1、論計算機軟件技術(shù)的發(fā)展論計算機軟件技術(shù)的發(fā)展在計算機系統(tǒng)發(fā)展的早期時代（20世紀印年代中期以前），通用硬件相當普 遍,軟件只是為每個具體應用而專門編寫的。這時的軟件通常是規(guī)模較小的程序， 人們把程序設(shè)計看作是一種任人發(fā)揮創(chuàng)造才能的技術(shù)領(lǐng)域。當時一般認為，寫出的程序只要能在計算機上得出正確的結(jié)果， 程序的寫法可以不受任何約束，而且 只有那些通篇充滿了程序技巧，使用了許多竅門的程序才是高水平的好程序， 盡 管這些程序很難為別人看懂。因此對程序設(shè)計語言的研究曾一度是軟件技術(shù)研究 的焦點。這時軟件編寫者和使用者往往是同一個 （或同一組）人。這種個體化的軟 件環(huán)境，使得軟件設(shè)計通常是在人們頭腦中進行的一

2、個隱含的過程，除了程序清單之外，設(shè)有其他文檔資料保存下來一，軟件技術(shù)的發(fā)展從20世紀60年代中期到20世紀70年代中期，計算機系統(tǒng)進人了發(fā)展的 第二個時期。由于軟件的廣泛使用，出現(xiàn)了 “軟件作坊”（軟件開發(fā)小組）。這個階段可稱之為程序系統(tǒng)階段程序不再是僅供極小范圍使用，而需要較長時間為 許多人使用。人們要求所使用的程序能容易看懂、容易使用并且容易修改和擴充于是，程序便從個人按自己意圖創(chuàng)造的“藝術(shù)品”轉(zhuǎn)變?yōu)槟転閺V大用戶接受 的工程化產(chǎn)品，程序設(shè)計語言也由低級語言（機器語言、匯編語吉）發(fā)展到了高級 語言（結(jié)構(gòu)化語言、面向?qū)ο笳Z言等等）但是，“軟件作坊”基本上仍然沿用早期 形成的個體化軟件開發(fā)方法。

3、隨著計算機的時益普及以及網(wǎng)絡(luò)的推廣應用，軟件變得無處不在。井且這 時同于一般程序， 一方面，一個顯著特點是規(guī)模和復雜度驟增。例如，美國四 代宇宙飛船的軟件規(guī)模和復雜度呈指數(shù)增長，70年代末穿梭號宇宙飛船的軟件包含4000萬行目標代碼。假設(shè)一個人一年可以開發(fā)出一個一萬行的程序，為了 開發(fā)一個4000萬行的軟件，是否集中4000人的力量一年就可以完成呢？絕對做 不到！因為代碼長度增加了 4000倍，程序復雜程度的增加遠遠超過 4000倍。而 且如何保證每個人完成的工作臺在一起確實能構(gòu)成一個高質(zhì)量的大型軟件系統(tǒng)?這更是一個極端復雜、困難的問題，不僅涉及許多技術(shù)問題，而且必須有嚴格而 科學的管理；另一

4、方，軟件不同于硬件，它是計算機系統(tǒng)中的邏輯部件而不是物 理部件。在寫出程序代碼并在計算機上試運行之前，軟件開發(fā)過程的進展情況較 難衡量，軟件開發(fā)的質(zhì)量也較難評價，因此，管理和控制軟件開發(fā)過程相當困難； 此外，軟件在運行過程中不會因為使用時間過長而被“用壞”，如果運行中發(fā)現(xiàn)錯誤，很可能是在開發(fā)時期就隱含有故障。軟件維護通常意味著改正或修改原來 的設(shè)計，這在客觀上使得軟件較難維護 這些在“軟件作坊”無法解決的難題使 人們意識到：軟件技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)不能滿足需要，“軟件危機”出現(xiàn)了 ！為了從根本上解決在計算機軟件的開發(fā)和維護過程中所出現(xiàn)的這一系列嚴 重問題提出了 “軟件工程”的概念。軟件工程即是從管理

