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怎样科学发展软件技术

归档日期:07-20       文本归类:指称语义      文章编辑:爱尚语录

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  80年代是软件技术突飞猛进的时期。计算机在越来越多的领域得到应用,特别是由IBM公布PC机结构所带来的PC浪潮,使计算机普及到社会的各行各业,甚至进入家庭。众多的应用要求形成了巨大的软件市场,促使了软件企业的飞速发展,从而使软件产业作为一个新兴产业应运而生。

  软件的重要性日益为更多的人所认识,而事实上在许多领域(如高性能计算),软件投资已开始超过硬件投资。日益增大的对软件的需求,更加加深了软件危机,但同时也促进了旨在解决软件危机的软件技术的进步和发展。

  在程序设计语言方面,传统程序设计语言由于VON NEU-MANN体系结构的局限而呈现的种种缺陷逐步为人们所认识且不可容忍,从而出现了试图摆脱传统VON NEUMANN体系结构的束缚,探索新型程序设计语言的种种努力,形成了一股新范型、新风格程序设计语言的研究热潮,其中典型的代表有函数式程序设计语言、逻辑式程序设计语言和面向对象程序设计语言。函数式语言具有良好的数学基础、简明的操作语义和指称语义、本质上的并行性;逻辑式语言以HORN子句为基础,语义简明、具有很强的逻辑推理能力。这两种语言均为说明型语言,只需描述“做什么”,而不考虑“怎么做”。函数式、逻辑式语言已在人工智能领域得到很好应用,其研究正在深入进行中。面向对象语言的兴起以SMALLTALK80语言的出现为标志,是近十几年来最重要的软件技术进展之一,被誉为“90年代的主流软件技术”。面向对象以拟人化的观点来看待客观世界,认为客观世界由一组对象构成,对象间的交互构成了客观世界的运行。采用面向对象的观点,可以使问题空间和解空间在一致的模型框架内得到统一,从而实现了现实世界系统到软件系统的直接映射。面向对象语言如C++、SMALLTALK等已成为当今的主流语言,由面向对象语言的出现而引起的面向对象技术浪潮已深入软件技术的各个方面,出现了面向对象的软件开发方法、面向对象数据库、面向对象操作系统等新概念和新技术。随着面向对象技术的日益流行,国际上众多软件企业纷纷涉足,为此还成立了专门的组织OMG来协调相关标准的建立,CORBA便是该组织推出的关于对象模型和对象操作的标准,微软公司也推出了相应的构件对象模型OLE-COM。近几年,程序设计语言发展的另一热点是旨在提高用户编程友善性的可视化程序设计技术研究,通过提供给用户使用图符、图形编程的手段来提高编程的效率和正确性。

  在操作系统方面,由UNIX而引发的开放潮流大力促进了操作系统的进步,诞生了POSIX国际标准;由于计算机网络的发展又使网络操作系统和分布式操作系统得到较快发展;个人机市场的扩展使DOS系统得以流行;对用户友善性的考虑促进了窗口(WINDOW)系统的兴起。开放性、标准化、友善性和支持网络分布成为当今操作系统发展的主要趋势。在技术上,微内核技术成为新一代操作系统的核心技术,正在逐步进入实用;面向对象操作系统的研究亦是主要热点。

  在数据处理领域,关系型数据库技术的成熟及实用为信息处理领域的蓬勃兴旺奠定了基础。在各类应用软件系统中,基于数据库的信息管理、处理及决策支持占据了很大比例,数据库及其管理系统已成为绝大多数应用系统不可缺少的部件。随着信息处理需求的不断增大,人们已不再满足于从单一的数据库中获取数据,而是希望从分布在不同地点的不同数据库中获取综合信息,实现信息共享,从而出现了网络数据库和分布式数据库。近年来,数据库领域又出现了一个众所瞩目的概念,即数据仓库技术。数据仓库将分布在企业网络中不同信息源上的数据搜集到一起,存储在一个单一的集成关系型数据库中,通过这种信息集合,方便用户对信息的访问,更可使决策人员对很长一段时间内的历史数据进行分析,确定事物的发展走势。数据仓库技术被视为在信息社会中企业获得竞争优势的关键因素。面向对象数据库的研究是另一个热点,当前的主要做法是在关系型数据库之上加上面向对象的接口,真正的面向对象数据库离实用尚有一定距离。

