吴穹博士谈软件工程未来发展趋势
??? 本文的意圖是討論軟件工程的未來發(fā)展趨勢,但是軟件工程的發(fā)展不可能是孤立的,所以我們首先需要思考一下計(jì)算模型和軟件開發(fā)本身的變化和趨勢,再由此推測軟件工程的發(fā)展趨勢。
從計(jì)算模型而言,應(yīng)該來講,傳統(tǒng)的馮·諾依曼仍然被沿用;但從計(jì)算能力上來講,我們注意到了三個變化:
● CPU的運(yùn)算能力按摩爾定律快速提升;但提升單顆CPU的計(jì)算能力已經(jīng)越來越困難。
● 并行運(yùn)算技術(shù)以及多核多線程技術(shù)使服務(wù)器的處理能力飛速提升;服務(wù)器的處理能力不再是瓶頸,從而造成計(jì)算能力大量向服務(wù)器端遷移,C/S結(jié)構(gòu)被無情拋棄,薄客戶端(B/S結(jié)構(gòu))成為大勢所趨。
● 互聯(lián)網(wǎng)的快速普及使得云計(jì)算成為可能,通過互聯(lián)網(wǎng)相連的服務(wù)器集群在服務(wù)器端提供了更強(qiáng)大的計(jì)算能力。
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基于上述計(jì)算能力的變化,從軟件開發(fā)模式而言,我們注意到以下六個相關(guān)的趨勢:
● 由于計(jì)算能力向服務(wù)器端的快速集中,提供高并行計(jì)算能力和可用性的中間件技術(shù)被廣泛采用,甚至已經(jīng)成為構(gòu)建大型軟件系統(tǒng)的必選項(xiàng)。
● 因?yàn)椴捎昧酥虚g件技術(shù),軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)可以更集中關(guān)注于業(yè)務(wù)邏輯,而可以將許多細(xì)節(jié)交給中間件來管理,從而大大減少了需要編寫的代碼行數(shù),也直接導(dǎo)致了軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)的規(guī)模變得越來越小,但角色變得越來越專業(yè)化(如了解行業(yè)的需求分析員,了解中間件技術(shù)和領(lǐng)域構(gòu)架的架構(gòu)師等)。
● 計(jì)算能力的增強(qiáng),使軟件越來越易用,從而使軟件變得無處不在,需要的軟件開發(fā)人員數(shù)量急劇增長(組織形態(tài)是大量的小規(guī)模開發(fā)團(tuán)隊(duì));在這一因素以及降低成本的壓力下,開發(fā)外包變得非常普及。
● 為了使分布在互聯(lián)網(wǎng)上系統(tǒng)能夠互相協(xié)作,SOA成為一個熱點(diǎn)。
● 互聯(lián)網(wǎng)的普及,將原來分散的開發(fā)人員聚合在一起,只要有一個合適的基礎(chǔ)和好的框架,他們就可以開發(fā)出產(chǎn)品級的工具軟件(以Eclipse,JBoss,MySQL,Subversion為例),從而開源成為了一種趨勢。
● B/S結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)非常容易升級,這使得軟件交付和升級的速度大大加快了(從以年月為單位,到以周天為單位);
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回到正題,那么在這些大的趨勢的作用下,軟件工程會如何發(fā)展?
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我覺得在未來幾年我們會看到如下的趨勢:
● 需求工程,漸成熱點(diǎn):專業(yè)化的角色,日益復(fù)雜的業(yè)務(wù)創(chuàng)新,全球分布的團(tuán)隊(duì)以及互聯(lián)網(wǎng)級的交付速度,這些都對需求獲取的正確性和有效性提出了更高的要求;我預(yù)計(jì)需求工程的研究和實(shí)施會成為近期的熱點(diǎn),其中Use Case技術(shù)會被更廣泛而正確的應(yīng)用,而相關(guān)工具的研發(fā)也會成為熱點(diǎn)(如IBM Rational Requirements Composer、Ravenflow等)。
用例的優(yōu)勢在于它天生是黑盒的,它用自然語言抽象了用戶和目標(biāo)系統(tǒng)的交互,避免了混入分析、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),以保證用例可以被不懂具體技術(shù)的業(yè)務(wù)及測試人員所真正理解。同時,需求分析員又可以方便地通過用例分析(即用分析類來試圖在理想方式下實(shí)現(xiàn)用例),將需求體系精華成分析模型。在這一過程中,需求分析員可以更進(jìn)一步地完善基于用例的需求體系,而不必?fù)?dān)心分析模型會污染需求,從而實(shí)現(xiàn)需求與分析的分離及有效互動。
● DSSA和MDD,老樹新花(基于領(lǐng)域的構(gòu)架[DSSA]與模型驅(qū)動的開發(fā)[MDD]):隨著軟件應(yīng)用的日益普及,軟件已經(jīng)超出了將手動流程自動化的范疇,而開始成為業(yè)務(wù)創(chuàng)新的主要推動力。因此,引入捕獲特定領(lǐng)域內(nèi)最先進(jìn)需求及其實(shí)現(xiàn)架構(gòu)的DSSA成為行業(yè)客戶的熱點(diǎn)之一。而且,DSSA的引入將MDD門檻大大降低了,也使基于DSSA的MDD支撐工具成為可能,從而可以極大地提高開發(fā)效率并保證軟件質(zhì)量(例如,Telelogic的Rhapsody就是一個成功的基于實(shí)時嵌入式系統(tǒng)構(gòu)架的MDD工具)。
