關于計算機軟件開發的基礎架構原理探究

張旭

（荊楚理工學院，湖北 荊門 448002）

關于計算機軟件開發的基礎架構原理探究

張旭

（荊楚理工學院，湖北 荊門 448002）

隨著現代社會經濟的快速發展，以及計算機網絡信息技術的推廣普及.在現代社會計算機軟件應用范圍極大擴展，幾乎囊括了社會經濟的所有領域，這種情況下計算機軟件的開發工作也逐漸成為一個涉及廣泛的龐大產業.在計算機軟件的設計過程中因為計算機軟件個體的特殊性原因，設計工作的效率比較難提高、設計成本也比較難以控制.當前解決這一問題的主要方式是計算機軟件開發的基礎架構理念水平提升.因此本文將從基礎架構原理的角度出發，結合現代計算機軟件開發的實際情況，對計算機軟件開發的基礎架構原理進行簡要分析.

計算機；軟件開發；基礎架構原理

在社會經濟發展的強力推動下，現代計算機軟件技術已經滲透到社會生活的各個領域，對社會經濟活動具有舉足輕重的影響.由于計算機軟件技術產生的較晚，我國與其他國家的計算機軟件設計水平差距不大，始終保持著國際均勢.當前要想進一步提高計算機軟件的設計水平，已經不能單純依靠設計技術的進步，而應該從在算機軟件設計的框架原理上進行創新，只有優秀的基礎架構才能保證計算機軟件設計的高效.

1 計算機軟件設計概述

1.1 計算機軟件設計的概念

在計算機產生的早期，受計算機性能和應用范圍的限制，并沒有計算機軟件這一概念.但是在晶體管和大規模集成電路應用以后，計算機的性能有了極大的提升.同時其適用的領域也有了極大的拓展，在這種情況下為了更加科學、合理的應用計算機的能力，就需要計算機軟件的介入.由此產生了計算機的操作系統，也就是計算機最早的系統軟件.由于計算機軟件的存在能夠極大的提升計算機的應用性能，所以計算機在不同領域應用設計人員就會根據這一領域的特點設計了不同的計算機軟件系統.如在機械制造領域就有CAD和CAM等軟件，在設計領域有PhotoShop等軟件，隨著計算機應用范圍的擴展和應用數量的增加，在一些特殊領域需要應用到之前沒有的軟件，就需要計算機軟件的設計主體進行計算機軟件的開發工作.

在具體的計算機軟件開發工作中軟件開發共分為兩種，一種軟件開發形式是開發主體先進行開發，在開發完成以后在尋找市場.一種軟件開發針對目前市場上的應用需求，進行針對性的應用軟件開發.

1.2 計算機軟件開發的特點

計算機軟件開發活動在持續了多年以后，已經逐漸形成了獨立的學科體系，當前國內很多高校等開設了計算機軟件設計這一課程.計算機軟件在具體的開發實踐中表現出了兩個主要特點：持續性和針對性.計算機軟件開發活動持續了很多年，市面上的計算機軟件數量極多，但是因為經濟發展和技術進步，還是不斷有新的計算機軟件需求產生，不斷有新的計算機軟件開發出來.同時因為計算機軟件本身是在特定邏輯關系上形成的描述語句，所以根本不會有完美的軟件產生，每一個計算機軟件在誕生以后都需要不斷的修補和完善，所以計算機軟件開發最大的特點就是持續性.

受現代社會經濟發展形勢的影響，當前社會經濟發展體系逐漸完善，新生的經濟形式更多的向微觀經濟領域發展，企業主體對計算機軟件的需求愈發個性化.同時隨著計算機軟件設計企業數量的增多，計算機軟件設計主體為了迎合用戶的需求，更多的推出了針對性的計算機軟件設計理念，針對性成為新時期計算機軟件設計的新特征.

1.3 計算機軟件開發的發展

計算機誕生后不久，在晶體管和大規模集成電路基礎上形成的操作系統逐漸成型.而計算機之所以能夠執行特定的任務是因為CPU將線路的通與不通和二進制數聯系在一起，這樣操作人員就可以借助二進制數對計算機發布命令.但是因為二進制數本身并不符合人們本身的使用習慣而且較為復雜，所以設計人員在二進制數的基礎上開發了計算機編程的高級語言.從某種程度上來說計算機軟件開發受到高級語言的影響極大，在現代社會借助高級編程語言VF和VB即使是非專業軟件開發人員也能夠完成簡單的計算機軟件開發任務.細數計算機軟件開發的發展過程就會發現，計算機軟件的開發活動正向著簡單化的方向發展.同時隨著社會經濟的發展和社會化大生產模式的普及，社會分工越來越細，能夠在不同領域通用的計算機軟件越來越少，計算機軟件開發工作對開發人員的綜合素質要求提升［1］.

2 計算機軟件開發中基礎架構原理分析

2.1 基礎架構的需求分析

在計算機軟件的開發活動中，軟件本身的需求分析是最為重要的一個環節，如前文所述現代社會經濟主體對計算機軟件系統的需求表現出高度的個性化，企業經營項目的不同、運營方式的不同、管理方式的不同都會導致用戶對計算機軟件設計的不同需求.所以計算機軟件設計的需求分析是軟件開發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算機軟件需求，就可能會導致計算機軟件設計的偏差，甚至是失敗.

當前我國的計算機軟件開發主體在運營過程中對需求分析環節的重視程度還存在不足.具體表現為我國的計算機軟件設計企業在運營模式上采取經營主體與設計主體分開的經營方式，與客戶就軟件設計需求進行溝通的往往是計算機設計企業的經營人員，而從事計算機軟件具體開發的人員往往是設計人員.用戶的需求經過經營人員的轉述后往往會導致設計人員對用戶需求的誤解［2］.

