软件工程发展的新方向

软件工程发展的新方向——网构软关键一、网构软件的概网构软件是973项目提的一个概念[1]。为了适应开放、动态、难控的网络环境的需求,软件系统开始呈现出一种柔性可演化、连续反应式、多目标适应的新系统形态.从技术的角度看,在面向对象、软件构件等技术支持下的软件实体以主体化的软件服务形式存在于Internet的各个节点之上,各个软件实体相互间通过协同机制进行跨网络的互连、互通、协作和,从而形成一种与WWW相类似的软件Web(softwareWeb).网络环境的开放、动态和多变性,以及用户使用方式的个性化要求决定了这样一种软件Web不再像经典软件那样一蹴而就,它应能感知外部环境的动态变化,并随着这种变化按照功能指标、性能指标或可靠性指标等进行静态(离线)的调整和动态()的演化,以使系统具有尽可能高的用户二、网构软件的发一片空白或者仅仅停留在“发展迅速”的概念阶段。1980年中国启动了软件工程的研究和实践研究的过程和成果与国际趋势是一致的80年始了软件工程开发方法学的研究。90年代以构件技术为体现开展前沿研究，2000年以后，中国开始“2002年中国发起“网构软件”协作项目，研究未来软件在互联网上的运行。。软件开发方式，将成为构建未来软件研究方式和体系的重要之一为网构软件设计ABC法已在一些的和商业性的系统中得到应用，奥运会信息系统就是。三、传统软件形态的局限法。从网构软件的角度来看面向对象软件结构，可以发现以下面的问题：面向对象方法中的对象概念通常是静止和的，它难以在Internet开放、动态和多变四、网构软件的特Internet的特Internet作为不同于传统计算机的硬件平台，具有如下基本特征：无统一控制的“真”分布性；节点的高度自治性；节点的开放性和动态性；人、设备和软件的多重异构性；Internet革。目前，面向网络的计算环境正由/Server发展为/Cluster，并正朝着/Network和/VirtualEnvironment的方向发展。那么，未来的基于Internet平台的Internet的各个节点之上，任何一个软件实体可在开放的环境下通过某种方式加以发布，并WebSoftwareWeb。SoftwareWebSoftwareWeb并不能够像传统软件那样一蹴而就，它应能感知外部网络独立与传统软件形态的特自主性指网构软件系统中的软件实体具有相对独立性、主动性和自适应性。自主性使其区别于传统软件系统中软件实体的依赖性和性。协同性指网构软件系统中软件实体与软件实体之间可按多种静态连接和动态合作方式在开闭集境下单一静态的连接模式。反应性指网构软件具有感知外部运行和使用环境并对系统演化提供有用信息的能力；反应性Internet开放、动态和多变环境的感知能力。演化性指网构软件结构可根据应用需求和网络环境变化而发生动态演化，主要表现在其实体软件系统具备了适应Internet开放、动态和多变环境的应变能力。多态性指网构软件系统的效果体现出相容的多目标性。它可根据某些基本协同原则，在动态Browser/ServerServerBrowserServer体现了其随网络环境变化而产生的多态性；JINI技术中所倡导的软件实体的动态和Applets技术等则在某种意义现了演化；而ActiveSoftware和Autonomous念基本概括了在Internet开放、动态和多变环境下软件技术的发展趋势，它将在未来5-10年五、网构软件的开网构软件开发所网构软件从软件形态的角度开放、动态、多变的Internet环境对软件理论、方法技术，是传统软件结构的自然延伸网构软件具有自主性、演化性、协同性、多态性和反应框架体系,Internet环境衍生的网构软件的开发[3]。,Web.Internet的各个节点之上,任何一个软件实体可在开放的环境下通过某种方式加以发布,并以各种协同方式与其他软件实体进行跨网络的互连、互通、协作和.Internet的开放、动态和多变,以及用户使用方式的个性化要求,决定了网构软件的开发不同于传统软件开发的“一次成型”式,具体表现为,网构软件在发布之后,能够感知外部网络环境的动态变化并随着这种变化按照功能指标、性能指标和可信性指标等进行静态的调整和动态的演化,以使系统具有尽可能高的用户满意度,而且,由于用户需求的多样化和个性化以及投资回收等因素,一个软件系统往往存在时间较长,因此,网构软件的演化过程也在长时间内持续不断.因此开发具有上述技术特点的网构软件着开发过程、开发方法以及支持技术3个方面的.