計算機程序語言與軟件開發分析

黨劼

[摘要]隨著21世紀信息技術的發展，信息化時代已然來臨，而其中計算機的程序語言與軟件開發也有了巨大的進步本文將主要圍繞計算機程序語言的歷程和軟件危機與SDT的發展，及程序語言設計在軟件開發中的應用這三大方面表展開討論，對計算機程序語言與軟件開發進行了一個系統的分析？

[關鍵詞]程序語言；軟件開發；數據；計算機

[中圖分類號]G623.58 [文獻標識碼]A [文章編號]1672-5158（2013）06-0059-01

一、計算機程序語言的歷程

眾所周知，計算機所接受的僅僅為一串數字代碼，它通過接受人們所編制的語言程序，去命令自己如何執行工作。在計算機專業術語中，將這一串數字代碼稱之為指令代碼，而計算機也正是通過執行這些指令代碼，來完成計算機和人類的人機互動。機器語言是指可以由計算接直接接受并處理的語言，而指令代碼則是操作碼和地址碼結合而成，由于各計算機不同的電路系統決定了他們語言之間的差異，因此，同樣一個問題被放人不同的機器中執行，就得使用不同的機器語言來發布命令，并編寫不同的程序。通過機器語言去編寫程序，不僅浪費了許多的時間，更降低了工作效率。隨之匯編語言的出現，相對于之前的機器語言來說，匯編語言在程序編寫和程序修改方面則顯得更簡單，但是匯編語言的程序格式與機器語言大致相同，不同計算機的指令系統又不相同，導致不同計算機中使用的匯編程序也不相同，因此，匯編語言的程序還是只能應用在單一種類的計算機中。而除此之外還有一種宏編語言，它的組成高于匯編語言，但低于高級程序語言。

為了提高編制程序的適用性，五十年代初，已經研制出了一種高級程序設計語言，它與計算機本身的指令系統無關，它摒棄了傳統的指令代碼構成方式，而是由各種詞語和數學公式，通過一定的語法規則而聯系起來的。由程序語言組成的命令不再叫做指令，而是被稱之為語言。之前由機器語言編寫的多條指令，可以簡化為一條語言，且程序語言可以適用于任何計算機，前提是該計算機中配有翻譯程序。

二、計算機的軟件危機與SDT的發展

軟件技術經歷的兩個時期的發展歷程，即是線性程序設計階段和模塊化設計程序階段。線性程序設計在整個設計過程中都是由一個人完成的，這種工作模式導致它不能較好地去處理復雜程度較高的問題。因此在線性程序的基礎上研制出了模塊結構設計，模塊程序設計主要包括瀑布型和噴泉型，通過call.do等語言來控制模塊間的關系，這種設計方式可以對復雜的問題進行處理。隨著經濟的快速發展，各行各業對軟件的需求量日益上升，供應量逐漸無法滿足需求量。國外在研發一系列大型高級軟件時也碰到了許多問題，拋開那些成功的案例，即使有些軟件系統完成了，但是也沒有在計劃時間內結束，導致成本大大超出預算。正是這種糟糕的形勢導致了軟件危機的到來。其中，軟件危機主要體現在以下三個方面：首先是軟件的需求量已經大大超出了軟件生產量；其次是軟件開發的成本費用日益上升；最后是軟件在質量與可靠性方面的要求也越來越高。

為了解決上述問題，在1968年北大西洋公約組織在會議上提出了軟件工程這一說法，將工程的概念引用到了軟件開發的過程中。通過工程的基礎只是與運作方法對軟件進行開發設計，并投入量產管理。在軟件工程中，軟件開發屬于軟件生命周期中的某個階段，對于每個階段的設計開發均要提出完整有效的文檔資料，并對這些資料進行評審、檢驗、管理。1974年召開的第一次軟件工程會議標志著軟件開發設計的工作方式從個體手工勞動模式，成功地轉化為了集體的勞動工程模式，為軟件危機的解決帶來了希望，特別是在軟件開發工具、管理模式等方面取得了新的進展。在這段時期中，軟件業仍然將程序語言作為軟件生產率提升的主要工具，因此軟件業在高級語言上面投入了更多的精力與資金，用來研發功能更廣泛、效率更高的高級語言程序。

