Internet计算环境下的新型软件形态——网构软件(Internetware)综述

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软件形态的发展趋势—— —O:263:62DE36
信息技术范围内最 具 有 深 远 影 响 的 !" 世纪 *" 年代以来，
技术进步是 O:263:62 的出现和普及，并迅速发展成为当今世界 上覆盖面最广、 规模最大、 信息资源最丰富的计算机信息网络， 深刻地改变了传统的技术以及应用、 业务和产业模式。 目前， 计 算机应用已经全面进入 O:263:62 时代 &%R(。O:263:62 作为一个技术 复杂的网络平台， 促进了新的底层技术、 新的操作系统、 新的编 程语言、 新的软件开发方法学和新的应用领域的出现。为更有 效地进行 O:263:62 上 的 软 件 开 发 ， 充 分 利 用 O:263:62 的 潜 力 ， 需 要屏蔽网络的复杂性和异构性， 使我们能够跨越网络透明访问 各 种 信 息 资 源 并 协 同 处 理 &%’(， 实现 “MS6 L62DB3G 01 +BTU5263” 的概念 &%<(。软件形态必须适应于这种变化趋势。
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!""#$%# 计算机工程与应用
现实世界 的 一 个 事 物 相 对 应 &’(。 )) 方 法 以 对 象 为 分 析 问 题 的 中心， 以类及其继承作为程序的构造机制。对象技术的最大优 点是帮助分析者、 设计者及用户清楚地表述概念， 互相进行交 流， 并作为描述、 分析和建立软件文档的一种手段。 对象的概念 极大地提高了软件的易理解性和可维护性， 进一步地又使得从 软件分析到软件设计的转变非常自然， 因而有效地降低了软件 开发成本。相反， 算法技术和结构化技术中从分析到设计的转 变就缺乏这种自然性， 因为这两者的实现基础是计算机指令系 统， 而不是人思维中的概念。此外， 封装、 多 )) 技术中的继承、 态性等机制， 直接为软件复用提供了进一步的支持。 )) 技术开 辟了通过有效的软件复用来提高软件生产率的新途径。 但随着应用复杂度的不断提高，软件系统规模不断扩大， 对象技术也逐渐不能适应新的需求，其原因在于对象粒度过 小， 无法表达高层的应用抽象， 同时被动的对象也缺乏对环境 的适应性， 尤其是无法应付网络环境下的协作需求。 第四代 （*" 年 代 ） 的 软 件 技 术 是 以 +),-. 等 为 代 表 的 分
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促进软件形态发展的因素
从软件形态的演化历史来看， 软件技术的发展与三个因素
紧密相关 &!’(： 问题： 应用需求的不断发展， 对软件技术不断提出新的要 求， 成为技术进步的原动力， 同时也是技术进步的最大受益者。 平台： 平台决定了软件的生存形态和演化方向。从无操作 系统的裸机， 到带有操作系统的单机， 到 局 域 网 再 到 O:263:62， 平台的不断发展产生了更多、 更复杂的异构问题， 促使软件技 术持续更新。 方法： 软件开发方法是在特定的平台上分析问题和获得解 的指导方法。 从以算法为中心， 到以对象为中心， 到以构件为中 心， 到以服务的集成为中心， 软件开发方法同样经历了质的变 化。 以上三个因素要求软件向上要具有适应应用需求的特性， 向下要具有适应计算平台的特性， 这些都是造成软件构造趋于 复杂的直接原因。
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态逐渐无法适应 T6)-,6-) 环境下的开发和应用， 需要研究新的软件形态和软件技术。该文在分析软件发展历史的基础上 （T6)-,6-)*+,- ） 是未来软件的发展趋 势 ， 介绍了网构软件的基本特征， 结合相关研究说明了基于 T6)-,6-) 环境的网构软件 并说明了网构软件领域的研究问题。 关键词
