網(wǎng)絡(luò)軟件工程技術(shù)的發(fā)展研究

胡凡瑋 謝靜思

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從出現(xiàn)以來(lái)就對(duì)人們的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生了重要的積極影響，且社會(huì)正處在一個(gè)全新的環(huán)境之下，這種環(huán)境既是新的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也是新的挑戰(zhàn)。特別是2015年李克強(qiáng)總理開(kāi)始提出“互聯(lián)網(wǎng)+”的概念之后，軟件在現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用逐漸深入，其規(guī)模和復(fù)雜性呈現(xiàn)出不斷發(fā)展的態(tài)勢(shì)。

一、軟件工程技術(shù)的趨勢(shì)

（一）迭代化

工作效率的保障是網(wǎng)絡(luò)軟件工程技術(shù)的核心內(nèi)容與要求，對(duì)于軟件工程人員而言，工作效率始終是密切關(guān)注的問(wèn)題，因此軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)時(shí)間成為了控制管理工作的核心內(nèi)容。為了縮短開(kāi)發(fā)周期，迭代化開(kāi)發(fā)成為了軟件開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)的重點(diǎn)，對(duì)于人員的協(xié)調(diào)能力和測(cè)試能力也提出了新的要求，逐漸形成了以敏捷為基礎(chǔ)的導(dǎo)向方式。

對(duì)于一個(gè)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，在為一個(gè)問(wèn)題開(kāi)發(fā)解決方案的過(guò)程當(dāng)中會(huì)涉及到不同類(lèi)型的活動(dòng)行為，此時(shí)我們需要正確地分析那些需要解決的問(wèn)題然后重新設(shè)計(jì)方案并收集需求，最終將這些需求轉(zhuǎn)換在設(shè)計(jì)范疇之內(nèi)。最后在對(duì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)測(cè)試后活動(dòng)結(jié)果，這一順序相對(duì)自然。但如果要將規(guī)模進(jìn)行擴(kuò)大，那么所有的開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)和測(cè)試環(huán)節(jié)都面臨著某些關(guān)鍵問(wèn)題。這要求我們利用迭代思想在計(jì)劃內(nèi)的每一個(gè)環(huán)節(jié)（或版本內(nèi)容）進(jìn)行驗(yàn)證和評(píng)估，從客觀(guān)演示的范圍內(nèi)以減少項(xiàng)目可能存在的各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)，建立一個(gè)更加完整的解決方案。

（二）持續(xù)性集成

持續(xù)性集成（Continuous Integration）是一種軟件開(kāi)發(fā)實(shí)踐，目的在于驗(yàn)證集成的正確性并及早地發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的存在。開(kāi)發(fā)人員在完成代碼編寫(xiě)之后會(huì)向版本控制庫(kù)提交這些代碼，并且在提交之前會(huì)在本地展開(kāi)一次私有構(gòu)建確保代碼修改不出現(xiàn)其它問(wèn)題。此時(shí)集成服務(wù)器CI會(huì)一直對(duì)版本變更情況進(jìn)行檢測(cè)，一旦有變更情況產(chǎn)生，CI服務(wù)器就會(huì)在版本控制庫(kù)選擇代碼然后到集成服務(wù)器上執(zhí)行構(gòu)建腳本進(jìn)行軟件編譯、單元測(cè)試、代碼檢查、文檔生成等。在完成此類(lèi)工作之后CI服務(wù)器再根據(jù)構(gòu)建結(jié)果進(jìn)行反饋，包括提交某些BUG信息等，并繼續(xù)監(jiān)控代碼變更情況等待下一次持續(xù)集成過(guò)程。

持續(xù)性集成的意義在于確保迭代開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)的整體質(zhì)量。現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)軟件工程行業(yè)變得更加多元化和復(fù)雜化，其中的開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)也隨之產(chǎn)生了改變，會(huì)更加關(guān)注需求和分析的相互作用。自動(dòng)化的持續(xù)集成能夠顯著保障代碼質(zhì)量，并且在已有的配置管理模塊當(dāng)中完成集成和自動(dòng)build的步驟，結(jié)合軟件開(kāi)發(fā)的具體要求展開(kāi)檢測(cè)并生成報(bào)表內(nèi)容。對(duì)于專(zhuān)業(yè)化的軟件開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，軟件工程的規(guī)模化要求不斷提升，應(yīng)重視實(shí)踐環(huán)節(jié)并規(guī)劃已經(jīng)開(kāi)發(fā)完成的項(xiàng)目做好戰(zhàn)略部署。