● 迭代/敏捷,漸成標(biāo)準(zhǔn):隨著軟件交付周期的日益加快,迭代化開發(fā)已經(jīng)成為大多數(shù)軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)的必選項(xiàng)。但是迭代對整個團(tuán)隊(duì)的需求、架構(gòu)、協(xié)同及測試能力都提出了更高的要求,現(xiàn)在許多開發(fā)團(tuán)隊(duì)都在試圖導(dǎo)入迭代化開發(fā)的過程中,敏捷可以是被看成迭代化開發(fā)的一種導(dǎo)入方式,只不過敏捷的范圍其實(shí)比迭代化開發(fā)更大一些。
敏捷的三個要素是迭代開發(fā)、坦誠合作和自適應(yīng)性。坦誠合作其實(shí)才是敏捷的精髓,如Ivar所說,敏捷其實(shí)是有關(guān)Social Engineering的。敏捷的主要貢獻(xiàn)在于他更多地思考了如何去激發(fā)開發(fā)人員的工作熱情,這是在軟件工程幾十年的發(fā)展過程中相對被忽略的領(lǐng)域。
● 持續(xù)集成,蓄勢待發(fā):持續(xù)集成是保證迭代化開發(fā)質(zhì)量的主要方式,通過持續(xù)集成可以利用自動化的方式來盡量自動地、盡早保證代碼質(zhì)量。隨著迭代和敏捷的流行,持續(xù)集成相關(guān)的工具成為現(xiàn)在市場上的新熱點(diǎn)(如持續(xù)集成框架IBM Rational BuildForge, 開源軟件CruiseControl,代碼靜態(tài)分析工具Klocwork Insight,IBM Rational Software Analyzer等)。
持續(xù)集成是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,組織需要首先將現(xiàn)有的配置管理/變更管理工具與Build環(huán)境緊密集成并完成自動化Build過程,在根據(jù)企業(yè)/項(xiàng)目/產(chǎn)品的現(xiàn)狀,定義如何自動化地檢測軟件質(zhì)量(代碼靜態(tài)分析、單元測試或冒煙測試),并定義需要自動化生成的管理報(bào)表。
● 基于實(shí)踐的過程框架,方興未艾:開發(fā)角色的專業(yè)化的和分布的全球化都要求軟件開發(fā)過程更加規(guī)范,而敏捷又要求過程必須緊密貼合項(xiàng)目的實(shí)際需要,因此傳統(tǒng)的大一統(tǒng)的過程無法符合這一需求。新一代的過程將是以實(shí)踐為核心的,項(xiàng)目可以通過組裝所需的不同實(shí)踐來獲得貼近項(xiàng)目要求的過程。IJI(Ivar Jacobson International)的EssWork框架和IBM Rational的RMC都是新一代的基于實(shí)踐的過程框架。
依據(jù)過程專家長時間的經(jīng)驗(yàn),他們很小心、很仔細(xì)地將一個完整的開發(fā)過程組件化,從開發(fā)過程抽象出一個個可以被單獨(dú)導(dǎo)入又可以被組裝到一起的實(shí)踐,從而使逐步求精式的過程改進(jìn)成為可能。對于一個軟件組織而言,如果已經(jīng)建立一個比較成熟的軟件開發(fā)流程,但覺得這一流程并不適合所有項(xiàng)目的實(shí)際需要,那么目前可以考慮的是用實(shí)踐的方式去重新梳理現(xiàn)有流程,以使項(xiàng)目組能夠以實(shí)踐為單位來組裝出切合項(xiàng)目實(shí)際的流程;另外,該組織也可以將適用于本組織的業(yè)界流行的實(shí)踐導(dǎo)入到現(xiàn)有流程當(dāng)中,IJI公司的專家從業(yè)界最佳經(jīng)驗(yàn)中抽取了八個實(shí)踐,有關(guān)信息可訪問http://www.esslab.net:4040/ngp/。
● 配置管理,昨日黃花:隨著開發(fā)團(tuán)隊(duì)規(guī)模的日益減小,配置管理的復(fù)雜性大大降低了,我們注意到越來越多的用戶轉(zhuǎn)向使用開源的配置管理工具(如Subeverison,JIRA,hosted-projects等等);未來的配置管理工具更多的以一種全生命周期管理平臺(Application Lifecycle Management)的方式出現(xiàn),弱化了單項(xiàng)的配置管理能力而強(qiáng)調(diào)了全流程的整合(如Microsoft VisualStudio Team System和IBM Rational Team Concert等)。
即便配置管理的復(fù)雜性降低了,但它仍然是開發(fā)項(xiàng)目管理的最重要的支撐平臺之一。目前的重點(diǎn)應(yīng)該是加強(qiáng)對項(xiàng)目經(jīng)理進(jìn)行有關(guān)配置管理知識的培訓(xùn),讓他們理解到配置管理能力(如并行開發(fā)、基線回退等等)能夠如何幫助項(xiàng)目開發(fā)過程的,從而使配置管理工具/環(huán)境的價值能夠得到充分的發(fā)揮。
軟件工程隊(duì)軟件開發(fā)的重要性我無須贅言了。雖然,我上面列出了一些軟件工程的熱點(diǎn),但讀者一定要仔細(xì)分析組織自身特點(diǎn),以確定接下來要采取哪些改進(jìn)步驟,而不應(yīng)該盲目追求熱點(diǎn)!
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的吴穹博士谈软件工程未来发展趋势的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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