计算机软件工程现代化的技术研究

李响

（中国科学技术大学软件学院 江苏省苏州市 215000）

1 什么是计算机软件工程

1.1 计算机软件工程

软件工程是隶属于计算机技术下一门重要学科，计算机软件工程一般用于对软件的开发，所开发的软件应用的学科不同，所以软件就会有不同的用处。计算机软件工程的主要目的是在保证预算的范围内研发出使用率高、性能优的软件，通过这一目标，计算机软件工程对于实现产品的质量有了更高的积极性，大大提高了软件开发的效率。计算机软件包括系统软件和应用软件，系统软件是最基本的软件，其是为了维护系统的正常运行所产生的，就目前而言，计算机上操作系统与众多杀毒软件都属于计算机系统软件。而应用软件则是为了方便人们的生活与工作而研发的，例如各类听歌软件，聊天工具等都属于应用软件。但是无论是哪一种软件，它们的主要作用都是为了计算机能够更加高效的运行，使得计算机用户在生活与工作中的操作能变得更加便捷。

1.2 计算机软件工程的特点

1.2.1 灵活性

众所周知，每一个计算机软件都具有独立性和灵活性，所以在计算机软件工程设计期间，就要能够让设计人员在实际研发过程中根据用户需求的不同来对其中的任意过程进行修改，然后便可以满足每个不同用户的实际需求。

1.2.2 协作性

在软件工程中的软件系统之间都具有一定的关联性，所以无论是在动态环境中还是静态环境下，都能够互相之间进行紧密项链，然后协调工作，保证各个系统之间的互通性和互联性，这样以来不但可以提升计算机软件工程自身的开放性水平，更可以有效的拓展计算机软件系统的应用范围。

1.2.3 反应性

在这个飞速发展的社会背景下，计算机软件自身就要有能够与时代之间所契合的特点，因此计算机软件工程就必须具有良好的反应能力、感知水平，只有这样计算机软件的开发与发展才能够被更好的推动，更好的满足社会各个领域的需求。

1.2.4 多元性

由于计算机与互联网都具有多变性，并且一直处于发展期间，一直在不断完善自身，所以要想在这种瞬息万变的环境中进行发展，那么计算机软件工程在设计、开发及其发展就要遵循多元化发展，进而才能对不同的用户不同的需求进行不一样的满足。

2 软件工程中的现代化技术

2.1 数据挖掘技术

随着网络信息的普遍增加，人们对于软件工程数据的挖掘技术要求变得更高，其一要求这项技术可以在互联网当中获取更加有价值的数据，然后对这些有价值的数据进行处理，来达到一系列的目的。在20世纪下半叶的时期，那时数据挖掘技术只是在多个学科的发展基础上建立起来的，而随着数据积累的不断膨胀，致使很多的日常基本操作很难满足要求，与此同时计算机技术领域的人工智能取得了质的发展，进入利用机器学习的阶段。所以，人们便通过这两项技术，想出来让这两项技术相结合的办法，通过计算机的数据库管理系统来进行存储互联网下的数据信息，然后用计算机机器剖析数据信息，然后通过这两者的结合，便产生了一种新型学科，即数据库中的知识发现（KDD），所谓软件工程中的数据挖掘技术就是知识发现的核心部分之一，软件工程数据挖掘就是指在众多的数据集合中快速摘取出最有用的信息的过程。在进入二十一世纪之后，数据挖掘技术已经成为了一门较为成熟的学科，并且随着互联网信息技术的快速发展也日益的成熟起来。如今，数据挖掘已经成为对人类产生重大影响的技术之一。

2.2 软件重用技术

所谓软件重用技术是指利用可重用的软件成分来开发软件技术，当今主要有三种软件重用技术。

2.2.1 软件组合技术

软件组合技术是通过按照一定的规则把可重用的软件成分组合到一起，从而构成新的软件成份。该技术的特点是可重用的软件成份在组合过程可以保持不变，并且该技术在教学与工程方面的应用已经较为广泛。

