計算機軟件開發的基礎架構原理分析*

向健極

(武漢城市職業學院，湖北武漢 430061)

隨著我國經濟的發展，計算機得到了廣泛的使用，無論是個人用戶還是企業用戶，在應用計算機的過程中，都會使用到應用軟件，而且應用領域的不同，使用的軟件也具有較大的差異。在這種背景下，計算機軟件開發已經成為了目前最熱門的行業。但是受到市場和理念的限制，我國的計算機軟件開發工作進步有限，要想最大程度上提高計算機軟件開發水平，必須對軟件開發的基礎架構原理等進行分析，建立一個科學的開發理念，然后完善正版軟件的市場機制，只有這樣才能夠促進我國計算機軟件開發的發展。

一、計算機軟件開發簡述

1.計算機軟件開發的概念

在計算機出現的早期，受到計算機性能和體積等限制，并沒有計算機軟件的概念，隨著集成電路和晶體管等的使用，極大地提高了計算機的性能，人機交互界面得到了很大的發展，逐漸的形成了操作系統，這就是最早的系統軟件。由于計算機能夠提高工作的效率，在很多領域都能夠得到很好的應用，而不同領域對計算機的需求不同，為了滿足不同領域計算機的應用，人們根據實際的使用需要，針對性的開發了一些應用軟件，如在機械制造領域中，就有CAD和CAM等軟件，在藝術設計領域中，有PhotoShop等軟件。隨著計算機應用的深入，類似的應用軟件越來越多，在一些特殊的領域中，需要使用一些市面上沒有的軟件，對于這樣的應用，就要進行特定的軟件開發。由此可以看出，計算機軟件開發的概念可以分為兩種，第一種是先進行軟件的開發，如一些娛樂軟件等，在軟件開發完成之后，再進行市場的拓展，第二種是根據市場的實際需求，針對性的開發應用軟件，如專業的應用軟件。

2.計算機軟件開發的特點

計算機軟件經過了多年的發展，其自身的理論越來越完善，現在已經形成了一門學科，在很多高校中，都開設了這門課程，現在市面上的軟件有很多，涉及到了各個領域，但是仍然有很多新的軟件出現，已經存在的軟件也在不斷的更新，推出新的版本，對自身進行完善。由此可以看出，計算機軟件開發的第一個特點就是持續性，在軟件開發完成之后，還需要對其進行不斷的完善。由于計算機軟件是計算機語言描述的語句，在特定的邏輯關系基礎上，因此不會有完美的軟件出現，所有的軟件都會存在一些缺陷，而且軟件自身越復雜，存在的漏洞也越多，如現在使用最多的Windows系列操作系統，每隔一段時間，都會發布一些補丁，對自身進行完善。除了持續性之外，現在軟件開發具有很強的針對性，隨著軟件公司的增加，市場競爭也越來越激烈，這些軟件公司要想獲得更大的市場空間，取得更好的經濟效益，必須根據市場的需求，進行針對性的軟件開發。

3.計算機軟件開發的發展

計算機出現后不久，在人機交互界面的基礎上，逐漸地形成了操作系統的理念。計算機之所以能夠執行任務，是因為CPU將電路的通與不通兩種狀態，與數學中的二進制有效的聯系起來了，因此要想讓計算機執行特定的任務，必須利用0與1的二進制語言，編寫一個指定的程序。但是這種編寫語言非常復雜，屬于機器語言的范疇，為了方便軟件的開發，逐漸的形成了高級語言，從某個方面來說，計算機軟件開發的發展，受到計算機語言的影響很大，如現在的VF和VB可視化編程軟件的出現，使得很多沒有軟件開發專業知識的人，也能夠開發一些簡單的軟件，極大的簡化了軟件開發工作。由此可以看出，計算機軟件開發向著簡單化發展。隨著計算機軟件應用的深入，可以在不同領域通用的軟件越來越少，一個軟件要想在特定的領域中進行更好的應用，軟件開發者必須具有一定這個領域的知識，因此計算機軟件開發的發展，對開發者自身素質的要求越來越高。

二、計算機軟件開發的基礎架構原理分析

1.計算機軟件開發中基礎架構的需求分析

現在的計算機軟件開發之前，都需要進行軟件的需求分析，尤其是企業應用軟件的開發，由于企業需要的功能比較特殊，根據企業的領域不同，需要的功能具有較大的差異，因此企業會提出功能上的需求。軟件公司在與企業進行溝通后，再進行針對性的開發工作。所以需求分析是軟件開發的第一個環節，也是最重要的部分，如果軟件公司對企業的需求理解錯誤，那么就會導致開發的軟件無法滿足企業應用，導致軟件開發失敗，需要重新進行軟件的編寫。由此可以看出需求分析的重要性。在實際的開發過程中，需求雙方需要派出代表進行溝通，需求分析人員要進行記錄，并對內容進行簡單的分類和分析。通過實際的調查發現，我國軟件公司在需求分析上進行得不是很好，由于分析人員和開發人員之間的溝通有限，通常都是分析人員將記錄的文件交給開發人員，然后開發人員根據自己的理解，進行針對性的軟件開發，在這個過程中，經常會出現開發人員理解錯誤的現象。