5、和技術(shù)兩方面來研究 如何更好地開發(fā)和維護計算機軟件的一門新興學科。軟件工程學要求在開發(fā)與維 護軟件產(chǎn)品時，采用工程的概念、原理、技術(shù)和方法，把經(jīng)過時間考驗而證明正 確的管理技術(shù)和當前能夠得到的最好的技術(shù)方法結(jié)合起來，使開發(fā)出的軟件產(chǎn)品滿足軟件的本質(zhì)特性：構(gòu)造性和演化性。軟件的構(gòu)造性是指軟件是客觀世界中間 題空間的具體描述，也即軟件是有結(jié)構(gòu)的。一個好的軟件就如同一座設(shè)計精良的建筑，層次分明、結(jié)構(gòu)合理并且符合人們的審美觀念、使用習慣、思維方式。 軟件的演化性是指軟件是客觀事物的一種反映.是知識的提煉、知識的體現(xiàn)、知識的固化。而客觀世界是按照事物發(fā)展的普遍規(guī)律不斷發(fā)展、不斷變化的，因此，反映客觀事物

6、的軟件也必須不斷地發(fā)展，即軟件要能隨著新需求、新技術(shù)的不斷 出現(xiàn)而不斷升級。軟件工程強調(diào)使用生存周期方法學和各種結(jié)構(gòu)分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)。生存 周期方法學即是從時間角度對軟件開發(fā)和維護的復雜問題進行分解，把軟件生存的漫長周期依次劃分為若干階段，每個階段有相對獨立的任務，然后逐步完成每 個階段的任務。采用軟件工程方法論開發(fā)軟件的時候， 從對任務的抽象邏輯分析 開始，一個階段一個階段地進行開發(fā)。前一個階段任務的完成是開始進行后一個 階段工作的前提和基礎(chǔ)，而后一階段任務的完成通常是使前一階段提出的解法更 進一步具體化，加進了更多的物理細節(jié) 每一個階段的開始和結(jié)束都有嚴格標準， 對于任何兩個相鄰的階段而

7、言，前一階段的結(jié)束標準就是后一階段的開始標準。 在每一個階段結(jié)束之前都必須進行正式嚴格的技術(shù)審查和管理復審，從技術(shù)和管理兩方面對這個階段的開發(fā)成果進行檢查. 通過之后這個階段才算結(jié)束；如果檢 查通不過，則必須進行必要的返工，并且返工后還要再經(jīng)過審查。 審查的一條主 要標準就是每個階段都應該交出“最新式的”高質(zhì)量的文檔資料，從而保證在軟 件開發(fā)工程結(jié)束時有一個完整準確的軟件配置交付使用在完成生存周期每個階段的任務時，應該采用適合該階段任務特點的系統(tǒng)化的技術(shù)方法一結(jié)構(gòu)分析或結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)，即軟件技術(shù)二、軟件技術(shù)的主要內(nèi)容軟件是計算機的靈魂，是固化的知識。人們抽象的經(jīng)驗、知識逐步由軟件予 以精確地體現(xiàn)

8、，軟件技術(shù)是運用系統(tǒng)的，科學的，規(guī)范的方法開發(fā)或維護軟件產(chǎn) 品的技術(shù)體系。目前，軟件技術(shù)主要涉及以下幾個方面的內(nèi)容；1 .軟件構(gòu)件技術(shù)軟件構(gòu)件技術(shù)是當前軟件技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)。什么是軟件構(gòu)件呢 ？軟件構(gòu)件是 指可以被多個軟件系統(tǒng)所重復使用的、 具有獨立功能的系統(tǒng)構(gòu)成成分。舉個不是 很恰當?shù)谋扔?，軟件?gòu)件就好像機械設(shè)計中的部件，當一個機械工程師被要求設(shè) 計一臺機器時，優(yōu)秀的機械工程師會首先將整體劃分為一系列具有相對獨立功能 的部件，確定出各個部件間的聯(lián)接關(guān)系，然后再各個擊破，從而完成整體設(shè)計。 特別是其中會有一些常用的、人們已經(jīng)標準化了的部件，像油泵、化油器、軸承 等.這些標準部件往往由專業(yè)廠家按照