  在支撑软件方面,软件需求的增大,伴随软件系统复杂度的增加,使得对软件开发效率、软件系统质量的要求成为至关重要的因素。传统的手工作坊式的软件开发方式已不再能满足软件发展的需要,成为软件产业发展的制约因素,软件开发手段的变革已成为势在必然的趋势。80年代是软件工程蓬勃发展的时期,软件工程思想和技术得到更多的普及和认同,学术界的研究成果和产业界的成功实践共同标志着软件生产方式变革时期的到来。主要的成就可总结为如下几个方面:(1)70年代的研究成果得到了成功的应用,如结构化方法学在众多信息系统建设中发挥了巨大作用;(2)计算机辅助软件工程(CASE)技术飞速发展并开始受到重视,出现了众多的CASE工具、平台和环境,具有里程碑意义的是NIST和ECMA共同推出的CASE环境参考模型、欧共体的PCTE和我国的青鸟系统(JADE BIRD),CASE环境在开放性和标准化方面已获初步成功;(3)面向对象技术的引入使软件开发方法学产生了一场变革,出现了面向对象软件开发方法学,从而为软件开发效率和软件质量的提高奠定了良好理论基础;(4)软件复用技术由于面向对象技术的出现再次成为研究热点并被视为解决软件危机、实现软件工程化、工业化生产的一条现实可行的途径,构件软件技术、设计模式、软件体系结构的研究正逐步深入;(5)软件过程开始受到重视,软件过程管理被视为成功开发软件的关键因素,出现了关于软件过程的IEEE标准;(6)软件工程作为一门学科派生出许多热点分支,如旨在解决软件系统需求阶段问题的需求工程,支持现行软件系统的演化、维护、理解的逆向工程和再次工程,以及解决领域知识获取、分析的领域工程等。

  在人机交互方面,围绕如何更好地提供有效的人机交互接口和手段,使更多的人能方便地掌握和操纵计算机而出现了一系列先进技术,包括图形用户界面、多媒体技术、可视化技术和虚拟现实技术等。图形用户界面已成为任何软件系统的必备成分,为系统的使用者提供在色彩、布局、操作等方面的舒适观感,使用户易于学习、易于使用并乐于使用;多媒体技术集图、文、声、动画、影像的处理于一体,为系统用户提供逼真、舒适的使用、工作环境,同时,使计算机能管理、处理更多的信息,远程会议、计算机游戏、数字电影等无不体现了多媒体技术的应用;可视化技术考虑将计算机处理的东西,包括过程、结果以图形的方式显示给用户,使用户更好地理解、掌握并决策,如可将科学及工程计算的过程及结果以图形的方式显示出来,使科学家或工程师能自然、直观、准确的分析计算过程和结果,作出正确的决策;虚拟现实技术通过给用户同时提供诸如视、听、说、触等直观自然的实时感知交互手段,最大限度地方便用户操作,远程医疗服务、航天航空仿真训练、虚拟旅游等均是虚拟现实技术的用武之地。

  在网络、分布系统领域,CLIENT/SERVER技术、并行处理技术及INTERNET技术是近几年的主要热点。CLIENT/SERVER技术通过采用硬、软件结构上的CLIENT/SERVER结构模式,实现计算任务的分布,达到资源、服务的共享,并使系统具有灵活的可伸缩性,这已成为当前绝大多数应用系统采用的结构模式;基于网络或多机系统的并行处理技术已取得很大进展,特别是围绕高性能计算任务的需求,并行计算领域出现了并行虚拟机(PVM)、消息传递接口(MPI)以及机群计算(CLUSTER COMPUTING)等新概念和新技术,这在较大程度上解决了并行计算的一些关键问题;INTERNET在近几年中呈几何级数的增长使其成为举世瞩目的焦点,它作为一种新的通讯设施,缩短了世界各地的距离,建立起了一个没有边界的“信息社会”。INTERNET的发展对软件技术的发展提出了新的要求,也带来了更多的机遇,JAVA的兴起便是一个典型例子。IN-TERNET是一个巨大的舞台,也是一个巨大的市场,软件技术在其中扮演着极其重要的角色。

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