計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)管理論文
時(shí)間:2022-07-14 08:51:00
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摘要:通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)軟件發(fā)展的四十多年歷史的回顧,詳細(xì)論述其發(fā)展的三個(gè)不同階段:開(kāi)創(chuàng)階段、穩(wěn)定階段以及發(fā)展階段的過(guò)程與特點(diǎn),讓讀者了解計(jì)算機(jī)軟件發(fā)展的特性與歷史,從而更好地掌握計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。
關(guān)鍵字:計(jì)算機(jī)軟件、計(jì)算機(jī)語(yǔ)言、軟件開(kāi)發(fā)
自軟件開(kāi)發(fā)到現(xiàn)在已有四十多年歷史了,在整個(gè)軟件發(fā)展歷史過(guò)程中,已經(jīng)取得了劃時(shí)代的成就,為了更好的理解計(jì)算機(jī)軟件是計(jì)算機(jī)的靈魂并了解她的今天,這里讓我們一起來(lái)回顧她的昨天。
我們將悠久的計(jì)算機(jī)軟件歷史分成三個(gè)階段:
開(kāi)創(chuàng)階段:1955年到1965年
穩(wěn)定階段:1965年到1985年
發(fā)展階段:1985年到現(xiàn)在
開(kāi)創(chuàng)階段
計(jì)算機(jī)在1946年出現(xiàn)時(shí),占地2百余平方米,用電數(shù)千瓦,價(jià)值百萬(wàn)美元,而運(yùn)行速度只有每秒千次,但它卻為破譯密碼和武器彈道運(yùn)算立了大功。六十年代大型計(jì)算機(jī)已發(fā)展到每秒百萬(wàn)次以上,能夠進(jìn)行快速?gòu)?fù)雜的計(jì)算,隨著科研、金融和政府部門的需要而逐步形成了較大的計(jì)算機(jī)市場(chǎng)。
而計(jì)算機(jī)軟件歷史真正開(kāi)始是在美國(guó)和歐洲的實(shí)驗(yàn)室里,大多數(shù)研究結(jié)果也產(chǎn)生于實(shí)驗(yàn)室。它們多數(shù)來(lái)自于學(xué)術(shù)界,其余產(chǎn)生于政府和私人公司。
在1955年到1965年這個(gè)期間,運(yùn)算速度越來(lái)越快、價(jià)格越來(lái)越便宜的新計(jì)算機(jī)不斷涌現(xiàn),軟件工作人員就需要不斷針對(duì)不同計(jì)算機(jī)寫(xiě)出新的軟件。這種變化速度令軟件人員應(yīng)接不暇。
在此階段,計(jì)算機(jī)硬件向著專門用途發(fā)展,科學(xué)與商業(yè)領(lǐng)域需要的是完全不同的機(jī)器硬件。商業(yè)計(jì)算機(jī)具有變字長(zhǎng)的特性,即有“清字標(biāo)記”和“置字標(biāo)記”,指令集為十進(jìn)制。而科學(xué)計(jì)算機(jī)使用的是固定字長(zhǎng),當(dāng)時(shí)定36位為一個(gè)字,而不是采用二進(jìn)制計(jì)算。這種不同用途的機(jī)器使用不同字長(zhǎng),這給編程帶來(lái)難以想象的困難。
頻繁重寫(xiě)相同的軟件觸發(fā)了另一思想——軟件移植,工業(yè)界中的軟件研究人員試圖將一臺(tái)機(jī)器上匯編語(yǔ)言自動(dòng)移植到另一臺(tái),但是卻失敗了。原因是60%或80%代碼較容易移植,而余下的40%或20%必須人工移植,又是較復(fù)雜的代碼,因此非常困難。多年來(lái)仍然不能完全解決問(wèn)題,直到高級(jí)語(yǔ)言的產(chǎn)生。最早的FORTRAN語(yǔ)言在五十年代中期誕生的,五十年代后期出現(xiàn)了第一版COBOL語(yǔ)言,而ALGOL語(yǔ)言產(chǎn)生于六十年代早期。當(dāng)時(shí),高級(jí)語(yǔ)言不能被編制人員所接受,他們認(rèn)為真正的編程人員應(yīng)當(dāng)使用匯編語(yǔ)言。