9、型號生產(chǎn)出系列產(chǎn)品。這樣，當在整體設(shè)計中需要這些部件時，工程師就不必再設(shè)計.而只需拿來選用。軟件構(gòu)件技術(shù)也 是同樣道理。該技術(shù)運用結(jié)構(gòu)程序設(shè)計技術(shù).首先對系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，確定出 組成系統(tǒng)的相對獨立的各個模塊和模塊問的調(diào)用關(guān)系，這些模塊就是軟件構(gòu)件 然后再針對每個軟件構(gòu)件進行設(shè)計、調(diào)試。最后按照構(gòu)件間的調(diào)用關(guān)系組裝成系 統(tǒng).完成整體設(shè)計。而且其中.必然會有相當一部分軟件構(gòu)件已經(jīng)比較成熟，可 以直接拿來使用。這種方法大大降低了軟件開發(fā)和調(diào)試、 使用的復雜性，更使得 軟件易于維護。軟件構(gòu)件根據(jù)構(gòu)件形態(tài)可以分為：實體、目標碼、程序 （代碼）、軟件。實體 也稱為運行態(tài)目標碼，運行態(tài)目標碼加上靜態(tài)目標碼

10、構(gòu)成目標碼， 目標碼加上源 代碼構(gòu)成程序代碼，程序代碼加上文檔構(gòu)成軟件；軟件構(gòu)件根據(jù)構(gòu)件功能可以分 為：專用構(gòu)件、領(lǐng)域構(gòu)件、基礎(chǔ)構(gòu)件。專用構(gòu)件是指每個應用系統(tǒng)的特有構(gòu)成成 分，領(lǐng)域構(gòu)件指應用系統(tǒng)所屬領(lǐng)域的共性構(gòu)成成分， 基礎(chǔ)構(gòu)件指特定于計算機系 統(tǒng)的構(gòu)成成分。為了開發(fā)設(shè)計出有效的軟件構(gòu)件，必須要建立合理的構(gòu)件模型。構(gòu)件模型是 對構(gòu)件本質(zhì)特征的抽象描述，是實現(xiàn)系統(tǒng)化復用的關(guān)鍵因素。由于不同的軟件構(gòu) 件面I臨的問題不同，不同的軟件開發(fā)商關(guān)注的焦點不同，必然會出現(xiàn)不同的解 決方式。目前，國際上已經(jīng)形成了許多種比較成熟的構(gòu)件模型，像分類，描述模 型、規(guī)約/組裝模型、實現(xiàn)模型等。分類/描述模型是以綜合的

11、方式描述構(gòu)件，這 種模型便于構(gòu)件的管理，基本上構(gòu)成了構(gòu)件庫的數(shù)據(jù)模型； 規(guī)約，組裝模型以描 述構(gòu)件的功能（行為）為主要目標，包括：構(gòu)件提供什么功能，構(gòu)件需要什么功能， 構(gòu)件可以如何被定制等；實現(xiàn)模型以如何具體實現(xiàn)構(gòu)件為主要目標， 該模型與分 布式對象技術(shù)充分結(jié)合。實現(xiàn)模型將構(gòu)件的接口與實現(xiàn)進行有效的分離， 增加了 軟件構(gòu)件復用的機會，并且與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下大型軟件系統(tǒng)的需要相適應， 支持運行 態(tài)的軟件構(gòu)件。以工程化的原則和方法來開發(fā)軟件的軟件構(gòu)件技術(shù)集中體現(xiàn)了軟件的構(gòu)造-性，有力地支持軟件的演化性，從根本 解決了軟件危機。軟件構(gòu)件技術(shù)從整體 上、從體系結(jié)構(gòu)高度把握軟件使得軟件體系 再是一系列像蜘蛛網(wǎng)

