抵御網絡安全風險的能力。
3.2做好計算機信息系統設計
為了有效保障計算機的安全運行,軟件設計人員要建立安全的信息管理系統,提升系統安全防范能力。第一,設計人員要根據當前客戶的需求,融合多元化的信息元素,不斷創新信息系統,提升計算機信息系統性能,提升運行的效率,適應當前社會迅速發展的要求。第二,做好安全信息的管理與維護。為了避免計算機信息管理系統遭到破壞,設計人員優化信息系統管理的各個環節,既要保證系統內部各個部分的獨立性,又能密切配合,排除互相干擾,實現信息的共享,為計算機正常運行提供安全保障,滿足客戶的基本需求,提升計算機性能,做好風險的自動識別,保證計算機正常運行。
3.3采用網絡入侵檢測技術
計算機軟件開發技術水平的提升推動了網絡檢測技術的發展。網絡檢測技術的應用,可以有效減少網絡攻擊的次數和頻率。入侵檢測技術能夠對網絡運行情況進行檢測,統計異常的網絡行為,并且在受到外界攻擊以后,及時發出警報。入侵檢測技術實現了通信技術網絡技術的融合,提升了網絡安全防范的智能化水平,能夠對整個計算機網絡系統進行有效的監控,有力阻擋外界不良信息的干擾,減少用戶損失。在軟件技術的推動下,混合入侵檢測技術的應用,可以滿足不同用戶的基本需求,融合不同軟件的優點,監控和防范的范圍更加廣泛,有效提升了保護的效果[5]。
3.4應用防病毒技術
根據病毒傳播的特點,軟件開發技術要融入安全技術,提升軟件安全防范能力,避免導致傳播范圍進一步擴大,防止破壞計算機系統,提升計算機安全防護能力和抵御病毒能力。第一,安裝防病毒入侵程序,做好病毒定期排查工作,針對已經進入電腦的病毒要進行徹底的清理,挖掘隱藏病毒,結合實際情況做好計算機的日常維護,保證計算機正常運行,提升病毒抵御能力[6]。第二,安裝防病毒軟件,保證計算機在第一時間內能夠隔離、清除病毒,防止病毒進一步擴散。并且用戶要定期升級殺毒軟件,做好病毒的實時監控,有效避免病毒入侵[7]。第三,做好計算機補丁的修復,如果系統安全漏洞沒有得到及時修復,就會給病毒入侵的機會,需要利用系統安全軟件做好系統補丁,避免病毒通過網絡進入計算機等。
4結語
在計算機軟件開發安全技術的過程中,技術人員要根據當前的市場需求,不斷應用先進的防火墻技術和防病毒技術,提升計算機信息系統性能和網絡入侵檢測技術水平,有效規避潛在的安全風險,降低被黑客攻擊的次數,為用戶使用計算機創造良好的環境。
[參考文獻]
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關鍵詞 搭建式開發 面向服務 軟件開發 技術研究
中圖分類號:TP311.52 文獻標識碼:A
隨著時代的發展,傳統的軟件開發技術已經不能很好的滿足社會的需求。其不足之處主要表現在以下幾個方面:第一,軟件的開發是建立在需求分析的基礎上的,需求處于不斷的變化當中的,開發技術如果不能不斷改進,就無法很好的結合需求開發軟件;第二,傳統技術開發的軟件缺乏靈活性,在其運行過程中幾乎不能進行調整或者改變;第三,從傳統企業的系統整體來看,企業的整個系統是一個比較復雜的整體,其信息模塊都來源于不同的平臺、開發工具,此外信息的管理規范、需求等都不是一個統一的標準。本文結合實際的變化需求,對軟件的開發提出了一些相應的策略。
1 軟件開發現狀
目前,諸多領域的業務普遍出現需求量大、種類多變的現象,所以對信息系統的要求也進一步提高,要求信息系統能夠及時根據需求的變化做出相應的調整。為了解決這一現狀,我們提出了面向服務的搭建式軟件開發技術,它具有較好的抽象性以及靈活性,能夠很好的解決軟件重組和集成等問題。此外,由于其采用的是面向服務的結構,企業在應用時能夠更快速更方便的對軟件的組建進行重組、構建,面向服務作為指導思想也變得更為普及。
搭建式軟件開發模式與傳統的開發模式不同,它能夠讓數據層、邏輯層等彼此分開,其資源的配置方式也變得更加簡便,這樣就能夠實現信息系統的靈活性和快速性。