2.計算機軟件開發中基礎架構的編寫工作

在需求分析完成之后，就要進行實際的軟件編寫工作，目前使用最多的語言是C語言，由于這種高級語言的結構性和基礎架構比較好，因此被很多編寫人員所采用，雖然出現了VF等可視化編寫軟件，極大的方便了編寫的工作，但是具有專業軟件編程知識的人，大多采用C語言等軟件進行編寫。在實際的軟件編寫過程中，根據軟件的各個功能，通常會設置幾個不同的模塊，每個模塊實現一個特定的功能，然后建立一個主函數，利用這個主函數對各個模塊進行調用，如果需要實現哪個功能，通過調用特定的模塊就可以完成，因此具有很好的結構性，可以很容易地進行維護。在這種基礎架構下，一個軟件的編寫可以有多個人員共同進行，尤其是隨著軟件變得越來越復雜和龐大，如操作系統軟件占用的空間達到了幾個GB，一個人很難完成整個軟件的編寫工作，如果將軟件分為若干個模塊，那么一個人就可以負責一個模塊的編寫，這樣極大地方便了軟件的編寫工作。

3.計算機軟件開發中基礎架構的測試和維護

在軟件編寫工作完成后，不能直接進行使用，需要對軟件的各個功能進行測試，只有保證軟件沒有功能上的問題后，才能放到市場上進行銷售或者交給需求企業，在實際的測試過程中，傳統的方法是輸入指定的參數，然后觀察軟件的運行情況，如果得出的結果與設計的一樣，那就表明軟件沒有問題。這樣的測試方法具有一定的局限性，由于輸入的參數不能代表所有的情況，雖然為了提高測試的準確性，會選擇多組輸入參數，但是依然具有一定的特殊性，根據這種情況，人們開發一些測試的工具，極大地提高了軟件測試的水平。在軟件投入到了市場之后，由于軟件自身存在一些缺陷，同時隨著計算機的發展，對軟件的功能有了更多的要求，因此軟件需要進行定期的維護，通過推出一些新的版本，來修復自身存在的問題，同時增加新的功能。

三、計算機軟件開發的基礎架構選擇

1.計算機軟件開發中基礎架構的重要性

基礎架構的設計，是計算機軟件開發的核心內容，由于軟件是將計算機語言，利用特定的邏輯關系組合起來，從而能夠執行一定的任務，而基礎架構就是對邏輯關系進行定義，因此關系到軟件的維護性和擴展性等。目前使用最多的基礎架構是三層結構體系，通過表示層、邏輯層、數據層來進行軟件的開發，這樣就把軟件的人機交互界面、邏輯關系和計算機語言區分開來，在實際的軟件開發工作中，可以將這幾個部分區分開，進行針對性的開發，在維護和修改時，可以單獨的對人機交互界面或邏輯關系等，進行特定的修改。由此可以看出，基礎架構原理對軟件開發的效率，具有非常大的影響，計算機軟件經過了多年的發展，現在有很多成熟的基礎架構，在實際的軟件開發時，應該根據功能和交互界面的需要，有針對性地選擇一個最佳的基礎架構，最大程度上保證軟件的維護性和擴展性，因此，我國的軟件公司要想提高開發的效率，必須對軟件開發的基礎架構原理進行深入的分析。

2.計算機軟件開發中基礎架構的選擇

現在軟件開發已經成為了一個系統性的工作，需要經過需求分析、編寫和維護等環節，而軟件的基礎架構，能夠對每個環節的效率造成很大的影響。選擇一個良好的基礎架構，對軟件的編寫、維護和拓展，都會產生一定的促進作用，因此在實際的計算機軟件開發過程中，必須根據軟件的功能等，對現有的基礎架構原理進行分析，最后選擇或者針對性的開發一個最佳的基礎架構。C語言等高級語言經過了多年的使用，現在已經有了很多基礎架構，可以滿足不同軟件開發的需要，因此目前的軟件開發工作，基本不需要進行基礎架構的設計，只要根據軟件的應用領域等，選擇一個現有的基礎架構即可，如三層B/S基礎架構，就是現在使用最多的一個架構。

四、結語

在計算機出現的早期，由于軟件自身比較簡單，單個的開發者就能夠完成一個軟件的開發工作，隨著計算機軟件的發展，其自身變得越來越復雜和龐大，很多軟件占用的空間都達到了GB級別，需要大量的開發人員共同進行編寫，為了編寫上的方便，C語言這種模塊性的基礎架構，受到了開發人員的廣泛使用。通過全文的分析可以知道，基礎架構作為計算機軟件的核心，要想使軟件具有一個良好的基礎架構，必須建立在完善的需求分析、開發和維護基礎上。

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