在软件开发过程方面,传统软件系统的开发因所基于的平台相对封闭、静态、稳定,采用自顶向下的途径,确定系统的范围(即sco)总是建立需求的第一步,然后通过分解而实施分而治之的策略,整个开发过程处于有序控制之下.和多变的框架开发活动呈现为通过将原本“无序”的基础软件资源组合为“有序”的基本系统,随着时间推移,序”的状态,这种由“无序”到“有序”的过程往复循环,基本上是一种自底向上、由内向此外,在传统的软件工程体系中,软件生命周期概念所强调的是从问题提出到软件交付的整个开发过程的重要性,而对于交付之后的软件变化过程往往只采用“软件”加以简Internet开放、动态和多变环境下网构软件系统的开发则有明显的局限性.首先,新的软件实体往往通过已有的软件实体组装而成,由于这些实体彼此独立、自主运行,不受或组织的统一控制,因此,在系统交付运行之前,很难由这些被组装的软其次,环境的开放动态和多变决定了软件实体及其之间的协同均着诸多变化,不论这些变化能否在运行前准确预知,运行系统都必须进行持续的适应性调整.再者,网构软件既服务于处在不同时区的用户也服务于随时到达的其他网构软件的请求,而且,Internet上的其他软件组成,因此,一个网构软件系统一旦交付使用,往往就不能完全停机.这意味着改错、优化、增加新功能等活动均需执行,这些活动也需要经历分析、设计、实现、测试、部署,而传统软件生存周期中的期难以准确刻画这些活动.根据网构软件的特征确定开发策首先，网构软件自主性是指软件实体具有相对独立性、主动性和自适应性从技术角度看,网构软件实体一般都是独立开发和管理的,它们可能在不同的网络节点上独立运行.它们的目标和所提供的服务由其所有者来决定,其行为受自身的目标驱动,而并非单纯地用于组装或部署.它们在运行过程中可能实时收集环境的各种变化信息,并根据预先设定好的策略,在必要时自动调整自身的行为以适应环境的变化;其次,协同性是指网构软件系统中软件实体与软件实体之间可按多种静态连接和动态合作方式在开放的网络环境下加以互连、互通、协作和.从技术角度看,传统软件系统在封闭集境下往往采用单一静态的连接模式,而网构软件则支持连接模式的适应性调整,如,不同互操作协议的切换,连接安全级别的升降,同步异步的转变,消息传递可靠性第三,反应性是指网构软件具有感知外部运行和使用环境并对系统演化提供有用信息的能力.从技术角度看,网构软件的外部环境由其他网构软件以及底层支撑平台组成,因此,反应性既要求网构软件能够以某种方式自身的状态和行为信息,也要求网构软件支撑第四,演化性是指网构软件结构可根据应用需求和网络环境变化而发生动态演化,主要表现在其实体元素数目的可变性,结构关系的可调节性和结构形态的动态可配置性.从技术角度看,演化性要求软件体系结构具备动态调整能力;第五,多态性是指网构软件系统的效果体现出相容的多目标性,它可根据某些基本协同原则,在动态变化的网络环境下,满足多种相容的目标形态.从技术角度看,多态性既要求系统开发过程中需要支持多目标建模,又要求系统运行时能够基于环境变化进行动态目标基于上述分析,网构软件诸多特性在技术上的主要共性可归结为自适应性,具体表现为软件实体的自适应性和件结构的自适应性,即,网构软件在运行过程中能够在合适的时刻、合适的场合、准确捕捉变化并进行合理的适应性调整,以满足功能和质量的需求.网构软件的开发重人在网构软件适应过程中的参与程度决定了网构软件自适应能力的高低.因此,如何开发出具有这种自适应能力的软件系统,并尽可能减少运行过程中人的参与,是网构软件开发方法的关键.在软件运行支撑技术方面传统的软件开发工具往往针对软件交付前的分析、设计、实,而软件交付后则部署在运行平台上,并利用各种管理工具进行而基于上述分析,网构软件的开发已经不仅仅局限于软件交付之前,软件开发的重心从交付前逐渐转移到运行过程中,而网构软件自动或手动的调整往往依赖于软件生存周期各个阶段的活动与制品.因此,网构软件开发工具不仅要覆盖整个软件生存周期,运行平台融合,从而支持软件运行中持续不断的开发活动另一方面,网构软件的诸多特性对运行平台提出了极大的,首先,运行平台不仅要具备实时显示自身运行状态和行为的能力,还应协助实现上层软件实体内部状态和行为的实时展现,其次,运行平台必须支持网构软件实体与结构的动态调整,否则,自适应很难甚综上所述,网构软件的开发在过程方面,需要遵循自底向上、从“无序”到“有序”的新型构造途径,开发重心由系统交付前向系统运行时转移;在开发方法方面,需要重点考虑软件实体和结构的自适应性;在支