2 搭建式軟件開發技術
2.1 開發思想及體系結構
搭建式軟件開發技術也就是說能夠隨時根據不同需求組建不同的,能夠更好滿足用戶需求的應用系統,它具有較好的靈活性和即時性,用戶可以不用付出很大的代價就能夠構建滿足自身需求的應用。此外,搭建式開發技術能夠在用戶需求發生改變的時候做出快速的響應,以便更好的完成面向服務的應用。
搭建平臺是搭建式開發技術所創建的系統,它的搭建是有許多層面的構建共同實現的。其中界面表現和邏輯控制能夠很好的融合是通過表單設計器來完成的;工作流主要負責邏輯控制的定制、修改以及業務的產生和完成等過程;功能庫能夠為每一項服務提供相應的組件;數據管理層是通過各種數據庫來實現管理的。
2.2 搭建式開發技術體系結構的實現
2.2.1 工作流管理系統
業務流程的自動化或者半自動化稱為工作流,系統中一些文檔、信息等遵循設定的規則進行流轉,讓各個組織成員之間能夠相互協調,從而實現整體的目標。工作流管理系統的結構大體可以分為以下三層:第一,數據層:系統通過數據庫對定義數據以及運行數據進行存儲;第二,業務層:主要包含整個流程的引擎、監控工具以及數據的訪問構件等;第三,表示層:其用戶有流程的定義人員、系統的管理員以及其他一些用戶。
2.2.2 自定義表單系統
自定義表單系統是構建平臺面向服務的重要構件,它能夠使界面表現和系統的邏輯控制有一個很好融合,其最主要的目的就是要將常用的控制以及功能很好的設計到搭建平臺中,操作方式要做到簡單。自定義表單系統能夠對數據的安全存取提供保障,其具有人性化的服務界面,此外該系統還支持二次開發,這樣就能夠保證軟件能夠即時的滿足用戶的各種需求,對提高工作效率有極大的作用。
2.2.3 搭建框架運行系統
搭建框架運行系統是通過各種基礎的模塊組成的整個軟件系統的基本服務模塊,它是軟件系統的基礎,在此基礎之上進行各種子功能封裝,從而組成一個具有強大功能的業務系統。作為應用系統的門戶,它集成了各種常用的模塊以及各種業務的管理功能。該系統具有很好的擴展機制,同時還提供各種開發配置工具,能夠為應用的再次開發提供良好的條件,此外該系統還摒棄了一些與業務本身沒有關系的技術,這樣就能讓軟件的開發設計人員集中精力于業務本身,有效地降低了軟件開發的復雜性,同時還節約了開發成本。
3 結束語
互聯網技術在企業中的應用變的十分廣泛,隨著企業業務的發展需求以及企業之間的競爭加劇,其應用軟件也變的十分復雜。傳統的軟件開發技術已經不能適應如此快速的變化,其自身的設計思想以及軟件的可開發性、即時性都不能很好的滿足需求,此外,系統存在的一些問題加劇了它被搭建式軟件開發技術取代的趨勢。本文從搭建式軟件開發技術的實用性、先進性等方面進行了簡要分析,闡述了此技術在應對各種業務變化方面的優點。搭建式軟件開發技術能夠大大提高企業的生產效率,降低企業成本,進一步提高企業在市場競爭中的優勢,隨著該項技術的深入研究,必將有很好的發展前景。
本文主要以計算機軟件開發中存在的隱患為切入點,針對存在計算機相關實體設備,信息傳輸過程中以及黑客病毒攻擊中的問題進行簡要的分析,提出對安全技術在計算機軟件開發中的應用進展的看法,希望能夠起到一定的借鑒作用。
1 前言
二十一世紀是互聯網的時代,計算機的功能在不斷強大完善,它在人們生活工作中扮演的角色也日漸重要?,F在的計算機不再是以前龐大笨重的機型,而是發展為體積小巧方便攜帶的工具。并且計算機軟件在不斷的開發過程中,人們的生活方式也得到了很大的改善,計算機軟件涉及的領域也更加全面,但隨之而來的問題是如何更好地保障計算機使用者的信息安全,防止信息泄露。
如今木馬病毒、垃圾郵件等是現在用戶使用計算機中很容易碰到的問題,并且形式也在增多,這就造成計算機被入侵,用戶的信息安全得不到保障,研究計算機中的安全技術迫在眉睫。