之后,軟件業(yè)從計(jì)算機(jī)工業(yè)中獨(dú)立出來(lái),成為一枝新秀。那時(shí),硬件廠商開(kāi)放了他們的系統(tǒng)軟件(由于沒(méi)有這種開(kāi)放,不能進(jìn)一步推銷他們的產(chǎn)品),有幾個(gè)公司開(kāi)始提供定制軟件的服務(wù),然而那時(shí)沒(méi)有專門經(jīng)銷軟件的公司。由于軟件免費(fèi),用戶相互贈(zèng)送,使軟件不斷重用與推廣,并鼓勵(lì)共享軟件的發(fā)展。例如,IBM科學(xué)用戶組織SHARE提供了軟件重用的目錄清單,包含了三角函數(shù)分類和合并計(jì)算的多個(gè)數(shù)學(xué)程序,并對(duì)進(jìn)入了SHARE目錄中的軟件產(chǎn)品,能給予此領(lǐng)域的最高榮譽(yù)。
60年代初期,學(xué)術(shù)上還沒(méi)有計(jì)算學(xué)科、計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息系統(tǒng),然而卻在實(shí)踐中產(chǎn)生了以后稱為“軟件工程”的萌芽。軟件工作者開(kāi)始學(xué)習(xí)模塊編程的方法,并涵蓋了基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有關(guān)的子程序,從而使其易訪問(wèn)。現(xiàn)在,人們稱為數(shù)據(jù)提取,并進(jìn)一步拓寬到面向目標(biāo),但是那時(shí)的軟件人員就已經(jīng)意識(shí)到它的思想與價(jià)值。
此階段,曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)軟件危機(jī)。即軟件方面投入的資金和人力無(wú)法控制,軟件開(kāi)發(fā)完成的時(shí)間無(wú)法確定,軟件的可靠性等等。例如,1962年7月22日美國(guó)飛往金星的火箭控制系統(tǒng)中的指令,DO5I=1,3誤寫(xiě)成DO5I=1.3,使火箭偏離軌道,被迫炸毀。
此階段是激動(dòng)人心的年代,隨著計(jì)算機(jī)硬件以令人生畏和驚奇的快節(jié)奏發(fā)展,計(jì)算機(jī)軟件在計(jì)算機(jī)業(yè)中越來(lái)越占據(jù)著重要的地位,她開(kāi)創(chuàng)了自己的事業(yè),從計(jì)算機(jī)業(yè)中獨(dú)立出來(lái)。
穩(wěn)定階段
這期間,出現(xiàn)了IBM等計(jì)算機(jī)大公司,是大型機(jī)硬件導(dǎo)向占主導(dǎo)地位的階段。此時(shí)計(jì)算機(jī)成為專業(yè)人員使用的專門設(shè)備,普通老百姓用不了,也用不起。年產(chǎn)量不足數(shù)萬(wàn)臺(tái),市場(chǎng)有限,這樣IBM360計(jì)算機(jī)將軟件工業(yè)帶入了穩(wěn)定發(fā)展階段。
IBM360采用了系列機(jī)的思想,開(kāi)創(chuàng)了CISC時(shí)代(復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)),目的能使指令系統(tǒng)兼容。新型機(jī)或高檔機(jī)的指令系統(tǒng)在原有機(jī)型上只能擴(kuò)充而不能減少任何一條指令,以達(dá)到軟件兼容的目的,這樣就導(dǎo)致日趨龐大的指令系統(tǒng)使計(jì)算機(jī)硬件的研制周期變長(zhǎng)、運(yùn)行速度慢、可靠性差、難以調(diào)試和維護(hù)。為了改進(jìn),提出了RISC(精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī))技術(shù)。RISC技術(shù)使指令數(shù)量大大減少,再加上一些其他措施(如指令系統(tǒng)面向寄存器,使數(shù)據(jù)能直接存儲(chǔ)),從而大大減少指令執(zhí)行所需要的周期數(shù),極大的提高了計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度。同時(shí)IBM360機(jī)為軟件領(lǐng)域帶來(lái)了重要發(fā)展。它使科學(xué)與商業(yè)應(yīng)用合二為一,且同時(shí)使用十進(jìn)制和二進(jìn)制兩種算法,它不再有討厭的變字長(zhǎng)。
隨后,又產(chǎn)生了笨重的工作控制語(yǔ)言(JCL),使程序員只要把卡片塞進(jìn)讀卡機(jī),然后按“啟動(dòng)”就可以運(yùn)行程序。JCL要求用全新的語(yǔ)言編寫(xiě)程序,它能告訴計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng)按人的需求做相應(yīng)工作。JCL太繁瑣,這也許因?yàn)樗丝茖W(xué)和商務(wù)所需的一切服務(wù)功能。然而JCL是360機(jī)上最不受歡迎的程序語(yǔ)言。
