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1計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)概述

1.1計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的概念

在計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的早期，受計(jì)算機(jī)性能和應(yīng)用范圍的限制，并沒有計(jì)算機(jī)軟件這一概念.但是在晶體管和大規(guī)模集成電路應(yīng)用以后，計(jì)算機(jī)的性能有了極大的提升.同時(shí)其適用的領(lǐng)域也有了極大的拓展，在這種情況下為了更加科學(xué)、合理的應(yīng)用計(jì)算機(jī)的能力，就需要計(jì)算機(jī)軟件的介入.由此產(chǎn)生了計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)，也就是計(jì)算機(jī)最早的系統(tǒng)軟件.由于計(jì)算機(jī)軟件的存在能夠極大的提升計(jì)算機(jī)的應(yīng)用性能，所以計(jì)算機(jī)在不同領(lǐng)域應(yīng)用設(shè)計(jì)人員就會(huì)根據(jù)這一領(lǐng)域的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了不同的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng).如在機(jī)械制造領(lǐng)域就有CAD和CAM等軟件，在設(shè)計(jì)領(lǐng)域有PhotoShop等軟件，隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用范圍的擴(kuò)展和應(yīng)用數(shù)量的增加，在一些特殊領(lǐng)域需要應(yīng)用到之前沒有的軟件，就需要計(jì)算機(jī)軟件的設(shè)計(jì)主體進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)工作.在具體的計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)工作中軟件開發(fā)共分為兩種，一種軟件開發(fā)形式是開發(fā)主體先進(jìn)行開發(fā)，在開發(fā)完成以后在尋找市場.一種軟件開發(fā)針對(duì)目前市場上的應(yīng)用需求，進(jìn)行針對(duì)性的應(yīng)用軟件開發(fā).

1.2計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)活動(dòng)在持續(xù)了多年以后，已經(jīng)逐漸形成了獨(dú)立的學(xué)科體系，當(dāng)前國內(nèi)很多高校等開設(shè)了計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)這一課程.計(jì)算機(jī)軟件在具體的開發(fā)實(shí)踐中表現(xiàn)出了兩個(gè)主要特點(diǎn)：持續(xù)性和針對(duì)性.計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)活動(dòng)持續(xù)了很多年，市面上的計(jì)算機(jī)軟件數(shù)量極多，但是因?yàn)榻?jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，還是不斷有新的計(jì)算機(jī)軟件需求產(chǎn)生，不斷有新的計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)出來.同時(shí)因?yàn)橛?jì)算機(jī)軟件本身是在特定邏輯關(guān)系上形成的描述語句，所以根本不會(huì)有完美的軟件產(chǎn)生，每一個(gè)計(jì)算機(jī)軟件在誕生以后都需要不斷的修補(bǔ)和完善，所以計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)最大的特點(diǎn)就是持續(xù)性.受現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)的影響，當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展體系逐漸完善，新生的經(jīng)濟(jì)形式更多的向微觀經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域發(fā)展，企業(yè)主體對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的需求愈發(fā)個(gè)性化.同時(shí)隨著計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)量的增多，計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)主體為了迎合用戶的需求，更多的推出了針對(duì)性的計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)理念，針對(duì)性成為新時(shí)期計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的新特征.

1.3計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的發(fā)展

計(jì)算機(jī)誕生后不久，在晶體管和大規(guī)模集成電路基礎(chǔ)上形成的操作系統(tǒng)逐漸成型.而計(jì)算機(jī)之所以能夠執(zhí)行特定的任務(wù)是因?yàn)镃PU將線路的通與不通和二進(jìn)制數(shù)聯(lián)系在一起，這樣操作人員就可以借助二進(jìn)制數(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)命令.但是因?yàn)槎M(jìn)制數(shù)本身并不符合人們本身的使用習(xí)慣而且較為復(fù)雜，所以設(shè)計(jì)人員在二進(jìn)制數(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)了計(jì)算機(jī)編程的高級(jí)語言.從某種程度上來說計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)受到高級(jí)語言的影響極大，在現(xiàn)代社會(huì)借助高級(jí)編程語言VF和VB即使是非專業(yè)軟件開發(fā)人員也能夠完成簡單的計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)任務(wù).細(xì)數(shù)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的發(fā)展過程就會(huì)發(fā)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)活動(dòng)正向著簡單化的方向發(fā)展.同時(shí)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)化大生產(chǎn)模式的普及，社會(huì)分工越來越細(xì)，能夠在不同領(lǐng)域通用的計(jì)算機(jī)軟件越來越少，計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)工作對(duì)開發(fā)人員的綜合素質(zhì)要求提升.

