网络时代的软件工程.ppt

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1、 围绕计算机学院、软件学院和信息学院共同关心的“软件工程” 问题进行评论。学术评论 在宽松自由的气氛下，进行学术交流、商榷、质疑、争鸣、互动，这也许比评估评审结果的排序，更能够促进学术的繁荣和技术的创新。评论动机：科学植根于讨论之中 量子力学创始人、诺贝尔物理学奖获得者 海森堡(Werner Heisenberg,1901-1976)软件是在系统里工作吗？质疑：质疑：历史是面镜子： 计算机60年 人工智能50年 软件工程40年软件工程里程碑软件工程里程碑 软件附属于硬件现在 50年代60年代70年代80年代90年代面向过程面向对象面向构件面向领域复杂系统复杂网络软件作为单独产品，催生软件工程面

2、向大众软件工程软件工程40年的尴尬年的尴尬软件在网络环境下工作！软件在网络环境下工作！走向一：走向一： 需求是软件生命周期中的一个阶段吗？质疑：质疑：无处不在的在线搜索！无处不在的在线搜索！无处不在的实时交互！无处不在的实时交互！时刻发生的即时通讯和协同！时刻发生的即时通讯和协同！对软件和信息，不求我有，只求我用！对软件和信息，不求我有，只求我用！软件产业的发展走势软件产业的发展走势独立编程服务l代表公司：CSCl特点：为单 个客户提供定制软件，包括技术咨询、软件编程和维护。软件销售是一次性的软件产品l代表公司： Informaticsl特点：保护知识产权，以许可证方式销售软件产品企业解决方案

3、l代表公司：ORACLEl特点：面向领域，以企业解决方案供应商的面目出现面向大众的成套软件l代表公司：微软l特点：基于个人计算，服务大众市场网络增值服务l代表公司：Googlel特点：向端用户收小头，向寄生在服务上的广告商要大头 资源 需求牵引计算资源 网络环境下的各种信息服务存储资源 通信资源信息资源领域共性需求个性化、多元化需求柔性生产？ 资源聚合 满足需求的规模化定制 需求建模领域知识60-70年代年代80年代年代90年代年代本世纪初本世纪初面向面向过程过程面向面向对象对象面向面向构件构件面向网面向网络服务络服务OODOMTUMLCORBADCOMJ2EEXMLSOAPHTTPOWLUD

4、DI时间时间WSDL 关注域关注域SASD4040年发展历程中软件工程关注域转向需求年发展历程中软件工程关注域转向需求23软件工程向需求工程倾斜！软件工程向需求工程倾斜！走向二：走向二： 软件自身是层次型的体系结构吗？质疑：质疑：软件设计方法学软件设计方法学 面向过程的软件设计方法 面向对象的软件设计方法编码层面的方法学软件设计层面的方法学软件体系结构的方法学 把软件作为一个独立的系统 采用自顶向下、逐步求精、分而治之的软件开发策略 更倾向于把软件单元看作软件拓扑中的一个节点，节点间相互作用 把软件的结构看作是复杂网络的一个案例早先的软件工程观网络时代的软件工程观Linux内核有630个函数，

5、存在1814个函数调用。图中将函数表示为节点，调用关系表示为边。！走向三：走向三： 问题的形式化是强结构好还是弱结构好？质疑：质疑：本体描述举例：USB协议抽象与规范抽象与规范 本体描述是屏蔽差异性、覆盖个性化、本体描述是屏蔽差异性、覆盖个性化、多样化需求的抽象表示多样化需求的抽象表示实例化实例化软件：软件：USB2.0接口驱动程序接口驱动程序本体模型：本体模型：USB协议协议本体模型业务过程复杂业务过程复杂服务资源丰富服务资源丰富需需求求四四要要素素要素自身的本体模型要素自身的本体模型用户角色繁多用户角色繁多需求目标多变需求目标多变本体模型描述框架本体模型描述框架要素间关系的本体模型要素间关

6、系的本体模型 用户主导、面向领域的需求建模 偏好依附生长的模型演化机理 多粒度的需求验证与优化 软件间交互与协同行为 网络环境下基于语义的软件资源聚合服务大众的网络化软件的本体描述基本方法 本体元建模Relational Model，XMLDB Schema，XML SchemaER ModelRDFUMLOWLSORLDescription Logic元数据：类型元数据：类型元模型元模型：概念：概念本体模型本体模型：情境：情境, 语义语义信息使用价值信息使用价值软件服务能力软件服务能力需求描述能力需求描述能力数据层互操作数据层互操作语法层互操作语法层互操作语义层互操作语义层互操作数据数据查询