隨著360機(jī)匯集科學(xué)和商務(wù)應(yīng)用在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上,IBM也希望將所有的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言合成一種語(yǔ)言。PL/1就這樣誕生了,它不僅包含科學(xué)計(jì)算FORTARN和商務(wù)計(jì)算COBOL語(yǔ)言的功能,而且還具有新生語(yǔ)言ALGOL的功能。
除了IBM360帶來(lái)的軟件發(fā)展外,在穩(wěn)定階段,形成了軟件的獨(dú)立經(jīng)銷。幾個(gè)敢于冒險(xiǎn)的軟件商開(kāi)始銷售他們的軟件產(chǎn)品。這在當(dāng)時(shí)極其不易,因?yàn)橛布S商為阻礙軟件發(fā)展,防止軟件分離以形成獨(dú)立行業(yè),故意將軟件的價(jià)格壓得很低,無(wú)利潤(rùn)可賺。隨著軟件領(lǐng)域的穩(wěn)定發(fā)展和新軟件產(chǎn)品的問(wèn)世,它們逐漸成為公司和市場(chǎng)的商品,價(jià)值連城。軟件維護(hù)與更新也成為一項(xiàng)日益重要的工作。從而形成了計(jì)算機(jī)軟件市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)。
穩(wěn)定階段中開(kāi)始出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)學(xué)科的學(xué)術(shù)討論。第一個(gè)計(jì)算機(jī)科學(xué)程序在六十年代晚期奠基,不久以后又編制了第一個(gè)管理信息系統(tǒng)程序。當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)軟件工程還沒(méi)有從計(jì)算機(jī)學(xué)科中分離出來(lái),直到微型計(jì)算機(jī)年代才獨(dú)立成為一門學(xué)科。盡管當(dāng)時(shí)沒(méi)有形成學(xué)科,然而軟件工程研究一直在進(jìn)行,重點(diǎn)聚集在計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的問(wèn)題上。
在此階段,一些計(jì)算機(jī)科學(xué)家大力宣傳他們引入的新思想。人工智能就是第一個(gè)竭力宣揚(yáng)的學(xué)科,即稱之為“有知覺(jué)”的機(jī)器,可以模仿人類大腦的功能,并期望代替人類大腦去做任何事情。
隨后又出現(xiàn)了“控制領(lǐng)域”的議題。反控制反壟斷的戰(zhàn)斗打響了,美國(guó)司法部門起訴IBM公司,聲稱它發(fā)展太快,且正在壟斷計(jì)算機(jī)行業(yè)。當(dāng)時(shí),許多人將硬件工業(yè)比喻為“白雪公主和七個(gè)小矮人”,這里IBM是白雪公主,其他計(jì)算機(jī)硬件小公司是七個(gè)小矮人。例如RGA、GE和Xeroe等等公司。這些小公司逐漸萎縮,直到從計(jì)算機(jī)行業(yè)中消失。標(biāo)準(zhǔn)化組織也成為當(dāng)時(shí)反控制反壟斷的急先鋒。它堅(jiān)持只有統(tǒng)一計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn),各個(gè)公司才能參與并達(dá)到公平競(jìng)爭(zhēng)。
同時(shí),軟件商與硬件商也開(kāi)始競(jìng)爭(zhēng)。硬件商努力保持軟件的低價(jià),以阻礙軟件行業(yè)的形成。但是無(wú)論怎樣阻擋,總有一些軟件商脫穎而出,成為勝利的嬌嬌者。
此階段由于計(jì)算機(jī)硬件變化節(jié)奏緩慢一些,屬于較平穩(wěn)的年代,計(jì)算機(jī)軟件隨著平穩(wěn)發(fā)展,并確立軟件在市場(chǎng)的重要地位,成為商品并逐漸變得被人們理解和接收。
發(fā)展階段
此階段是再一次激動(dòng)人心年代,計(jì)算機(jī)已經(jīng)普及和無(wú)處不有,同時(shí)軟件業(yè)在計(jì)算機(jī)行業(yè)成為不可缺少部分并取得了輝煌勝利。