2計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中基礎(chǔ)架構(gòu)原理分析

2.1基礎(chǔ)架構(gòu)的需求分析

在計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)活動(dòng)中，軟件本身的需求分析是最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，如前文所述現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)主體對(duì)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的需求表現(xiàn)出高度的個(gè)性化，企業(yè)經(jīng)營項(xiàng)目的不同、運(yùn)營方式的不同、管理方式的不同都會(huì)導(dǎo)致用戶對(duì)計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的不同需求.所以計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的需求分析是軟件開發(fā)的第一步也是最重要的一步.如果不能透徹的理解用戶的計(jì)算機(jī)軟件需求，就可能會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的偏差，甚至是失敗.當(dāng)前我國的計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)主體在運(yùn)營過程中對(duì)需求分析環(huán)節(jié)的重視程度還存在不足.具體表現(xiàn)為我國的計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)企業(yè)在運(yùn)營模式上采取經(jīng)營主體與設(shè)計(jì)主體分開的經(jīng)營方式，與客戶就軟件設(shè)計(jì)需求進(jìn)行溝通的往往是計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)企業(yè)的經(jīng)營人員，而從事計(jì)算機(jī)軟件具體開發(fā)的人員往往是設(shè)計(jì)人員.用戶的需求經(jīng)過經(jīng)營人員的轉(zhuǎn)述后往往會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員對(duì)用戶需求的誤解.

2.2基礎(chǔ)架構(gòu)的編寫

在具體的需求分析工作完成以后，就需要設(shè)計(jì)主體根據(jù)用戶的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行軟件的編寫工作，當(dāng)前在軟件編寫工作中應(yīng)用最多的編程語言是C語言，這種編程語言的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)性突出、基礎(chǔ)架構(gòu)優(yōu)秀，能夠?yàn)楹罄^的編寫工作提供更多的便利.在軟件的實(shí)際編寫過程中為了提高軟件的編寫速度，設(shè)計(jì)主體往往會(huì)采用多個(gè)工作面同時(shí)工作的方式進(jìn)行編寫.具體而言就是根據(jù)計(jì)算機(jī)軟件的結(jié)構(gòu)特性將軟件分為幾個(gè)關(guān)鍵模塊，每個(gè)模塊形成一個(gè)工作面由一個(gè)編程人員進(jìn)行編寫，在編寫工作完成之后再設(shè)置一個(gè)主函數(shù)連接各個(gè)模塊，從軟件應(yīng)用的整體來看，使用者需要應(yīng)用軟件的某個(gè)功能主函數(shù)就能夠調(diào)用某個(gè)模塊滿足用戶的需求.在保證計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，最大限度的提升了計(jì)算機(jī)軟件編程的效率.

2.3基礎(chǔ)架構(gòu)的測試與維護(hù)

從計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)主體的角度來看，設(shè)計(jì)完成的計(jì)算機(jī)軟件是不能直接應(yīng)用的，因?yàn)楣こ淘O(shè)計(jì)軟件與目標(biāo)設(shè)計(jì)相比還存在著較大的差距，盲目的應(yīng)用會(huì)危害到計(jì)算機(jī)軟件的安全，也會(huì)對(duì)應(yīng)用企業(yè)主體造成損失.設(shè)計(jì)完成的計(jì)算機(jī)軟件只有在完成測試工作之后才能投入實(shí)用.在計(jì)算機(jī)軟件測試領(lǐng)域傳統(tǒng)的測試方法是數(shù)值輸入測試法，以預(yù)先計(jì)算好結(jié)果的數(shù)據(jù)輸入到軟件系統(tǒng)中，如果輸出的結(jié)果是正確的那么就可以斷定計(jì)算機(jī)軟件沒有問題.但是這種測試方法本身存在著較大的局限性，因?yàn)檩敵鼋Y(jié)果的正確性是不能保證計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)處理過程的正確性的.也就是說計(jì)算機(jī)軟件顯示正確結(jié)果可能是一個(gè)偶然性事件，并不能夠完全證明軟件本身的合理性.所以在這一疑問的推動(dòng)下設(shè)計(jì)人員開發(fā)了專門針對(duì)計(jì)算機(jī)軟件特點(diǎn)設(shè)置的測試軟件，應(yīng)用測試軟件能夠保證對(duì)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)結(jié)果和過程的全方位檢測.