二、軟件工程技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

（一）邏輯應(yīng)用

對(duì)于軟件工程技術(shù)來(lái)說(shuō)，如何保障軟件在各個(gè)階段的工作效率非常重要，對(duì)于軟件描述、管理等各個(gè)方面的研究也是當(dāng)前的工作重心。我們基于工作過(guò)程來(lái)分析可以將軟件工程的不同生存周期視作為不同的發(fā)展階段，在定義時(shí)會(huì)涉及到問(wèn)題的可行性與需求分析，并且獲得后期開(kāi)發(fā)和維護(hù)過(guò)程的重點(diǎn)信息。在詳細(xì)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)則會(huì)通過(guò)編寫(xiě)代碼和測(cè)試的方式最終發(fā)布軟件，并且從問(wèn)題的確認(rèn)和問(wèn)題范圍入手來(lái)綜合評(píng)估后續(xù)的工作需求。如果有效性證明環(huán)節(jié)當(dāng)中有一種情況是“假的”，那么對(duì)于有效性的證明也可以隨之停止。綜合來(lái)看，當(dāng)相關(guān)的步驟可以符合用戶(hù)需求時(shí)，則可以判定這一分析過(guò)程是正確的；反之，分析結(jié)果是錯(cuò)誤的，需要繼續(xù)展開(kāi)完善過(guò)程。

1.軟件定義階段

在軟件定義階段，首先要進(jìn)行問(wèn)題定義然后再作出可行性分析。在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)某個(gè)軟件的時(shí)候除去基本的開(kāi)發(fā)要求和功能模塊外，還應(yīng)該考慮到部分功能的必要性和有效性。在項(xiàng)目初期，要準(zhǔn)確地應(yīng)用邏輯思維來(lái)完成具體的工作規(guī)劃。例如對(duì)于管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，就需要對(duì)某個(gè)時(shí)間段使用的人數(shù)作出一定的限制，否則必然導(dǎo)致服務(wù)器壓力過(guò)大，并且在登錄人數(shù)過(guò)多時(shí)還要進(jìn)行管理監(jiān)督，包括開(kāi)發(fā)者范圍的約束和客戶(hù)范圍的約束。邏輯學(xué)當(dāng)中任何概念都可以被視為是“類(lèi)概念”，即概念是思維的形式并承擔(dān)著相應(yīng)的思維內(nèi)容。

2.軟件開(kāi)發(fā)階段

在軟件的正式開(kāi)發(fā)階段，首要工作是做好需求分析，將各個(gè)數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系進(jìn)行結(jié)合評(píng)估之后再選擇圖形化的方法做出描述。需注意的是如果我們需要獲取直觀(guān)的數(shù)據(jù)模型聯(lián)系信息，那么就需要根據(jù)已有的信息得出用戶(hù)的實(shí)際需求結(jié)論，在多方考慮要求下滿(mǎn)足運(yùn)行實(shí)踐要求。在進(jìn)行需求分析后，后續(xù)的工作則是規(guī)范描述應(yīng)用，即將軟件的需求實(shí)際轉(zhuǎn)化為軟件體系結(jié)構(gòu)，在此階段需要確定系統(tǒng)接口和數(shù)據(jù)庫(kù)模式，在概念設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)用適當(dāng)?shù)姆椒ū硎舅惴ê蛿?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)內(nèi)容，這一階段即我們所說(shuō)的詳細(xì)設(shè)計(jì)階段。例如我們?cè)谶M(jìn)行網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物時(shí)，如果已經(jīng)確定訂單但沒(méi)有在規(guī)定時(shí)間內(nèi)付款，那么很可能就需要重新登錄驗(yàn)證信息，此時(shí)編寫(xiě)代碼時(shí)就會(huì)有l(wèi)ockform代碼，目的是對(duì)于某些長(zhǎng)時(shí)間未登錄的狀態(tài)進(jìn)行“系統(tǒng)鎖定”。此類(lèi)程序從邏輯學(xué)的角度來(lái)看就是通過(guò)驗(yàn)證的方式演化不同的程序，演繹過(guò)程當(dāng)中的水平關(guān)系和垂直關(guān)系也是程序當(dāng)中的邏輯關(guān)系。

3.軟件測(cè)試階段

在軟件測(cè)試階段是全部模塊設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)之后所進(jìn)入的階段，目的在于定位軟件當(dāng)中存在的各種BUG內(nèi)容，并且在開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)作出修改后回歸至問(wèn)題當(dāng)中。所有的測(cè)試人員都要熟悉軟件業(yè)務(wù)功能，才能以此為基礎(chǔ)分析軟件可能存在的各類(lèi)缺陷。當(dāng)然每個(gè)用戶(hù)的需求會(huì)產(chǎn)生變化，因此在測(cè)試環(huán)節(jié)當(dāng)中就應(yīng)應(yīng)用邏輯學(xué)的方法來(lái)強(qiáng)化彼此之間的溝通。