這個(gè)階段是軟件發(fā)展過(guò)程中最重要的時(shí)期。因?yàn)镻C機(jī)和工作站以半年更新一代的令人目不暇接的速度,勢(shì)不可擋地入侵小型機(jī)、中型機(jī)甚至大型機(jī)領(lǐng)域,從而使計(jì)算機(jī)無(wú)處不在,計(jì)算機(jī)走出了象牙塔,走進(jìn)了平常百姓家庭,走進(jìn)了普通人辦公室。在家里、辦公室、銀行、郵局等生活工作的周圍,處處可見(jiàn)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用業(yè)績(jī),普及流行速度極快,蓬勃向前。
過(guò)去存在的大量問(wèn)題被解決了。老的JCL問(wèn)題已經(jīng)由友好用戶、友好程序界面解決。圖形用戶界面(GUI)普及與流行,業(yè)已成為八十年代計(jì)算機(jī)領(lǐng)域最偉大的功績(jī)。以前的FORTRAN和COBOL語(yǔ)言都沒(méi)能解決用戶界面的友好問(wèn)題,而可視化軟件編程才改變了這一現(xiàn)狀。
由于VLSI的迅速發(fā)展,RISC的控制器又很簡(jiǎn)單,這就使RISC能集成在一個(gè)芯片上。CISC控制器需占芯片面積50%以上,而RISC的控制器僅占6-10%,這使RISC芯片具有極高的性能。到九十年代RISC技術(shù)被引入了到PC機(jī)內(nèi),使同樣功能的計(jì)算機(jī)成本只有CISC的一半不到。隨著VLSI進(jìn)一步發(fā)展,已使巨型機(jī)上使用的并行處理技術(shù)能融入到RISC中。一方面采用新材料、新工藝,進(jìn)一步提高主頻,另一方面采用了超級(jí)流水線技術(shù)、并行流水線技術(shù)和超長(zhǎng)指令字VLIM技術(shù),極大地提高了RISC芯片的并行處理能力,使RISC進(jìn)入了具有劃時(shí)代的時(shí)期。
軟件作用和價(jià)值牢固地樹(shù)立起來(lái)了。人工智能、知識(shí)工程、專家系統(tǒng)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的研究得以發(fā)展與深化。軟件市場(chǎng)在世界范圍內(nèi)比較快的速度增長(zhǎng),在美國(guó)猶他州已出現(xiàn)以軟件為主的第二高技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)。目前軟件的發(fā)展速度已超過(guò)硬件產(chǎn)業(yè),占信息產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)地位。美國(guó)壟斷世界軟件市場(chǎng)的格局,一時(shí)很難發(fā)生變化。微軟公司軟件巨頭比爾.蓋茨在五年前已成為美國(guó)首富,現(xiàn)在又是世界首富。隨著市場(chǎng)分割,過(guò)去反控制反壟斷的競(jìng)爭(zhēng)也被分解了。IBM公司成為大型機(jī)之首;Intel公司是計(jì)算機(jī)芯片之王,也可以稱為計(jì)算機(jī)硬件之王;Microsoft公司成為微機(jī)軟件之冠。但是希望成為大型機(jī)軟件之王的競(jìng)爭(zhēng)仍然在繼續(xù)。
軟件特性體現(xiàn)為:軟件進(jìn)入結(jié)構(gòu)化生產(chǎn)時(shí)期,以結(jié)構(gòu)化分析和設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)化評(píng)審,結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)化測(cè)試為特征;從八十年代中期開(kāi)始,軟件生產(chǎn)進(jìn)入以過(guò)程為中心的開(kāi)發(fā)階段;從1995年開(kāi)始,逐步進(jìn)入以軟件過(guò)程,面向?qū)ο蠛蜆?gòu)件重用等技術(shù)為基礎(chǔ)的軟件工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)代。
此階段軟件業(yè)績(jī)?yōu)椋?/p>
1)軟件重用技術(shù)
軟件重用的目的是使非結(jié)構(gòu)化、非標(biāo)準(zhǔn)化程序變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)化、標(biāo)準(zhǔn)化,并形成大量能重用的計(jì)算機(jī)構(gòu)件和模塊。軟件重用技術(shù)使軟件的開(kāi)發(fā)基本上變成了搭積木,把需要的對(duì)象和功能模塊拼起來(lái)即可。它節(jié)省了大量的人力與物力,減少了重復(fù)開(kāi)發(fā)。這種技術(shù)可以應(yīng)用在數(shù)據(jù)庫(kù)管理和信息系統(tǒng)管理上,MicrosoftAccess等軟件均采用此軟件技術(shù),它們集成了大量應(yīng)用的基本構(gòu)件和模塊便于重用。