2 計算機軟件開發中存在的隱患
2.1 實體設施的受損
計算機的基本設施、網絡通信設備等實體設備的受損會對計算機的安全造成威脅。受損的原因可能為自然災害,電路的老化造成設備的接觸不良,或者人為故意損壞設備使得計算機不能正常運行。由于實體設備受損對計算機的網絡系統運行會造成一定的影響,嚴重的話可能會使得網絡設備的徹底損毀,計算機系統崩潰,給用戶帶來很大的麻煩以及損失。
實體設施的受損原因比較復雜,安全技術的應用進展難度也大大提升,計算機因這些安全威脅受到的損壞也是不可預計的,甚至使得計算機軟件的開發功虧一簣。因此對計算機的相關設備需要做好保養,定期清潔計算機相關設備,以及檢查電路好壞,掌握正確的操作方法,改善檢查制度,將計算機網絡的安全性有力提升。
2.2 信息的傳輸過程易被攻擊
在使用計算機的過程當中,在信息的加工處理過程中成為易被攻擊的對象,特別是在信息的傳輸過程中。一般分為主動攻擊以及被動攻擊,前者是用截取或者造假網絡上傳輸的信息的方式,它使得通信設施不能夠正常運行,在網絡信息傳輸的過程中,非法修改原有的合法信息,使得信息內容改變,破壞原有的信息,欺騙誤導了使用者從而實現攻擊的目的。
后者對傳輸的信息不會造成破壞,但非法分子通過竊聽或者監視的方法獲取想要的信息,這種方式往往比較隱蔽,很難被使用者發現。由此可見,信息的傳輸過程是個比較脆弱的環節,容易被非法入侵。
2.3 黑客或病毒攻擊
黑客通過自身過硬的計算機網絡知識,針對計算機網絡本身存在的問題,加上技術工具的輔助對目標計算機進行攻擊,從而造成網絡系統的癱瘓,對計算機軟件開發的工作進程造成重大影響?,F在互聯網上的黑客攻擊事件并不少,必須高度警戒。
黑客的入侵不僅破壞了系統的設備,更會盜取計算機中的重要信息,對用戶的安全隱私造成極大的威脅,尤其是在軟件開發的過程中,此外還有計算機病毒的攻擊,它的破壞力也是極強的,因為一旦感染病毒,它將以極快的速度攻陷計算機系統的各個角落,危害極大,后期造成的損失也是不可估量的,對計算機軟件開發將是致命的打擊,計算機運行速度會減慢,隨之而來的是系統的癱瘓,重要數據文件的損毀,甚至徹底損壞計算機的硬件設施,這將是不可逆的損失。
3 安全技術在計算機軟件開發中的應用進展
3.1 防火墻、漏洞掃描以及信息加密技術
當前,各種安全技術在計算機軟件的開發中得到了廣泛應用,取得了一系列可喜的進展。防火墻是將不安全的信息隔絕在外的安全屏障,可以在很大程度上確保網絡的不被入侵。它只讓經過審核的應用協議進入,此外防火墻還具備劃分內部網絡的功能,將其進行科學的規制,將重要的網段通過隔離的方式保護起來,最大程度減小對整體網絡運行的影響。
漏洞掃描技術,顧名思義就是在計算機系統被攻擊之前,通過該項技術將自身的漏洞檢測出來并且及時修補,防患于未然。它通過掃描計算機系統,防火墻等,評估出網絡系統的安全系數,對保護計算機安全有很大的幫助作用。至于信息加密技術,主要是重新編碼了目標信息,使得真正的信息被隱藏了起來,不法分子便不能得到真實的信息。
如此一來有效地將信息系統的安全性提高,關鍵的信息數據得到有力的保護,計算機軟件開發過程因此得到了很好的保密。近年來,信息加密技術在電子商務和 VPN 中已得到廣泛的應用,對保障信息的安全起到了不可估量的作用。
3.2 入侵檢測技術
近些年,發展出一種入侵檢測安全技術,針對網絡攻擊有很好的效果。入侵檢測技術對計算機自身系統構造以及網絡系統的特點進行快速的科學分析,統計異常的現象行為,對要發生的攻擊活動進行及時的警報。它是統計技術、通信技術和推理技術的結合,此外還涉及人工智能以及密碼的領域,準確監控計算機網絡系統,對于異常的行為可以辨別出是否受到攻擊,很大程度上減少了用戶的損失。另外有主機、網絡以及混合型的入侵檢測技術,這是根據監控對象劃分類型的。