2.2 基礎架構的編寫

在具體的需求分析工作完成以后，就需要設計主體根據用戶的設計需求進行軟件的編寫工作，當前在軟件編寫工作中應用最多的編程語言是C語言，這種編程語言的主要特點是結構性突出、基礎架構優秀，能夠為后繼的編寫工作提供更多的便利.在軟件的實際編寫過程中為了提高軟件的編寫速度，設計主體往往會采用多個工作面同時工作的方式進行編寫.具體而言就是根據計算機軟件的結構特性將軟件分為幾個關鍵模塊，每個模塊形成一個工作面由一個編程人員進行編寫，在編寫工作完成之后再設置一個主函數連接各個模塊，從軟件應用的整體來看，使用者需要應用軟件的某個功能主函數就能夠調用某個模塊滿足用戶的需求［3］.在保證計算機軟件開發質量的基礎上，最大限度的提升了計算機軟件編程的效率.

2.3 基礎架構的測試與維護

從計算機軟件設計主體的角度來看，設計完成的計算機軟件是不能直接應用的，因為工程設計軟件與目標設計相比還存在著較大的差距，盲目的應用會危害到計算機軟件的安全，也會對應用企業主體造成損失.設計完成的計算機軟件只有在完成測試工作之后才能投入實用.在計算機軟件測試領域傳統的測試方法是數值輸入測試法，以預先計算好結果的數據輸入到軟件系統中，如果輸出的結果是正確的那么就可以斷定計算機軟件沒有問題.但是這種測試方法本身存在著較大的局限性，因為輸出結果的正確性是不能保證計算機軟件系統內部數據處理過程的正確性的.也就是說計算機軟件顯示正確結果可能是一個偶然性事件，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下設計人員開發了專門針對計算機軟件特點設置的測試軟件，應用測試軟件能夠保證對計算機軟件系統結果和過程的全方位檢測［4］.

3 計算機軟件開發中的基礎架構選擇

3.1 基礎架構的重要性

計算機的軟件設計是利用特定的邏輯關系對軟件內容的定義，具體的軟件設計工作就是對軟件內容的定義，而特定的邏輯關系就是計算機軟件開發的基礎架構.計算機軟件設計的基礎架構不僅能夠決定計算機軟件的運行方式和流程，而且還會對軟件的未來維護和擴展產生影響，例如計算機軟件的基礎架構如果是封閉式的就不具備基本的擴展能力.

當前計算機軟件設計領域應用最廣泛的基礎架構就是表示層、邏輯層和數據層三層結構組成的B/S基礎架構，在這一基礎架構中軟件的表示層、邏輯層和數據層，分別對應軟件系統的人機交互界面、邏輯關系和計算機語言區.在軟件的設計活動中，設計主體可以以此為節點將整個軟件拆分為幾個部分，進行分別設計.同時在軟件系統擴展和維護中，也可以對任意一個層次的內容進行修改而不用擔心修改會對系統的其他部分造成影響，由此可見一個優秀的計算機軟件設計基礎架構能夠極大的提升計算機軟件的設計效率和應用效率［5］.

所以在具體的軟件設計活動中，設計主體應該根據用戶主體的實際需求和軟件的功能實際，選擇有針對性的、高效的計算機軟件基礎架構，以提升計算機軟件的設計質量和效率.

3.2 基礎架構的選擇

現代計算機軟件設計已經成為一個系統性的工程，軟件設計的其他環節已經形成了一定的模式，所以計算機軟件設計活動中最為重要的就是基礎架構的設計.只有選擇一個優秀的基礎架構才能保證計算機軟件后繼的程序編寫、維護和拓展的高效和便利，因此在實際的計算機軟件開發活動中，必須根據軟件的目標功能，對現有的基礎框架進行分析和甄選，最后選擇一個最為適合的基礎架構.當前計算機軟件設計的主要編程語言C語言已經應用較長時間，積淀了大量的優秀計算機軟件架構，基本不需要基礎架構的重新開發，設計主體只要根據軟件的目標功能和結構選擇一個合適的架構就可以［6］.

4 結論

計算機軟件開發隨著計算機軟件應用范圍的擴大而備受關注，計算機軟件開發的過程中基礎架構原理是影響軟件開發效果的直接因素，因此對計算機軟件開發的基礎架構原理的研究具有鮮明的現實意義.本文從計算機軟件設計概述、計算機軟件開發中基礎架構原理分析、計算機軟件開發中的基礎架構選擇三個方面對這一問題進行了簡要分析，認為在計算機軟件開發活動中基礎架構的影響是基礎性的，計算機軟件開發的基礎架構選擇應該秉承符合實際、功能優先的原則來進行.

〔1〕向健極.計算機軟件開發的基礎架構原理分析［J］.武漢冶金管理干部學院學報，2014（02）：70-72.

〔2〕潘斌.計算機軟件開發的基礎架構原理分析［J］.電子制作，2014（19）：223-224.

〔3〕杜彥斌.面向服務軟件體系架構原理與范例研究［D］.首都經濟貿易大學，2005.

〔4〕王運嘉.計算機軟件整體保護模式之探討［D］.中國政法大學，2014.

〔5〕王東松.工學結合一體化的高職軟件開發專業Java方向的課程開發研究［D］.湖北工業大學，2011.

〔6〕自動化技術、計算機技術［J］.中國無線電電子學文摘，2008 （02）：181-245.

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1673-260X（2015）05-0025-02