3計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中的基礎(chǔ)架構(gòu)選擇

3.1基礎(chǔ)架構(gòu)的重要性

計(jì)算機(jī)的軟件設(shè)計(jì)是利用特定的邏輯關(guān)系對(duì)軟件內(nèi)容的定義，具體的軟件設(shè)計(jì)工作就是對(duì)軟件內(nèi)容的定義，而特定的邏輯關(guān)系就是計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的基礎(chǔ)架構(gòu).計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)架構(gòu)不僅能夠決定計(jì)算機(jī)軟件的運(yùn)行方式和流程，而且還會(huì)對(duì)軟件的未來維護(hù)和擴(kuò)展產(chǎn)生影響，例如計(jì)算機(jī)軟件的基礎(chǔ)架構(gòu)如果是封閉式的就不具備基本的擴(kuò)展能力.當(dāng)前計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的基礎(chǔ)架構(gòu)就是表示層、邏輯層和數(shù)據(jù)層三層結(jié)構(gòu)組成的B/S基礎(chǔ)架構(gòu)，在這一基礎(chǔ)架構(gòu)中軟件的表示層、邏輯層和數(shù)據(jù)層，分別對(duì)應(yīng)軟件系統(tǒng)的人機(jī)交互界面、邏輯關(guān)系和計(jì)算機(jī)語言區(qū).在軟件的設(shè)計(jì)活動(dòng)中，設(shè)計(jì)主體可以以此為節(jié)點(diǎn)將整個(gè)軟件拆分為幾個(gè)部分，進(jìn)行分別設(shè)計(jì).同時(shí)在軟件系統(tǒng)擴(kuò)展和維護(hù)中，也可以對(duì)任意一個(gè)層次的內(nèi)容進(jìn)行修改而不用擔(dān)心修改會(huì)對(duì)系統(tǒng)的其他部分造成影響，由此可見一個(gè)優(yōu)秀的計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)架構(gòu)能夠極大的提升計(jì)算機(jī)軟件的設(shè)計(jì)效率和應(yīng)用效率.所以在具體的軟件設(shè)計(jì)活動(dòng)中，設(shè)計(jì)主體應(yīng)該根據(jù)用戶主體的實(shí)際需求和軟件的功能實(shí)際，選擇有針對(duì)性的、高效的計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)架構(gòu)，以提升計(jì)算機(jī)軟件的設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率.

3.2基礎(chǔ)架構(gòu)的選擇

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)已經(jīng)成為一個(gè)系統(tǒng)性的工程，軟件設(shè)計(jì)的其他環(huán)節(jié)已經(jīng)形成了一定的模式，所以計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)活動(dòng)中最為重要的就是基礎(chǔ)架構(gòu)的設(shè)計(jì).只有選擇一個(gè)優(yōu)秀的基礎(chǔ)架構(gòu)才能保證計(jì)算機(jī)軟件后繼的程序編寫、維護(hù)和拓展的高效和便利，因此在實(shí)際的計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)活動(dòng)中，必須根據(jù)軟件的目標(biāo)功能，對(duì)現(xiàn)有的基礎(chǔ)框架進(jìn)行分析和甄選，最后選擇一個(gè)最為適合的基礎(chǔ)架構(gòu).當(dāng)前計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的主要編程語言C語言已經(jīng)應(yīng)用較長時(shí)間，積淀了大量的優(yōu)秀計(jì)算機(jī)軟件架構(gòu)，基本不需要基礎(chǔ)架構(gòu)的重新開發(fā)，設(shè)計(jì)主體只要根據(jù)軟件的目標(biāo)功能和結(jié)構(gòu)選擇一個(gè)合適的架構(gòu)就可以.

4結(jié)論

計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)隨著計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用范圍的擴(kuò)大而備受關(guān)注，計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的過程中基礎(chǔ)架構(gòu)原理是影響軟件開發(fā)效果的直接因素，因此對(duì)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的基礎(chǔ)架構(gòu)原理的研究具有鮮明的現(xiàn)實(shí)意義.本文從計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)概述、計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中基礎(chǔ)架構(gòu)原理分析、計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中的基礎(chǔ)架構(gòu)選擇三個(gè)方面對(duì)這一問題進(jìn)行了簡要分析，認(rèn)為在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)活動(dòng)中基礎(chǔ)架構(gòu)的影響是基礎(chǔ)性的，計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的基礎(chǔ)架構(gòu)選擇應(yīng)該秉承符合實(shí)際、功能優(yōu)先的原則來進(jìn)行.

作者：張旭 單位：荊楚理工學(xué)院