對計算機操作系統的數據進行全面盤查的是基于主機的入侵檢測技術,保護了它監控范圍內主機的安全。基于網絡的入侵檢測技術的責任是要維護整個網絡的安全,主要通過監測分析網絡數據的流通來達到保護的目的?;旌闲偷娜肭謾z測技術則是結合了前面兩者的優點,防護的范圍更加廣泛全面,保護效果更加顯著。
3.3 反計算機病毒技術
針對傳染力以及破壞力極強的病毒,防范病毒、檢查病毒以及消滅病毒是反計算機病毒技術的三個重要切入點,從而達到保護計算機系統安全的目的。防范病毒是在計算機中安裝防病毒的程序,讓病毒無機可乘,從根本上盡可能減小病毒侵入的可能性,在實際操作中,分別有系統監控以及信息加密等防范措施。
反計算機病毒技術中的檢查病毒有兩種檢查程序,一是根據病毒的傳播方式等顯著的特點來判斷是否感染了病毒,另一種是分析某個時間段計算機的運行數據,保存結果來積累有效數據,將結果與現在的數據段進行對比分析,從而得出是否被病毒感染的結果。
一旦確定病毒入侵了計算機以及網絡系統,必須馬上采取措施消滅病毒。安裝殺毒軟件是比較常用的方法,但病毒不是每次都能夠被殺毒軟件完全殺死的,因為病毒是會進行更新換代的,殺毒軟件沒有相應的數據識別新的病毒,所以需要及時更新升級殺毒軟件,將軟件的殺毒能力提高。
4 結語
綜上所述,計算機網絡在使用的過程中,為我們帶來便利、新的體驗的同時,也存在著很多安全隱患。如何去除這些隱患是當前計算機軟件開發中需要注意的問題。因此,加強安全技術在計算機軟件開發中應用的重視程度,不斷加大對計算機軟件安全技術的研發力度,提高計算機網絡系統安全的技術水平,從而使其在保護計算機網絡系統方面充分發揮出自身應有的作用和價值。
關鍵詞:嵌入式系統;軟件開發;技術
引言
計算機技術一經問世,就成為加快推動人類社會生產活動高效開展的重要力量。在幾十年的發展里程中,計算機相關技術都實現了巨大進步。伴隨著工業現代化進程的不斷深入,嵌入式系統獲得了越來越多的關注。嵌入式系統是一種以軟件和硬件相結合為特征的計算機系統。該種系統常用于工業大型機械化生產或者國防工業等領域,通過嵌入到某些專門設備中予以實現,故此得名嵌入式系統。在數十年的實際應用過程中,嵌入式系統屢經發展,不斷創新改進,目前已經取得了許多項先進技術成果,為今后的相關領域開發工作指出了重要方向。
1 微處理器技術的選擇
微處理器技術是嵌入式系統的重要基本元素。伴隨著加工制作技術的升級,微處理器從最初的4位、8位器件開始,發展到后面的集成式單片8位微處理器、16位微處理器。時至今日,16位微處理器已經成為微處理器應用的中間類型,占據著微處理器市場的最大份額,而更高端的領域則由32位架構的器件所占據。最開始的32位器件采用的是CISC架構,而后隨著技術的發展,性能更加優異的RISC芯片則成為32位器件架構形式的主要選擇。嵌入式系統開發人員可以根據項目實際需要,綜合比較設備性能、服務、適用性以及成本等多個指標選擇最適合的微處理器。
2 系統架構的選擇
架構是系統的基礎組成,不僅關系到系統功能的實現,對于系統后續發展、優化也有著舉足輕重的作用。微處理器的架構開始時僅僅是中央處理器和部分邏輯器件構成的簡單形式。經過多年的發展,微處理器架構變得復雜、繁瑣,但調試技術還是原來那些電路仿真、芯片級調試、ROM監控器以及指令集模擬等技術。隨著嵌入式系統應用范圍不斷擴大和技術要求的不斷提高,系統架構的重要性也在與日俱增,嵌入式系統開發人員必須要認真評估各類微處理器相關特性,選取合適的系統架構,這樣才能保證開發出來的系統的健康水平。
3 設計組成
嵌入式系統的軟件開發工作包括硬件開發和軟件開發兩個部分。最開始的時候,軟、硬件的開發工作基本上都由一名技術人員負責。而且在系統開發項目的全部工作中,軟件開發所占據的比例較小,最大十分之一。隨著技術的不斷發展,嵌入式系統開發工作中軟件設計所占據的比例越來越大。原有工作模式因而發生丟了改變。專業人員專門負責嵌入式系統軟件開發的工作模式出現在上個實際80年代中期,同期軟件開發的工作量占據嵌入式系統開發工作業務量的一半以上。
