信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件的可靠性設(shè)計(jì)

王漢斌

摘 要

隨著信息系統(tǒng)的不斷發(fā)展，應(yīng)用軟件作為信息系統(tǒng)各項(xiàng)功能得以實(shí)現(xiàn)的前提也越來(lái)越重要，軟件的可靠性是保證軟件正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。因此，為了保證應(yīng)用軟件的可靠性，本文首先對(duì)軟件可靠性的相關(guān)概念進(jìn)行了闡述，接著對(duì)信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行了探究，為未來(lái)應(yīng)用軟件可靠性設(shè)計(jì)提供了參考。

【關(guān)鍵詞】信息系統(tǒng) 應(yīng)用軟件 可靠性 設(shè)計(jì)

信息系統(tǒng)的主要功能是信息的采集、存儲(chǔ)和加工等一系列有關(guān)信息的活動(dòng)，它的運(yùn)行依靠計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，所以信息系統(tǒng)可以定義為一個(gè)可以進(jìn)行信息取得和分析處理的方法、過(guò)程、技術(shù)的綜合整體。應(yīng)用軟件是信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各種軟件的前提和基礎(chǔ)，所以信息系統(tǒng)的應(yīng)用軟件越來(lái)越受到人們的關(guān)注。

軟件的可靠性是決定軟件是否能正常運(yùn)作的關(guān)鍵，由于軟件產(chǎn)品的制作過(guò)程是不可見(jiàn)的，其在設(shè)計(jì)時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)一些缺陷而導(dǎo)致軟件運(yùn)作的異常。因此，軟件可靠性是人們關(guān)注的一個(gè)重要方面。

1 軟件可靠性的相關(guān)概念

軟件可靠性的前提和基礎(chǔ)是軟件的工程化，軟件工程化規(guī)定了軟件在開(kāi)發(fā)過(guò)程中需要遵守的各項(xiàng)規(guī)章規(guī)范，如GB8566等；軟件工程化對(duì)軟件開(kāi)發(fā)的模式也進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明；它還可以通過(guò)軟件的各種需求和特點(diǎn)，制定出配套的軟件設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)和軟件接頭的設(shè)計(jì)方案，保證軟件的質(zhì)量。軟件工程化對(duì)于軟件開(kāi)發(fā)的全過(guò)程都可以進(jìn)行記錄，使得軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的技術(shù)、方法等可以追溯。軟件工程化設(shè)計(jì)的軟件一般是由相對(duì)獨(dú)立、功能單一的模塊組合而成的，其具有禍合度弱、內(nèi)聚度高等特點(diǎn)。

影響軟件可靠性的原因多種多樣，為了保證軟件的可靠性，隊(duì)信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)提出了各種要求。這些要求包括明確軟件的各項(xiàng)功能和軟件的使用環(huán)境，確定如何判斷軟件的可靠性方法，對(duì)功能進(jìn)行權(quán)重劃分和相關(guān)設(shè)計(jì)，確立軟件可靠性設(shè)計(jì)的規(guī)則，對(duì)軟件的開(kāi)發(fā)制定詳細(xì)的計(jì)劃等。

2 信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)

2.1 信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件的結(jié)構(gòu)最好是由相對(duì)獨(dú)立的、功能單一的模塊組成，其設(shè)計(jì)需要有一個(gè)結(jié)構(gòu)有條理的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)某绦蛳到y(tǒng)，用以滿足各種軟件的要求，不同模塊之間的控制結(jié)構(gòu)為單口出入的形式，不包含中斷的情形。這里的設(shè)計(jì)要求模塊的部分故障不會(huì)影響整體信息系統(tǒng)的運(yùn)作，部分的修改對(duì)整體的結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生影響，如果想要修改和增加任務(wù)，可以通過(guò)獨(dú)立模塊的修改來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體的信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)，需要我們采用樹(shù)狀的結(jié)構(gòu)；軟件模塊之間不能由一樣的功能，控制程序的規(guī)模要在一定的范圍內(nèi)；通過(guò)設(shè)計(jì)高內(nèi)聚低的模塊，需要保證模塊之間的獨(dú)立性。信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件通常包含可不同的層級(jí)，主要有應(yīng)用層、專用支撐層、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層、公共支撐層這四層，不同的層有不同的功能。其中，應(yīng)用層負(fù)責(zé)系統(tǒng)中各種要素的具體運(yùn)用，專用支撐層負(fù)責(zé)提供軟構(gòu)件和基礎(chǔ)信息處理服務(wù)，公共支撐層扶著提供信息的訂閱、分享、傳輸?shù)裙δ?，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理。