只有可維護(hù)性軟件才有可能最大限度地重用,而重用部分越多,維護(hù)成本越低,效率就越高。不可維護(hù)性到可維護(hù)性軟件的重構(gòu)是維護(hù)方法學(xué)的關(guān)鍵。最大限度地重用現(xiàn)存軟件是軟件維護(hù)方法學(xué)的重要思想原則。可重用是可維護(hù)性的基本屬性和最大特征。
就軟件重用而言,可有四個(gè)層次的重用:
(1)開(kāi)發(fā)過(guò)程重用
主要指開(kāi)發(fā)規(guī)范、開(kāi)發(fā)方法及工具、軟件標(biāo)準(zhǔn)等的重用,也稱為開(kāi)發(fā)支持環(huán)境重用。
(2)軟件構(gòu)件重用
這里軟件構(gòu)件指文檔、程序及數(shù)據(jù)。應(yīng)該將軟件構(gòu)件可重用性作為主要設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想。
(3)用戶業(yè)務(wù)知識(shí)重用
用戶現(xiàn)存系統(tǒng)的業(yè)務(wù)處理過(guò)程、特定專業(yè)領(lǐng)域的需求特征等知識(shí)的重用。
(4)市場(chǎng)知識(shí)重用
應(yīng)用領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、市場(chǎng)規(guī)律知識(shí)的重用。
2)面向?qū)ο蠹夹g(shù)
八十年代中期以來(lái),各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展和變化越來(lái)越快,對(duì)應(yīng)用軟件不斷提出新的功能要求,這就使以功能為基礎(chǔ)的軟件體系改動(dòng)較大,甚至推倒重來(lái)。八十年代末發(fā)現(xiàn),使用面向?qū)ο蠹夹g(shù)能極大的提高軟件的可維護(hù)性。而且它還有很多其他的優(yōu)點(diǎn),例如提高軟件開(kāi)發(fā)率,提高軟件的可靠性和安全性等等。面向?qū)ο蠹夹g(shù)獲得了極大歡迎,終于成為九十年代軟件界最大的熱點(diǎn)。隨著發(fā)展,面向?qū)ο蠹夹g(shù)形成了OOP(面向?qū)ο缶幊蹋OD(面向?qū)ο笤O(shè)計(jì))、OOA(面向?qū)ο蠓治觯蔀橥暾能浖_(kāi)發(fā)方法學(xué)。
現(xiàn)實(shí)世界中的事物抽象到問(wèn)題空間就稱為對(duì)象。在面向?qū)ο蠹夹g(shù)中,對(duì)象被定義為“對(duì)一組信息和在其上的操作”,其中的信息就是數(shù)據(jù),它反映的是對(duì)象的屬性狀態(tài),操作則是對(duì)對(duì)象的處理。面向?qū)ο笙到y(tǒng)就是由對(duì)象組成的復(fù)雜系統(tǒng),系統(tǒng)中所有對(duì)象的狀態(tài)共同構(gòu)成系統(tǒng)的狀態(tài),對(duì)象總是從一個(gè)初始狀態(tài)出發(fā),在對(duì)象之間的相互作用過(guò)程中不斷改變著自身的狀態(tài)。一個(gè)對(duì)象請(qǐng)求另一個(gè)對(duì)象執(zhí)行某一處理或回答某些信息的要求稱為“消息”,對(duì)象與對(duì)象之間的相互作用就是通過(guò)消息來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
面向?qū)ο蠹夹g(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)就是軟件的可維護(hù)性好。
3)集成工具與CASE技術(shù)