近些年來,嵌入式系統發展得日漸成熟。軟件、硬件方面都實現了巨大進步。系統開發業務量持續上漲。其中,軟件開發的業務增長更為顯著,已經達到嵌入式系統開發業務量的十分之七、八左右。巨大的工作量已經不是僅僅依靠一個開發人員就能完成的,必須依靠團隊的力量。特別是隨著系統開發工作的深入,一些新的技術措施、手段紛紛涌現,成為系統開發中不可或缺的重要環節。其中一個至關重要的就是用于軟件開發后進行測試的硬件平臺。由于軟件開發業務量的高速增加,用來進行軟件測試的硬件平臺需求也就變得更加迫切。目前常用的方法有本地代碼執行原型環境、指令集軟仿真(模擬),或者是使用標準的、低成本的、現成的評估板等。而主機-目標機連接技術因為成本較低,故而推廣速度很快,其中最為著名的就是JTAG接口。
4 軟件內容
盡管軟件開發所耗費的時間越來越多,但市場對于軟件的開發周期的要求卻越來越短。為了適應市場需求,嵌入式系統軟件開發企業不得不在開發策略上下功夫。早期嵌入式系統軟件結構簡單、功能單一,使用企業自行開發的應用代碼即可實現。如今系統功能豐富,功能強大,結構復雜,軟件開發企業必須依賴外部的力量。目前,軟件開發企業往往根據項目需求,選擇對應的多任務的模型,然后使用標準的、商用的實時操作系統輔助開發。這種做法,優點是開發效率高,缺點是不可避免的遇到知識產權的問題。在全社會都越來越重視知識產權的大形勢下,嵌入式系統軟件開發,必須考慮到知識產權因素的影響,這種影響,不僅僅停留在當前所開發的軟件上,更對后續的相關軟件開發、應用拓展有著巨大的影響。
5 編程語言
編程語言是進行軟件開發設計必不可少的工具。在微處理器剛剛出現,尚停留在4位、8位器件的階段,開發人員只能選擇匯編語言進行開發。當16位微處理器技術出現以后,軟件編程語言的選擇也變得豐富起來。使用較多的有Pascal、C語言、PL/M語言。而對于一些特別的系統,Forth語言更為適合。當32位微處理器應用日漸廣泛以后,又開發出了C和ADA。其中,ADA主要應用于軍事領域,在國防事業中大展身手。時至今日,C++已經逐步取代C語言成為嵌入式系統軟件開發語言的主流,目前大約四分之一到三分之一的嵌入式系統是使用C++設計的。而本來專為嵌入式系統軟件所開發出來的Java則在要求運行時重新配置的領域實現了更大的自身價值,統一建模語言(UML)也成為高級設計方法學的最流行選擇。
6 軟件隊伍的規模和分布
上文提過,最初的嵌入式軟、硬件開發工作通常都由一名工程師予以兼任。經過多年的發展演化,軟件開發工作變得專業化、系統化、精細化,形成了專門負責軟件開發的技術業務人員。而以嵌入式系統軟件開發為職責的團隊則是今后發展的主要方向。IT行業軟件開發項目管理工作責任重大、任務艱巨。嵌入式系統軟件開發同樣如此。其區別僅在于嵌入式系統軟件開發使用過程語言,比如C語言和匯編語言進行編程。嵌入式系統軟件開發是一項技術含量和系統化要求很高的工作。開發團隊中的所有人都要對目標系統有著全面的清晰的了解,而在當前項目越來越大,工作人員越來越多的情況下,受各人業務能力水平等因素的影響,要保持所有人都同樣深入的認知水平顯然是不現實的。實際情況是團隊中部分高端人才對于某個領域認識非常深入,相關業務能力很強,這些人是開發團隊的主干,團隊管理者必須科學、協調、高效使用這些人力資源,確保他們的業務成果可以被其它人員正確使用。而面向對象編程技術則是這種應用策略在技術層面的現實體現。
7 結束語
我國正處于產業結構調整的重要時期,大規模的自動化生產成為工業生產的主流。嵌入式系統軟件遠景廣闊,市場空間巨大。軟件開發企業要牢牢把握這個機會,深入、扎實地研究嵌入式系統軟件開發技術,吸收外部優勢資源為我所用,設計出功能強大、適應廣泛的優質軟件產品,在實現企業自身的健康高速發展的同時,為我國經濟建設提供有力支持與保障。