进 入 !" 世 纪 *" 年 代 以 来 ， 随着网络技术的发展， 计算机 应用迅速从单机扩展到网络。充分利用网络中的计算资源、 通 过协同通信提供计算服务成为急迫的要求。同时， 网络体系结 构、网络协议和网络操作系统的发展愈发呈现多样化的趋势， 使得异构环境下分布式软件的开发成为一种主流需求。 )) 技 术对软件的复用， 仅限于单台计算机上、 同种操作系统与编程 语言环境下的软件复用， 对象往往仅存在于一个程序中， 外部 程序无法感知和访问这些对象。 异构环境分布式系统中的软件 复用， 要求能够复用不同计算机上、 不同操作系统或语言环境 下， 由不同人员不同时间开发的软件模块。 具体地， 就是要解决 不同软件之间的组合性、 互操作性、 可移植性等技术问题。 在 /)) 得到快速发展以前， 为提供网络应用解决方案， 曾 出现过客户 = 服务器 （+>06:2 = ?63@63） 模型， 能够在客户之间有效 地实现服务器资源的共享 。但由于 + = ? 体系结构中资源需求
LL 思想发端于 OP1++,/ Q,>F)-6 的 &>25:+7@8。 LL 以对象作
为最基本的元素， 它将软件系统看成是离散的对象的集合。一 个对象既包括数据结构， 也包括行为。 一般情况下， 一个对象与
基金项目： 国家 IBG 高技术研究发展课题 “基于 T6)-,6-) 以构件库为核心的软件开发平台” （ 编号： 资助 !""%CC%%"!#% ） 作者简介： 薛云皎， 博士研究生， 研究方向： 软件工程， 软件复用， 构件库管理系统， 基于构件、 构架的软件开发方法。徐如志， 博士 研 究 生 ， 研究方 向： 软件工程， 软件复用， 构件库管理系统， 构件生产与组装。钱乐秋， 教授、 博士生导师， 研究方向： 软件工程 ， 软件复用构件库管理系 统， 构件生产与组装， 软件测试， 基于构件、 构架的软件开发方法。
集中在服务器上， 不能完全支持使用分布资源的应用， 而且只 适应于单一固定的应用， 因而使用范围极其有限。
/)) 技 术 采 用 面 向 对 象 的 多 层 客 户 = 服 务 器 计 算 模 型 &*(，
在系统软件与应用软件之间提供一个统一的软总线 （?BC2DE36 以支持对异地分布对象的访问， 其核心机制称为对象请求 -51） 代理 （)47682 ,6F5612 -3BG63， ， 从而屏蔽不同操作系统、 ),- ） 不同语言环境的差别， 将异构分布式系统 “转化” 为面向开发人 员的一台虚拟计算机、 单一的开发环境。 /)) 不仅使 )) 的优 点在异构分布式环境下得到保持， 更重要的是大大简化了异构 分布式软件开发工作的复杂性。 第五代 （ *" 年 代 中 期 至 今 ） 软 件 技 术 是 以 +)H = /算机硬件设备的基础上， 借助用户控制、 驱动
求精的设计方法和单入口单出口的结构化控制结构， 大大改善 了程序的可读性。 伴随着结构化软件技术而出现的软件工程方 ， 使软件开发的范围从只考虑程序的编写 法 （包括 <C&H 工具） 扩展到从软件定义、 分析、 设计、 编码、 测试到使用、 维护等整个 软件生命周期。软件不仅仅是程序， 还包括开发、 使用、 维护程 序所需要的所有文档， 使编程工作在整个过程中所占的比重大 大降低。 结构化软件技术使软件由个人的发挥变为团队的工程 产品， 大大改善了软件的质量与可维护性， 但软件开发的成本 却大大增加了。 第一代和第二代软件开发都是以问题为中心， 强调从需求 中标识实体， 通过结构分解将功能分布到多个实体中， 这使得 功能抽象较为困难， 分解随意性强， 当需求发生变化时难以通 过仅改变实体来满足变化， 常常导致软件结构的变动， 致使软 件可维护性和适应性较低 7#8。 是以 &2+::)+:J 、 第三代 （I" 年代） <KK 等为代表的面向对象 技术 （L=M-4)NL,>-6)-/ ） 。