今天,已將過(guò)去單個(gè)的工具集成在一個(gè)系統(tǒng)中,用于軟件開(kāi)發(fā),形成了集成工具。例如,我們經(jīng)常使用的字處理工具,它只有一個(gè)工具菜單,但是卻包含拼寫(xiě)檢查、語(yǔ)法檢查、詞庫(kù)和字詞計(jì)數(shù)等功能。我們期待用于軟件開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)收集了所有必需的工具,它必須支持文本和圖像,也含有相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù),能自動(dòng)移植并進(jìn)行計(jì)算機(jī)低層設(shè)計(jì)等。編程系統(tǒng)不僅含有編譯程序,還應(yīng)該支持編輯、調(diào)試與測(cè)試,最好能支持程序建立并在建立過(guò)程中檢測(cè)它們的結(jié)構(gòu)。
而CASE技術(shù),即稱謂“支持軟件工程方法學(xué)的計(jì)算機(jī)輔助手段”。它為實(shí)現(xiàn)從軟件工程誕生起就面臨著如何組織人員進(jìn)行集體作業(yè)和如何逐步代替人進(jìn)行編程的兩大任務(wù)。而且首先是解決前者———確定有次序、有效率、科學(xué)的工程作業(yè)方法,然后才能一步步用計(jì)算機(jī)取代各工程階段的人工編程。軟件工程的最終目的就在于軟件自動(dòng)化。
CASE技術(shù)有兩個(gè)突出特點(diǎn),使開(kāi)發(fā)支持工具與開(kāi)發(fā)方法學(xué)統(tǒng)一和結(jié)合起來(lái),通過(guò)實(shí)現(xiàn)分析、設(shè)計(jì)、程序開(kāi)發(fā)與維護(hù)的自動(dòng)化,提高整個(gè)軟件開(kāi)發(fā)工程的效率。如果方法驅(qū)動(dòng)器理論得以實(shí)現(xiàn),軟件自動(dòng)化將成為現(xiàn)實(shí)。盡管目前真正實(shí)現(xiàn)的還僅限于方法指導(dǎo)系統(tǒng),但CASE的迅速發(fā)展仍超出了輔助軟件工程的范圍。
綜上所述,CASE的發(fā)展有待于軟件工程方法的發(fā)展。它不僅給傳統(tǒng)軟件工程方法以新生,也推動(dòng)著各種軟件工程方法的演變、合并和淘汰,為新軟件工程方法理論實(shí)用化開(kāi)辟著道路。所以今后的軟件工程應(yīng)是“方法學(xué)+CASE技術(shù)”,兩者共同協(xié)助開(kāi)發(fā)人員控制和管理軟件。當(dāng)方法驅(qū)動(dòng)器理論變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)后,CASE與軟件自動(dòng)化可能會(huì)變成同義詞。雖然今天的軟件自動(dòng)化尚不完全,但為了區(qū)別傳統(tǒng)軟件工程,我們以更明確的CASE軟件工程概念來(lái)表述CASE與軟件工程方法學(xué)的結(jié)合。
4)圖形用戶界面
用戶界面一般是由菜單窗口和對(duì)話框等元素構(gòu)成,它為用戶提供了一個(gè)使用軟件交互過(guò)程的環(huán)境,它提高了軟件的使用效率,靈活便捷,并且易于修改維護(hù)程序,充分體現(xiàn)了“所見(jiàn)即所得”圖形界面的現(xiàn)代軟件設(shè)計(jì)風(fēng)格,使用戶能以簡(jiǎn)單自然的方式與軟件系統(tǒng)交流信息;提供對(duì)鍵盤(pán)及鼠標(biāo)兩種輸入設(shè)備的雙重支持;引導(dǎo)用戶正確、快速、方便地使用軟件系統(tǒng);易學(xué)易懂,盡可能地減少用戶必須記憶的信息。
八十年代圖形技術(shù)有了迅速的發(fā)展,出現(xiàn)了不少優(yōu)秀的圖形軟件工具,例如,X-Windows、MicrosoftWindows和MacintoshWindows都是建立在圖形用戶界面的技術(shù)上,他們提供了圖形交互所需的各種手段與方法。
AutoCAD是又一個(gè)優(yōu)秀的圖形軟件工具。它提供了圖形顯示控制、圖形編輯和存儲(chǔ)以及三維繪圖、三維動(dòng)態(tài)顯示、陰影與透視等功能。隨著圖形用戶界面的成功,不少高級(jí)語(yǔ)言也增加了圖形功能,使這種可視化編程日益廣泛與流行。
5)多媒體技術(shù)
它是曾經(jīng)被炒得沸沸揚(yáng)揚(yáng)的話題,也是計(jì)算機(jī)科學(xué)在九十年代的一個(gè)熱點(diǎn)。多媒體技術(shù)是將文字、聲音、圖形、視頻圖象集成在一起的技術(shù)。它包括多媒體計(jì)算機(jī)原理、多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)、多媒體通信和多媒體表現(xiàn)技術(shù)等等。它的一個(gè)重要方面是將圖像、圖形、聲音、文字等集成一體,再按1比10或1比30壓縮比進(jìn)行圖象數(shù)據(jù)壓縮,最后以高質(zhì)量再現(xiàn)給用戶。