參考文獻
關鍵詞:UML;MDA;程式語言;流程;活動圖
中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2011)11-2593-03
Software Development Application of UML Technology
LIANG Fu-wei
(Dept.of Computer,Shanghai Bangde Vocational College, Shanghai 200444, China)
Abstract: Based on the study of software development based on UML technology, describes the problems in current software development, UML and MDA's proposed solution is intended to enable software development cycle time, and can better handle the software requirements and technical Risk, quality control software can ultimately make the software developed powerful, easy to maintain, scalable.
Key words: UML; MDA; programming language; process; activity diagram
隨著軟件開發技術的不斷發展和變革,軟件開發人員越來越多的認識到現行軟件開發技術所帶來的一系列問題,主要體現在軟件開發的產能和效率無法提升,軟件方案的開發時間經常被壓縮,導致開發人員只能短期考慮目前系統功能方面的產能,而忽略軟件設計的重要;隨著需求不斷的加入,不愿意多花時間來檢視目前的設計是否還符合低耦合力與高內聚力的原則,因而造成系統的重用性越來越低,系統越來越難修改與維護。其次,開發人員只考慮目前系統功能面的產能,而常常無暇顧及與產能無關的文件維護,導致當系統遇到開發的瓶頸時,例如軟件效能低時,或想改善系統的設計時,協助人員無法取得與系統一致的文件,而無法實時和適當的給予改善意見,造成項目周期延長與失敗。因此,軟件開發必須要采用新的一種流程和方法來提升軟件開發效率和產能。統一建模語言(UML)融合了許多面向對象開發方法的基本概念和優點,是一種程式語言,在提高軟件開發的效能和國際競爭力方面具有重要的意義和作用。
1 UML概述
1.1 UML技術簡介
面向對象的軟件分析與設計(OOA&D)方法得到的OO(Object-Oriented)的模型,OOA&D方法從模型開始,就是識別對象、不斷細化的過程,開發過程就是不斷的迭代過程[1]。簡明準確的建模是把握復雜系統的關鍵,是一個優秀系統開發中的重要的核心部分,其目的是把所要設計的結構和系統的行為溝通起來,對系統的體系結構進行可視化和控制,建模可以更好的理解正在構造的系統,并提供簡化和和復用的機會。因此面向對象的分析和設計應該從建模開始。統一建模語言 UML(Unified Modeling Language) 融合了 Booch、OMT和OOSE方法中的基本概念,是國際上標準的建模語言,是面向對象的分析和設計方法發展的產物,能夠產生和長期其他技術學科的藍圖相似的草圖。UML有統一語義和符號表示,可使項目根植于一個成熟的標準建模語言,從而可以拓寬軟件系統的適用范圍,并提高其靈活程度。