三、程序語言設計在軟件開發中的應用

（一）程序語言設計在軟件開發中的體現

九十年代最杰出的程序時間方法是面相對象的程序設計方法。這種新型的設計方式，在軟件工程及智能方面都得到了有效的運用。更多的程序設計語言都被注入了OOP編程技術當中，已經成為了九十年代的主流趨勢。大多數人都認為，面向對象的程序設計語言，意味著軟件業進入了一個新的革新。OOP是人們通過模仿現實生活建立的模式，而研發出來的程序設計方式，這種研發思想源于人們對自然世界的認識，人們在處理現實世界的復雜關系時，逐步培養了一定的分析能力與抽象感知能力，并在這些能力培養的基礎上對程序設計進行應用，從而形成了面向對象的程序設計概念。相對而言，非面向對象的語言編制方式所編織出來的程序，結構性與擴充性均較差一些。面向對象的編制程序，不僅能較好地解決以上問題，還能對傳統軟件設計中較復雜的問題進行簡單的處理，避免之前的缺陷設計方式。

（二）傳統程序設計中存在的缺陷

傳統的程序設計技術是針對數據而研發出的設計方法，在這種設計方式中，過程和數據是獨立存在的個體，數據是問題中的客體，用來闡述問題中存在的信息；過程是用來對這些信息進行處理的，因此編程員在編制程序的時候，必須事先對所有待處理的數據格式有個了解，對于不同的數據格式，需要編制出不同的程序。除此之外，傳統的程序設計方式所編織出來的程序，只有很小一部分可以重復使用。另外，若在大型高級軟件系統的開發過程中，設計人員隨意改變了其中某個數據結構，而沒有及時告知所有的開發者，那么其所存在的風險將是不可預知的。

（三）OOP的優勢分析

以往傳統的程序設計技術在運用中對程序與數據之間的內在關系不夠重視，通過計算機所解決的問題都是一些現實中所存在的問題，這些問題的產生原因追溯到根本，無非就是各種事物之間相互聯系所造成的。其中每組具體的對象均可用以下兩種特質來進行描述：用來描述事物靜態過程所需應用的數據結構，及對于以上數據進行有效執行（動態過程）。由此可見，只有將數據與過程有效地結合在一起，才能真實地反應實際存在的問題。數據結構與數據執行實際上是互相制約互相影響的，從這個角度思考的話，可以看出面向對象的程序設計技術與以往傳統的數據過程設計技術之間存在著本質的區別。面向對象的程序設計技術是對問題進行一定的劃分，通過人們所形成的自然思維去建立不同領域的問題模塊，將程序中所碰到的問題模擬為真實世界中所存在的問題，進而得到更加直接與更加自然的設計結果，這種軟件開發系統的主體為對象，這里的對象能真實地將實際存在的問題進行折射。

四、結束語

隨著經濟的日益發展，計算機軟件技術行業的發展勢頭也越來越強烈。原有的人工智能、數據庫、程序設計語言之間存在的相互關系，導致他們的研究之間必然存在一定的交融之處。例如，對于知識的描述事發能夠通過類體系、數據庫語言及程序語言等方式進行一體化等。而面向對象技術的產生，很可能會將三者的聚集并體現在面向對象上。無論一個語言中蘊涵了多少面向對象的基本因素，它開發軟件的能力必然比以往的傳統方式要更強，這一點早已得到了各業內人士的集體認同。因此對象與信息的程序設計方式將數據結構的設計方式取代，是軟件業發展的必然趨勢。

參考文獻

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