12、一樣的程序 流程圖，而是？個個相對獨正的構(gòu)件的相互調(diào)用 隨著客觀事物的發(fā)展、變化， 軟件必然需要在功能、性能、易用性等方而進行改進，這種基于構(gòu)件技術(shù)開發(fā)出 來的軟件易描述、易配置、易改進，大大提高軟件的演化能力，軟件構(gòu)件技術(shù)使 軟件構(gòu)件可以重復使用，是當前解決軟件危機的現(xiàn)實途徑。2 信息安全軟件技術(shù)信息是國家重要的戰(zhàn)略資源，信息安全關(guān)系到國家的根本利益 信息的獲取、 加工、傳遞、利用等都不同程度地依賴于軟件技術(shù)， 軟件在信息安全中具有關(guān)鍵 作用，因此，非常有必要研究信息安全軟件技術(shù)安全軟件是確保信息系統(tǒng)安全的一類重要軟件 通過增加安全軟件構(gòu)件，將會提高系統(tǒng)的安全性能，給系統(tǒng)提 供統(tǒng)一的安全運行

13、環(huán)境安全軟件為大型關(guān)鍵系統(tǒng)，它將提供從操作系統(tǒng)核心到 網(wǎng)絡(luò)安全的全面信息對抗、防護功能。目前主要從內(nèi)容安全、應用安全、網(wǎng)絡(luò) 安全、傳輸安全四方面考慮設(shè)置安全軟件構(gòu)件。 內(nèi)容安全軟件構(gòu)件的目標是凈化 內(nèi)容、獲取敵對信息、保護涉密，運用搜索、定位、密級分類管理技術(shù)，現(xiàn)有產(chǎn) 品主要為信息監(jiān)察系統(tǒng)、涉密檢查系統(tǒng)。應用安全軟件構(gòu)件的目標是機密、完整、 抗否認、可用，運用加密、驗證、簽名、認證、備份技術(shù)，現(xiàn)有產(chǎn)品為加密機（卡）、 保密網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)絡(luò)安全軟件構(gòu)件的目標是可控、可靠、防入侵，運用訪問控制、認 證、審計、入侵檢測技術(shù)，主要產(chǎn)品為防火墻、 VPN，安全路由器等。傳輸安全 軟件構(gòu)件的目標是防竊聽、防阻塞

14、、防篡改、防盜用，運用加密、認證技術(shù)，產(chǎn) 品為加密機、VPN、專網(wǎng) 信息安全軟件技術(shù)是軟件安全運行的保障。此外，還有網(wǎng)絡(luò)與分布軟件技術(shù)、人機交互軟件技術(shù)等，這些技術(shù)共同協(xié)調(diào) 使用，使得軟件承擔越來越多的功能，變得越來越實在，真正成為信息時代的主 宰。三、軟件技術(shù)的基本特點軟件技術(shù)除了具有一般高技術(shù)所具有的高投入、高風險、高教益的特性外， 還具有以下幾方面突出的特點： 1,軟件技術(shù)的多學科交叉性運用軟件技術(shù)進行軟件開發(fā)與維護， 特別是進行應用軟件的開發(fā)與維護， 常常需 要涉及到其他許多領(lǐng)域的專門知識。例如.設(shè)計一個大型應用軟件系統(tǒng)如能源規(guī) 劃決策系統(tǒng)，就不僅僅需要軟件工程知識，還涉及到能源科學、