統一建模語言(UML)是一種可視化(Visualizing)及文件化(Documenting)、規格化(Specifying)的軟件建模語言。主要使用個案圖、類別圖、對象圖、循序圖、合作圖、狀態圖、活動圖、組件圖、部署圖等可視化圖形符號,來幫助分析設計與了解系統。UML具有一致的圖形表示法和語義,同時也出現了許多UML工具,能夠很好地支持軟件設計和開發。例如UML的開發工具Rational Rose提供了面向對象的分析和設計(OOA和OOD)到面向對象編程(OOP)的平滑過渡機制 , 完整地體現了面向對象的軟件工程思想[2]。
1.2 UML技術的發展歷程
統一建模語言(Unified Modeling Language, UML)是Rational公司整合Booch、Rumbaugh與Jacobson三種方法而提出的對象導向建模工具,該語言最早起源于Booch與Rumbaugh在1995年10月提供給OOPSLA(Object-Oriented Programming, Systems, Languages & Applications)的統一方法(Unified Method),當初的版本是Version 0.8。在1996年,Rational公司將統一方法加入Jacobson的研究(例如使用個案模式等)及其它,并將版本更新為Version 0.9,且正式改名稱為統一建模語言[3]。后經過不同公司的推廣和發展,到目前為止UML工具更新的Version6.1.0。UML及其相關工具發展歷程詳見圖1所示。
1.3 UML的靜態建模機制和動態建模機制
在應用中,當采用面向對象技術設計系統時,首先是描述需求,其次根據需求建立系統的靜態模型,以構造系統的結構。這兩步所建立的模型都是靜態的,包括用例圖、類圖、對象圖、組件圖和配置圖等五個圖形,是標準建模語言UML的靜態建模機制[4]。第三步是描述系統的行為,所建立的模型或者可以執行,或者表示執行時的時序狀態或交互關系。它包括狀態圖、活動圖、順序圖和合作圖等四個圖形,是標準建模語言UML的動態建模機制。
UML包括靜態建模機制和動態建模機制兩大類。靜態結構定義了系統中重要對象的屬性和操作以及這些對象之間的相互關系;動態行為定義了對象的時間特性和對象為完成目標任務而相互進行通信的機制。UML定義了9種圖用于系統建模,分為兩類:靜態結構圖和動態行為圖。
1.3.1 靜態結構圖
用于對系統的靜態方面進行可視化、詳述、構造和文檔化??梢园严到y的靜態方面看作是對系統的相對穩定的骨架的表示,它由類、接口、協作、構件和節點等事物的布局組成。結構圖包括:類圖(Class diagram)描述系統中類的靜態結構,它定義了系統中類的內部結構以及類之間的聯系,用來捕獲信息和事件中的對象;對象圖(Object diagram)是類的實例化圖; 構件圖 (Component diagram)描述程序代碼的物理結構;部署圖(Deployment diagram)描述系統中軟、硬件的物 理體系結構,用于捕獲系統硬件和軟件構件的部署關系。
1.3.2 動態行為圖
用于對系統的動態方面進行可視化、詳述、 構造和文檔化??梢园严到y的動態方面看作是對系統變化部 分的表示,它由諸如隨時間變化的信息流和在網絡上構件的 物理運動之類的事物組成。行為圖包括:用例圖(Use Case diagram)從用戶的角度描述系統的功能,并指出各功能的執行者,說明執行者與提供的用例之間的某種聯系;順序圖(Sequence diagram)描述幾個對象之間的動作協作關系;協作圖(Collaboration diagram)從另一個角度展示對象 之間的動作協作關系。它可以和順序圖相互轉換。在 rational rose中可以由順序圖生成協作圖;狀態圖(State diagram)描述一類對象具有的所有可能的狀態以及狀態轉移關系;活動圖(Active diagram)描述系統中各種活動的執行順序。