4.軟件維護(hù)階段

現(xiàn)階段軟件工程產(chǎn)品都需要進(jìn)行維護(hù)，如果用戶(hù)在使用過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)了各類(lèi)問(wèn)題，那么就會(huì)展開(kāi)反饋和維修。準(zhǔn)確地理解軟件設(shè)計(jì)者和使用者之間的矛盾問(wèn)題至關(guān)重要，因此軟件可靠性成為了關(guān)鍵因素。軟件的運(yùn)行需要硬件的支持，為了滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，即便軟件本身不出現(xiàn)故障，那么也需要對(duì)部分功能進(jìn)行修改和調(diào)整，這說(shuō)明計(jì)算機(jī)軟件工程技術(shù)和邏輯學(xué)之間的密切聯(lián)系，也證明了軟件工程技術(shù)的邏輯應(yīng)用價(jià)值。

（二）自適應(yīng)應(yīng)用

自適應(yīng)策略執(zhí)行階段會(huì)按照被控制目標(biāo)的特性作出調(diào)整，確定軟件系統(tǒng)當(dāng)中有哪些內(nèi)容可以調(diào)整、如何支持自適應(yīng)控制層并進(jìn)行操作、如何正確地執(zhí)行自適應(yīng)。綜合來(lái)看自適應(yīng)階段的應(yīng)用是為了調(diào)整某些軟件的參數(shù)與結(jié)構(gòu)，其中參數(shù)調(diào)整是控制模塊在運(yùn)行時(shí)對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的改變策略，設(shè)定軟件當(dāng)中的可配置變量數(shù)值來(lái)改變軟件新維護(hù)，對(duì)于目標(biāo)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程并不作出修改。而結(jié)構(gòu)調(diào)整一般需要底層系統(tǒng)的支持，比參數(shù)調(diào)整更加靈活，但運(yùn)行環(huán)節(jié)可能會(huì)有風(fēng)險(xiǎn)存在。而基于狀態(tài)模型將某一階段系統(tǒng)所處的狀態(tài)和執(zhí)行策略進(jìn)行遷移之后，可以基于路徑模型從系統(tǒng)運(yùn)行層面來(lái)分析可靠性，并確定不同的代碼執(zhí)行路徑是否會(huì)讓系統(tǒng)的可靠性出現(xiàn)問(wèn)題，基于所有構(gòu)件的傳播過(guò)程來(lái)對(duì)系統(tǒng)的整體性能作出判定。

在自適應(yīng)應(yīng)用環(huán)節(jié)模型的作用在于描述軟件的結(jié)構(gòu)、參數(shù)信息等，且描述軟件形態(tài)結(jié)構(gòu)和參數(shù)之后會(huì)利用流程思想確定單元之間的數(shù)據(jù)流關(guān)系（主要是調(diào)用關(guān)系），然后確定單元內(nèi)部可以調(diào)整的參數(shù)。整體流程思想來(lái)源于面向服務(wù)的架構(gòu)內(nèi)容，組織web服務(wù)穿來(lái)執(zhí)行服務(wù)，web服務(wù)的相互關(guān)系本質(zhì)上屬于數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)，因此需要通過(guò)參數(shù)控制的方法來(lái)調(diào)整調(diào)用過(guò)程，在模型當(dāng)中建模之后確定自適應(yīng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)來(lái)完成調(diào)用過(guò)程。在當(dāng)前的軟件系統(tǒng)當(dāng)中，不同的軟件單元共同協(xié)作完成系統(tǒng)服務(wù)，我們也可以以此為基礎(chǔ)進(jìn)行軟件單元的過(guò)程描述，例如使用CompositeProcess和AtomicProcess評(píng)估組合過(guò)程。目標(biāo)系統(tǒng)會(huì)提供不同類(lèi)型的服務(wù)，多個(gè)建模可以描述不同的單元特征和行為模式，呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)化關(guān)系。

三、結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)軟件工程技術(shù)的發(fā)展實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)階段的技術(shù)創(chuàng)新，使得軟件變得更加多樣化以適應(yīng)多層次的市場(chǎng)需求。技術(shù)發(fā)展模式的核心在于技術(shù)創(chuàng)新，創(chuàng)新發(fā)展會(huì)建立在已有的技術(shù)條件之上。軟件工程技術(shù)在未來(lái)的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)將扮演著社會(huì)發(fā)展的輔助者角色，擁有良好的發(fā)展前景和發(fā)展空間，軟件工程師也需要確保服務(wù)過(guò)程和功能的優(yōu)化方式，對(duì)軟件做好綜合應(yīng)用。

作者單位：江西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院