2.2.2 软件生成技术

软件生成技术指的是可以根据形式化的软件功能描述与一定的生成机理通过已有的可重用的软件成份生成新的功能相似的软件成份或软件系统。但是使用这个技术需要可重用软件库与知识库的支持，利用知识库来存储软件生成机理与规则。

2.2.3 OO 技术

OO 技术在90年代是最具研究代表性的课题之一。OO 技术通过对应用领域的问题空间对象进行直接建模，用更自然的方式去模拟人类认识世界，并将问题空间映射到空间。这种技术是基于问题对象的由底向上的开发方式，其强调的是从问题的内部结构去模拟客观世界，从而使得软件更加易于使用、理解、维护与重用。

OO 技术的设计开发使得开发人员逐渐的摆脱了数据格式与具体过程的束缚，从而便可以全身心的投入到研究所里要处理的对象之中。除此之外，OO 的设计方法在组合可重用软件成份的时候有很大的灵活性，并且可以以已有的对象为基础衍生出新的对象，由此实现的可重用性不仅是自然的，更是准确的。OO 技术为软件重用技术的发展起到了不可忽视的作用。

2.3 图规划

通过图规划技术在软件工程中的应用，使得软件工程自动化程度有了很大的提升，为我国人工智能技术得创新起到了推动作用。一般情况而言，如果想要充分的调用规划器，第一步就是要对规划器的初始状态，目标以及领域动作用相应的语言形式表现出来，对于求解并不会因为受到初始状态以及初始目标的改变所影响。然而在软件工程中，如果可以合理的应用规划器将会使软件工程在实现自动化的基础上得到进一步的提升，并且会使得软件本身的重要性得以发挥。

2.4 结构化设计

结构化设计的应用目的在于在应用人工智能规划技术的基础上可以将功能框架进行分析与导出，但在此过程中需要满足系统软件的相关需求，而后再根据实例描绘出算法自动设计软件的系统架构。对于需求结构的分析主要是通过SDGP 的处理方式得以进行，通过这种形式的处理将设计结构进行处理进而得到最终的输出软件设计结构。对于我国而言，使用这种方法对智能规划应用的软件工程起到较大的促进作用，并且能够切合实际的解决抽象层次的问题，从而使其具备较强的优越性。

3 数据挖掘与重用技术

3.1 数据挖掘的特点

数据挖掘对于在实际生活中的应用来说，具有很多的特点。例如数据的复杂性、数据结果的特殊性与数据结果的多元性。相对比各种技术来说，软件工程的数据挖掘技术更加复杂，但是该特点主要是表现在软件工程的数据中，不但像各项技术一样含有软件报告和软件的版本信息，还会需要到很多的注释和代码数据，并且数据挖掘技术所挖掘到的数据信息都是具备特殊性的。往往在大量的软件工程的数据中通过处理、表达、提取、分析、处理、输出等等的操作以此来挖掘相关重要的信息。对于软件工程的数据挖掘技术来说，对于相关技术人员的专业水平也是有着非常严格的要求，所获得的结果也是非常的复杂，需要技术人员后续的处理才可以。

3.2 数据挖掘的规则

数据挖掘是当今软件工程中的一项新技术。并且含有多项规则，以此规范数据挖掘的使用。根据规则中处理的变量的类别，可以将规则分为布尔型和数值型。布尔型就是处理的值都是离散的、种类化的，充分的表达出变量之间的关系。而数值型关联性规则则是将多维关联规则融合到了一起，对所有的数值型字段进行处理，进行动态的分割或者对最初始的数据进行处理。根据数据的抽象层次，又可以分为单层规则和多层规则。单层的关联规则是要让所有的变量都不考虑现实的数据是具有多个不同的层次的。而多层次的关联规则是指要对所处理的显示的数据的层次进行详细的考虑。而根据规则中要涉及到的数据的维数，关联规则可以分为单维关联规则和多维关联规则。所谓单维规则就是仅仅涉及到数据的一个维，处理单个属性中的一些关系。而多维关联规则是要设计多个维，处理各个属性之间的某些关系。各个规则相互依存，共同作用。