7、查询知识知识发现发现智能智能查询查询按需按需回答回答Controlled Vocabulary情境感知的情境感知的交互与协同交互与协同Service-Oriented Requirement Language！走向四：走向四： 成熟的件是测出来还是用出来的？质疑：质疑： “很多人都认为微软是一家软件开很多人都认为微软是一家软件开发公司，而事实上，我们是一家软发公司，而事实上，我们是一家软件件测试测试公司公司” 比尔比尔盖茨盖茨注：微软公司 陈宏刚 ：软件开发的科学与艺术第9章 261页 电子工业出版社微软产品的团队人员结构举例微软产品的团队人员结构举例 通过补丁弥补操作系统、支撑系统 的漏洞何

8、时了？90年 93年 95年96年99年00年02年03年05年路径路径调色板、标签调色板、标签矢量编辑矢量编辑 多次撤销多次撤销色彩管理色彩管理 历史概念历史概念吸取吸取矢量图像矢量图像 溶解滤镜溶解滤镜图层控制图层控制+矢量编辑矢量编辑+ 文字矢量化文字矢量化修复刷子修复刷子新绘画引擎新绘画引擎支持相机支持相机RAW1.* RAW2.*阴影、高光阴影、高光颜色匹配颜色匹配镜头模糊滤镜镜头模糊滤镜实时柱状图实时柱状图 RAW3.*图像扭曲图像扭曲点恢复笔刷点恢复笔刷红眼工具红眼工具镜头校正滤镜镜头校正滤镜智能锐化智能锐化 Windows 3.1Windows 3.1Windows 95Win

9、dows 95WindowsWindows XP/ 2000 XP/ 2000Windows Windows 2000 / 982000 / 98V3V4V5V6V2V1V7V CS1V CS2版本版本升级升级图层、色彩平衡图层、色彩平衡饱和度调节饱和度调节时间时间system7system7数码相机的应用与发展牵数码相机的应用与发展牵引着图像处理软件的演化引着图像处理软件的演化Photoshop1.*Photoshop2.*Photoshop3.*Photoshop6.*Photoshop7.*Photoshop Creative Suite软件规模软件规模 800K4M RAM1616为变

10、为为变为3232位程序位程序Pentium III or 4 processorPentium class processor192 MB RAM280 MBavailable16-bit coloror greater1,024x768 or greater64 MB RAM125 MB8-bit800 x600 or greaterPentium III or 4128 MB RAM280 MB256-color display with 800 x 60016-bit2MB RAM软件是逐渐生长起来的！软件是逐渐生长起来的！处理器处理器内存内存硬盘硬盘显卡显卡显示器显示器操作系统操作系统

11、Windows3.1Windows98/2000Windows98Windows 2000/XPWindows2000/XPMS-DOSVistaWindows 1.0Windows 2.0Windows 3.*Windows 95Windows 98Windows 2000Windows XP85年87年90年95年98年00年01年06年用户用户图形界面图形界面改进界面、内存管理改进界面、内存管理添加声音添加声音I/O的基本多的基本多媒体支持、媒体支持、TrueType字体字体通过通过IE给系统给系统桌面提供桌面提供HTML支持支持 改良对硬件标准的支改良对硬件标准的支持并整合到桌面上持并

12、整合到桌面上 整合许多的第三方软件整合许多的第三方软件 “安全优先安全优先”的设计理念，的设计理念，引入许多新的引入许多新的安全机制和技安全机制和技术，提高用户术，提高用户终端的安全性终端的安全性 升级版本升级版本借鉴借鉴Mac OS 面向商业，包含面向商业，包含NTFS文件系统、文件系统、EFS文件加密、文件加密、增强硬件支持等增强硬件支持等 ！走向五：走向五：五点带风险的评论：1.软件在网络环境下工作 2.软件工程向需求工程倾斜3.软件结构用网络拓扑表示 4.问题的形式化向本体描述发展5.软件在演化中生长完善敬请大家批评指正！基础理论研究方法研究对象 基于系统； 基于图灵计算理论和冯式体系

13、结构。 基于网络，节点是一个个的主体（图灵机或智能体），主体间相互作用； 网络化软件具有小世界、无标度和高集聚的特性，研究其网络动力学行为。操作系统屏蔽硬件的异构性，中间件屏蔽操作系统的异构性； 采用层次结构描述软件单元之间的相互关系，采用自顶向下分解、逐步求精的开发方法； 重视软件生命周期、软件评测和软件成熟度。 软件是制造业； 面向系统的结构； 要确定需求，明确系统边界。 网络成为一个虚拟资源环境； 重视在不同时间段、不同软件规模上的软件间的相互关系； 软件按偏好依附生长，逐步演化。 软件是服务业； 面向服务的架构； 用户主导，随需即取，规模定制，模型驱动，敏捷开发。过去的软件工程未来的软件工程