軟件體系結構研究進展

程四海

（江蘇智慧云港科技有限公司，江蘇　連云港　222046）

軟件體系結構研究進展

程四海

（江蘇智慧云港科技有限公司，江蘇連云港222046）

現在世界已經進入網絡信息時代，應用軟件和游戲軟件層出不窮，還有一些與生活相關的軟件，例如支付寶、滴滴打車等，影響著人們的生活，因此網絡軟件體系研究已經成為人們的重點，也是大型軟件系統的技術支撐。文章簡要介紹軟件體系研究的必要性和重要意義，重點介紹權利體系結構中的五個部分，并總結出軟件軟件體系結構未來發展趨勢。

軟件體系結構；軟件生命周期；綜述

1　軟件體系結構研究的必要性和重要意義

在1968年，學者提出軟件工程概念，到今日為止，軟件工程已經有一套比較完整的理論、方法、表示語言和使用工具等，許多復雜的問題在這些理論、方法與技術下變得簡單，但是因為軟件變化速度快，復雜且不可見，使得軟件開發空間大，學者們投入的精力也很多，軟件質量也不能得到保證。大量實踐統計表明：大系統軟件開發中70%的錯誤是由需求和軟件設計階段引入的；錯誤出現的時間越早，在軟件系統中存在的時間越長就越難發現，后期工作者們解決問題，糾正錯誤就越困難，為了保證軟件的質量，一些軟件研究專家提出在軟件開發和設計中加入需求分析工程技術和各種軟件建模技術，但是仍然無法將實際需求很好的表達在設計上，未解決這一問題，軟件工程專家提出軟件體系結構概念，解決需求與設計之間不銜接問題。

2　軟件體系結構研究與未來發展方向

2.1需求階段的軟件體系結構

軟件體系結構被提出源自于人們的需求，需求工程重點關注如何刻畫問題空間，軟件體系結構是將需求變成現實，在需求階段，工作人員的工作有兩部分：一是結合軟件體系結構的概念和描述手段在較高抽象層次刻畫問題空間的軟件需求；二是探討如何從軟件需求規約自動或半自動地變換到軟件體系結構的模型。需求階段的工作為軟件提供追溯源，也提供一些技術操作方法，根據需求構建軟件體系結構是工作人員還要考慮如何將需求模型轉變為軟件體系結構模型，和如何確保軟件體系結構模型的可追溯性等，其中運用到的技術手段也不相同，常用到的方法有：Use Case圖描述法、全局分析法

2.2設計階段的軟件體系結構

設計階段是軟件體系結構研究中受關注時期最早，關注量最多的階段，該階段的主要工作有：軟件體系結構模型的描述、軟件體系結構模型的設計與分析方法、以及對軟件體系結構設計經驗的總結與復用等。關于軟件體系結構，其主要包括構件和連接子兩大主要部分，連接子的作用目前被概括為構件間信息傳遞與協調，轉換數據格式，輔助交互等，保持構建之間信息傳遞正常、迅速。為保持信息正確傳遞，為軟件體系結構制定了統一的描述語言，還有一種描述方法為多視圖描述法，多視圖表現出關注點分離的思想，將兩種描述方式結合起來，增強人們對軟件體系結構的理解，簡化技術人員間的交流和系統檢測。

2.3實現階段的軟件體系結構

在軟件體系結構發展早期，技術人員和專家關注的重點是較高層次的系統設計、描述和性質驗證，忽略將設計轉變成現實的過程，近些年，為了更好地將設計方案轉變成現實，從兩個方面下手，一方面是研究基于軟件體系結構的開發過程支持技術和硬件設施，另一方面是尋找從軟件體系結構投入應用的方法和體系檢測方法。將設計出來的軟件體系結構實現需要生成代碼，常見的程序設計語言有C＋＋和Java體系，將程序結構轉變成代碼，但是在細節處理上還存在問題。軟件體系結構中可能出現結構失配情況，可能與構件、連接子相關，對其分別進行檢測，對產品線體系結構、SOA的測試等。

2.4部署階段的軟件體系結構

現在軟件工程被分成多個分支，軟件部署階段與軟件體系已經相互獨立，但是此過程能為高層次的體系結構提供軟硬件模型，提供多種資料以選擇出合適的實施方式，保證軟件體系結構的互聯性。常見的部署方法是先將軟件體系結構分成多個小系統，逐個部署到網絡服務器上，最后通過檢測部署方式是否合適，不合適需要重新部署，再重新部署時要對部署計劃進行微調。我國有很多學者對該階段進行研究，但是目前的部署方案還停留在定性方面，需要技術人員參與，沒有實現自動生成部署計劃和檢測結果。

2.5后開發階段的軟件體系結構

軟件體系結構的后開發階段主要包括維護、演化、復用等工作，軟件體系結構研究初期，該結構表現為靜態，但是經過調查發現，該體系為保證高效運行，其結構必須表現為動態性，變化表現為兩種：一種是軟件內部執行所導致的體系結構改變，另一種是軟件系統外部的請求對軟件進行的重配置。因為現在軟件體系結構的開發是建立在以前軟件的基礎上，沒有注意到體系結構不適用的情況，因此需要建立修復機制，但是目前在此上的研究還不成熟，因此在未來還需要投入更多的注意力。

3　結語

在世界各國研究者的努力下，現在軟件體系結構的研究已經很全面，并取得一定的研究成果，設計方面已經重視人們需求問題的表現，將設計方案轉變為現實的方法多種多樣，部署方案多次被完善，后期檢測技術也得到提升。本文對此所做的闡述，還存在不全面的部分，會在以后的研究中進行深層次的探討。

10.3969/j.issn.1673-0194.2016.19.100

TP311

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1673-0194（2016）19-0177-02

2016-08-23