3.3 可重用的软件成份

在可重用的软件中，其不仅包含可重用的软件成分，而且对于整个的软件系统都具备可重用性，也就是说在某些环境与功能需求发生改变时，其可以通过一些部分性的修改，在保持整体稳定性的前提下，去适应新的需求与环境。对于可重用的软件成份其必须要具备以下属性：首先是要具备完善的功能，并且要已经被确认了的良好模块化。其次是结构要清晰，要具备良好的可读性与可理解性。然后是界面的标准要统一，即要具有标准的数据模式，为的是便于统一性的组织与管理。

3.4 软件重用的层次

重用指的是同一事物可以不用修改或者稍微改动一点就可以多次的重复性使用。也就是说，软件的重用可以大致分为三个层次：方法与标准的重用、软件成分的重用以及知识的重用。以重用的软件开发方法为基础在改进软件的生产力方面有着独特的效果。但是在实践之中，由于制约因素有很多，系统地开发可重用软件便成为了制约因素之一。软件成份在开发时所采用的方法会与当前和未来的可重用性之间有密切联系，也就是说软件的开发方法越系统化，其软件资源的可重用性潜力便越大。

4 计算机软件工程现代化技术的应用

4.1 在通讯设备中的应用

随着计算机软件工程的不断进步，人们的生活水平也在不断的提高，手机则成为了人们日常必不可少的一个设备，计算机软件工程技术与现代电子设备的相结合，出现了很多受人们欢迎的应用软件，例如微信、QQ 等，使得人们通讯变得更加的方便，并且还可以在这些软件上分享自己生活琐事，人们的生活由此变得更加丰富起来，在飞速发展的当今，人们可以仅凭一个手机实现人与人之间的沟通交流，所以现如今很多营销方式也进行了大幅度的改革，人们在网上就可以看到很多商家的产品信息，相比过去，人们足不出户就可以购买到所需的物品。并且由于3D 技术的产生，人们在观看电影时则有了更加的观影效果，充分感受到了由软件工程技术带来的乐趣。

4.2 在教学活动中的应用

由于社会生活的快速发展，对现阶段的教育水平则提出了更高的要求，于是像过去那样一直处于浅显层面的教育方式显然已经不适用了，就目前而言，教育要与科技技术相结合，只有这样产生的教学模式才能更适应社会，才能得到更多高校的认可。通过计算机软件工程技术的不断完善，在教育行业有了一定的应用，并且小有成效，例如学校中使用到的多媒体教学，其中就用到了计算机软件工程技术，通过多媒体教学，教师相比过去在备课方面有所轻松，学生通过这样的方式学习，也有了更高的效率，学习积极性也容易被带动起来。

5 组件技术的兴起与软件开发

首先，组件的概念是由Bjame Sreoustrup 所提出来的，组件是一个群组，其是在设计与实现阶段由一些类组成的。每个组件都有其自己的功能，并且有一个和其他组件相连接的接口，当一个软件的功能需要实现时要所有的组件连接到一起才可以，也就是说组件是问题的解决方案与独立的类之间的接口。组件可以在逻辑上将一个任务划分成多个部分，由此便于不同的软件开发组完成其功能。

一般情况下，将类划分成多个部件的方法如下：

（1）将现有的硬件与其他软件接口的类划分成一个组件。

（2）将数据存取类划分为一个组件。

（3）将用户的界面划分为一个组件。通过划分这些组件大大地提高了软件的重用性。

6 结语

总而言之，随着我国科学技术的不断提高，计算机软件工程技术的不断发展，人们的日常生活及工作对于计算机的需要也在提升，以致于在生产生活中的各个领域中都可以看到计算机软件工程技术的影子。计算机软件工程是我国现代化发展的重要推动力，其关乎着我国整体的经济建设。随着信息化时代的到来，不仅要求软件工程要不断提高现代化技术，更需要多方面的共同努力，才能促进软件工程的健康发展，将计算机软件工程中融入现代化技术，对我国的经济建设意义重大。