15、環(huán)境保護、經(jīng)濟 學、運籌學等若干學科的專業(yè)知識，需要多學科、多專業(yè)專家學者的共同合作， 單純依靠計算機軟件編程人員根本不可能完成這些多學科交叉的綜合任務。隨著計算機應用領(lǐng)域的無限擴展和人們對軟件要求的日益提高. 軟件技術(shù)的多學科交 叉性將會越來越明顯和突出。2, 軟件技術(shù)的高I程性軟件技術(shù)是軟件工程思想在軟件開發(fā)與維護過程中的具體運用。軟件工程思想借鑒了人類工程學科發(fā)展的優(yōu)秀成果，采用已經(jīng)建立的其他工程的原理和范 例，應用工程化原則解決軟件問題。我們知道在人類近代技術(shù)發(fā)展的歷史上， 工程學科的進步一直是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的巨大動力，如水利工程、建筑工程、機械工程、 電力工程等對工農(nóng)業(yè).商業(yè)、交通業(yè)的影響

16、極為巨大。軟件技術(shù)把開發(fā)與維護軟 件產(chǎn)品當作一項系統(tǒng)工程，運用工程的思想、原理、結(jié)構(gòu)管理方式等。例如，軟件技術(shù)運用結(jié)構(gòu)分析或結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)，把目標系統(tǒng)細化為一系列模塊層次結(jié) 構(gòu)，這充分體現(xiàn)了軟件技術(shù)的高工程性 3, 軟件技術(shù)的高產(chǎn)業(yè)化軟件技術(shù)的高產(chǎn)業(yè)化集中體現(xiàn)在軟件產(chǎn)業(yè)作為一個新興的高科技產(chǎn)業(yè)，是當今世界增長最快的朝陽產(chǎn)業(yè)，并有望在21世紀頭10年內(nèi)，發(fā)展成為全球最大的 支柱產(chǎn)業(yè)。軟件技術(shù)對軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起著決定性的作用， 軟件技術(shù)已經(jīng)成為知 識經(jīng)濟的核心、信息社會的靈魂，它使社會從注重量的增長向注重質(zhì)的提高方向 發(fā)展，對經(jīng)濟具有滲透、帶動和倍增作用。據(jù)統(tǒng)計，2000年全球軟件產(chǎn)業(yè)總額達5960

17、億美元，年增長率超過13%這場以軟件技術(shù)為核心的信息技術(shù)革命將使 全球經(jīng)濟提升到一個新的水平。4, 軟件技術(shù)的高社會化任何一項技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展都有其一定的社會經(jīng)濟和政治背景，軟件技術(shù)也不例外，突出地表現(xiàn)在軟件技術(shù)的社會化上。 軟件技術(shù)的高社會化最重要的是政 府和社會機構(gòu)及企業(yè)的廣泛參與。類似于用來開發(fā)企業(yè)管理類型軟件的軟件技術(shù) 自然是不言而喻的，一些軟件技術(shù)在進行軟件的開發(fā)和運行時，常常涉及機構(gòu)、 體制及管理方式等問題，甚至還涉及到人的觀念和人們的心理。對于這些人的因 素重視得不夠，有時會成為阻礙軟件技術(shù)發(fā)展的主要問題。即使是對軟件的看法 不同也會有很大影響。例如，由于主管部門對正在開發(fā)的軟件不夠理解， 因而軟 件開發(fā)得不到應有的重視和必要的支持，造成人力和資金上的困難，它直接影響 軟件技術(shù)的應用。值得慶幸的是，目前軟件技術(shù)在我國正在受到日益重視， 從政 府到高校以及大中型軟件企業(yè)，都把發(fā)展軟件技術(shù)、運用軟件技術(shù)列上了儀式日 程，政府還通過科技計劃給予大力支持，并取得了一定的研究成果。小結(jié)，迄今為止的軟件技術(shù)發(fā)展史，主要是商業(yè)軟件業(yè)的發(fā)展史，是在軟件 市場不斷擴大，需求不斷增加的推動下，數(shù)以萬計的軟件企業(yè)不斷涌現(xiàn)、優(yōu)勝劣 汰、發(fā)展壯大，逐步形成一個欣欣向榮的產(chǎn)業(yè)的過程。眾所周知，企業(yè)的根