由于多媒體技術(shù)提供了更多的交互手段,給人以更多的方便,所以有著極其廣闊的應(yīng)用前景,如電視、電子游戲、電子報(bào)刊、電視會(huì)議等等。正因?yàn)槿绱耍嗝襟w技術(shù)不僅是計(jì)算機(jī)科學(xué)的熱點(diǎn),而且也是國(guó)民經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)生活許多領(lǐng)域的熱點(diǎn)。
然而在整個(gè)計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史過(guò)程中,軟件領(lǐng)域仍然存在一些問(wèn)題,相對(duì)于微處理器芯片和內(nèi)存設(shè)備而言,計(jì)算機(jī)軟件只是在不斷發(fā)展而沒(méi)有進(jìn)行大的改革。例如,編程人員都知道,自從第一臺(tái)IBM和第一個(gè)Intel電子芯片問(wèn)世以來(lái),硬件結(jié)構(gòu)的軟件部分──指令集和中斷結(jié)構(gòu)就沒(méi)有發(fā)生大的變化。在程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中也沒(méi)有大的變革,現(xiàn)在用得最多的語(yǔ)言仍然是十五年前C和C++,甚至是四十年前的FORTRAN和COBOL語(yǔ)言。第四代語(yǔ)言并沒(méi)有達(dá)到某些人預(yù)先聲稱“無(wú)需程序員的編程”的功能。整個(gè)軟件領(lǐng)域發(fā)展限制在一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域──數(shù)據(jù)庫(kù)上。
不過(guò)也有一些希望的象征。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)是一項(xiàng)新的技術(shù),前景看好,它以一種完全不同方法來(lái)構(gòu)造軟件;客戶/服務(wù)器技術(shù)和Internet/Intranet技術(shù),它們大大地推動(dòng)了軟件行業(yè)的改革。Internet的TCP/IP協(xié)議使成千上萬(wàn)個(gè)不同的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序能相互通信,使得網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)容易,瀏覽眾多的數(shù)據(jù)庫(kù)和站點(diǎn)信息,從而產(chǎn)生了較大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。當(dāng)談起計(jì)算機(jī)軟件的現(xiàn)代歷史,Internet/Intranet將作為人-機(jī)通信原理的里程碑,而WWW、HTML、VRM和Java將是這個(gè)里程碑的組成部分。
軟件行業(yè)的成功,尤其是1995年以來(lái)的迅速崛起的Internet/Intranet技術(shù)為主的網(wǎng)絡(luò)軟件以及數(shù)據(jù)庫(kù)挖掘、人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等軟件,為人類進(jìn)入二十一世紀(jì)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。新世紀(jì)將是一個(gè)更全面的信息化時(shí)代,計(jì)算機(jī)的普及與使用將會(huì)更廣更寬,從而對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的需求更高,本世紀(jì)的成果與經(jīng)驗(yàn),將帶入下一世紀(jì),并不斷被軟件人員發(fā)展、完善,以適應(yīng)新世紀(jì)人類的需要,并發(fā)揚(yáng)光大。
結(jié)束語(yǔ)
計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展如今仍是方興未艾,尤其是網(wǎng)絡(luò)軟件、HTML和Java語(yǔ)言,這將給人類社會(huì)帶來(lái)翻天覆地的大變化,了解她的昨天,掌握她的今天,就能把握與預(yù)測(cè)她的明天,并期盼著二十一世紀(jì)軟件業(yè)將會(huì)有更美好的發(fā)展與未來(lái)。