2.2 信息系統(tǒng)運(yùn)用軟件可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

軟件在進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)和編程等工作時(shí)需要遵循的一定的準(zhǔn)則，這些準(zhǔn)則我們稱為軟件可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。在制定這些準(zhǔn)則時(shí)，我們不僅要考慮如GJB/2102等相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，還需要結(jié)合應(yīng)用軟件的實(shí)際情況，制定出符合應(yīng)用軟件特點(diǎn)的各項(xiàng)準(zhǔn)則。在應(yīng)用軟件可靠性設(shè)計(jì)方面需要明確的規(guī)定包含軟件可用性、軟件防錯(cuò)設(shè)計(jì)、冗余技術(shù)、檢錯(cuò)糾錯(cuò)等。

2.3 信息系統(tǒng)運(yùn)用軟件的可重用設(shè)計(jì)

可重用軟構(gòu)件形式是指那些經(jīng)常使用的功能模塊的設(shè)計(jì)，可重用軟件一般是指那些為實(shí)現(xiàn)某個(gè)應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的的源代碼、目標(biāo)代碼或者需求、規(guī)范等軟件產(chǎn)品，代碼重用、設(shè)計(jì)重用等都是軟件重用中的重點(diǎn)。重用軟件既包括標(biāo)準(zhǔn)的子程序，也包括通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化而得的軟件產(chǎn)品，因此，再信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件中的可重用軟件的設(shè)計(jì)既要考慮標(biāo)準(zhǔn)化還要考慮可重用性。功能合適、界面清晰、接口簡(jiǎn)單、信息隱藏等都是可重用軟件在設(shè)計(jì)時(shí)需要遵循的要求。

2.4 信息系統(tǒng)運(yùn)用軟件的防錯(cuò)和容錯(cuò)設(shè)計(jì)

信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件中的監(jiān)督時(shí)鐘程序可以通過(guò)測(cè)試執(zhí)行程序運(yùn)行的空間和時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的保持和菜單的返回，結(jié)合硬件對(duì)電源進(jìn)行保護(hù)，完成對(duì)電磁干擾、系統(tǒng)不穩(wěn)定等的相關(guān)設(shè)計(jì)。應(yīng)用軟件在可以對(duì)錯(cuò)誤的操作進(jìn)行及時(shí)的糾正和處理，具有自我保護(hù)的能力，因此，應(yīng)用軟件可以通過(guò)其良好的處理能力預(yù)防和阻止一些非法的存取和修改，對(duì)病毒和毀壞等行為作出相應(yīng)的反應(yīng)。防錯(cuò)軟件結(jié)構(gòu)一般包含多版本程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和恢復(fù)塊結(jié)構(gòu)兩種，他們都要求軟件具有相異性，第一種通常通過(guò)表決算法來(lái)對(duì)各個(gè)版本結(jié)果進(jìn)行比較，第二種可以對(duì)軟件中問(wèn)題比較大的部分進(jìn)行冗余。

2.5 檢錯(cuò)編碼和糾錯(cuò)編碼

為了檢錯(cuò)數(shù)據(jù)是否發(fā)生偏差，我們需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢錯(cuò)和糾錯(cuò)，用以提高信息系統(tǒng)運(yùn)用軟件的可靠性。檢錯(cuò)碼是指在代碼進(jìn)行傳輸和存放時(shí)能夠自行發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的碼，糾錯(cuò)碼是指在代碼傳輸和存放過(guò)程中可以自行進(jìn)行糾錯(cuò)的碼。信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，其源代碼一般都是按規(guī)律排列的冗余度的碼字，無(wú)錯(cuò)誤則通過(guò)檢驗(yàn)，有錯(cuò)的話可以在一定程度上予以糾正。

2.6 信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件的安全性設(shè)計(jì)

信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件的安全性通常指的是不發(fā)生事故的能力，保證在軟件開(kāi)發(fā)是不發(fā)生一級(jí)、二級(jí)危險(xiǎn)，且在發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)可以進(jìn)行自測(cè)試和BIT或容錯(cuò)設(shè)計(jì)。其具體的設(shè)計(jì)要求包括關(guān)鍵信息的執(zhí)行、安全關(guān)鍵功能的使用等。

3 結(jié)論

隨著信息系統(tǒng)的不斷發(fā)展和壯大，信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件的可靠性要求也越來(lái)越高，這就需要項(xiàng)目組、開(kāi)發(fā)者等相關(guān)方進(jìn)行不斷的努力，使得信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件的可靠性工作得到更大的進(jìn)步和發(fā)展，從而使得應(yīng)用軟件和信息系統(tǒng)的質(zhì)量和可靠性得到進(jìn)一步提高。

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