1.4 UML可視化建模
UML可視化建模系統支持從系統需求、系統分析到系統設計的整個建模過程[5]。如表1所示。在需求分析階段,UML可以用用例來捕獲用戶需求。通過需求建模,描述對系統感興趣的外部角色及其對用例的功能要求。在分析和設計階段,通過UML的靜態建模機制和動態建模機制對問題域的對象建模,描述類的屬性、類之間的關系、系統動態特征。編碼是一個獨立的階段,其任務是用面向對象編程語言將來自設計階段的類轉換成實際的代碼。 UML模型還可作為測試階段的依據。同時UML還支持對系統體系結構的建模。
2 MDA概述
模型驅動架構(Model Driven Architecture)是OMG(Object Management Group,對象管理組織)采用的一種新的系統開發方法架構,它提供了一種使用模型來進行系統的分析、設計、建構、開發、實作、維護和修改的方法,并經由模型的轉換,自動轉換產生軟件系統相關程序代碼[6]。
MDA是由OMG定義的一種軟件開發架構,其關鍵是軟件開發過程中每個階段(或步驟)的產出均須建構出模式(Model),且該模式產出是下一個階段的輸入。
MDA的發展生命周期其實與其它系統開發模式(例如瀑布模式或RUP模式)的系統發展生命周期并沒有差別,但主要的差別之一是在發展過程中步驟之產出,強調該產出是由計算機可理解的正式模式(Formal Model)表達。
2.1 MDA的流程
模型驅動架構(MDA)的主要流程和產出示意如圖2所示[7]。其中PIM是分析與設計結果的重要產出,主要根據需求建模的結果,從如何支持企業運作的觀點描述一個軟件系統,并不涉及描述系統開發與運作之平臺。PIM必須以有完整定義(Well-Defined)的語言來描述,一個具有完整定義的語言具有完整定義的語法(Syntax)與語義,且適合用計算機來自動解譯。
一個PSM是一種特定平臺的模式,也就是該模式相依于軟件開發技術。對某一種PSM而言,可能僅具有該特定平臺知識的開發者才能理解。一個PIM可被轉成一個或多個PSM,因為一個系統可能包含幾種技術,對每一個特定的技術平臺需產生一個與其它技術分開的PSM,PSM間可借由溝通橋梁(Communication Bridge)的機制來互動。每一個PSM需被轉成程序模式(或簡稱程序代碼),因為一個PSM相依于其開發技術,因此PSM轉成程序代碼之步驟非常直接。若有多個PSM則會轉出多種的程序代碼,不同的程序代碼間也須借由溝通橋梁的機制來互動。
2.2 MDA的轉換
MDA的每一個轉換(例如PIMPSM,PSMCode)須有清楚的轉換定義,且該轉換的工作主要是借由CASE工具來執行,也就是PIM可借由CASE工具轉換成PSM,再轉換成Code[8]。MDA的轉換流程和案例分別如圖3和圖4所示。
在OMG的藍圖中,UML、MOF、XMI、CWM、OCL等一系列標準分別解決了模型驅動架構中的模型建立、模型擴展、模型轉換等這幾個方面的問題。OMG試圖經由標準化的定義,擴大模型驅動架構的應用范圍。同時經由這樣一個可擴展的建模語言環境,軟件開發廠商可以自行設計自己的建模語言,以及建模語言到可執行程序代碼的轉換對應,不過都必須處于OMG的標準化架構之下。如圖5所示的模型轉換與成果關聯關系。
3 結論
通過統一建模語言(UML)和模型驅動架構(MDA)技術的推廣和研究應用,使得系統開發模型標準化,增加系統模型的重用性,增加信息技術部門的產值,降低軟件系統開發與維護的成本,縮短軟件系統開發與導入的時間,增加軟件產能,提升軟件系統開發的國際競爭力。因此,UML技術必將為軟件開發帶來新的技術變革和嶄新的工作流程。
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