探讨计算机应用与软件开发论文.doc

探讨计算机应用与软件开发论文 计算机技术自出现以来对人类社会的发展产生了巨大的影响在人类社会的进步中做出了巨大贡献计算机在我们的日常生活中最主要的应用就是软件应用和数据处理两方面当前计算机应用已涵盖了人们的吃、穿、住、用、行等各方面成为人们日常生活中不可缺少的组成部分因此程序员需要对软件的架构设计进行更进一步研究以提供更优质的计算机应用服务 随着社会的进步和科技的发展计算机越来越广泛的应用于社会的各方面人们对计算机应用的需求越来越大质量要求越来越高这推动了计算机应用往大型化、复杂化发展计算机应用的大型化、复杂化对应的计算机软件也趋于大型化、复杂化这就造成了软件开发难度的增加特别是作为软件核心的软件架构因此要开发出优质的软件其架构的实用性、安全性、稳定性等都要考虑到并且兼顾好 1.计算机软件的发展历程 五十年前计算机只能应用在科学研究中使用者是高素质的专家而今天计算机应用已深入到社会的每一个角落;四十年前文件不能方便地在两台计算机之间进行传输如今即使相隔遥远的两台计算机也可以利用互联网通过应用软件实现文件的无损传输;三十年前数据共享还只是一个设想在不同的应用软件之间能共用相同数据的设想如今数据库技术的发展使得不同的用户能在不同时间、不同地点共享的使用相同的数据;计算机给我们的日常生活带来的巨大改变使我们拥有想要进一步去了解的渴望让它在我们的生活中带来更多的方便要想更好的发展这项技术先了解它的发展历史以及结构特点是非常有必要的只有深入的了解它我们才能更好的掌握它 1.1机器语言与汇编语言 最初的计算机软件是用一种低级的编程语言携程这种编程语言是基于二进制编码来进行编程的编出的程序全是由0、1组成直观性差容易出错而且不同型号的计算机使用不同的机器语言某一型号计算机的机器语言编制的软件不能在另一型号的计算机上执行因此程序员必须记住各种不同型号计算机的机器语言指令的二进制数字组合这种编程语言对于程序员的要求很高没有一定的专业能力根本不能进行这项工作高起点对于计算机的发展起到了很大的限制作用只有很少的专业人员能对计算机进行应用因此推广和应用并不广发为了便于学习和编程技术人员使用助记符来表示每条机器语言指令这就是汇编语言助记符的使用使汇编语言相对于机器语言来说简洁了很多编写软件也容易了许多 1.2高级程序设计语言 汇编语言虽然在易用性上进步了很多但仍需程序员记住大量的汇编指令而且汇编语言的指令形式依旧是偏向于机器形式与人们日常使用的自然语言仍有较大的差距为了能更容易的学习和编程提高程序的可阅读性高级程序设计语言被研发出来高级语言的指令形式更类似于人们日常使用自然语言和数学语言 在这两个时期计算机软件技术并不发达能利用的资源较少人们对计算机软件的认识也不够导致了计算机软件的编写者编写开发了这个程序之后使用者就是自己的这种尴尬状况另外由于软件的使用规模小在编写开发的过程也不需要投入太多的人力、财力和物力通常凭一己之力也能完成这项工作因此也就没有形成一套规范系统来指导这项工作的操作对于这个开发过程就更加没有人来进行监督管理这个能仅凭一己之力就完成的开发工作的编程环境只需要在开发者的脑海中有一个大概的结构框架就够编程者没有必要将其全都记录下来归档供以后翻阅查询因此除了编程者留下的程序清单外并没有其他的可供查询的资料 1.3软件工程和结构化程序设计 随着计算机的日益普及人们对计算机应用的要求也日益提高其规模、复杂程度逐渐增加导致了对应计算机软件的规模、复杂程度也随之增加由于软件的规模和复杂度的增加其开发和维护出现了一系列严重问题不仅是工作量的增加更严重的是因为没有规范的流程程序员在开发软件时让软件具有个体化特性应用软件在开发出来并正式投入使用之后软件出现问题后的维护问题日益凸显由此衍生出了“软件危机”为了解决这个严重的问题国际上顶尖的计算机科学家在联邦德国召开了异常国际会议会议上讨论了软件维护困难的问题同时在这次会议上“软件工程”这个词语正式被提出来它获得了重视并被投入研究将软件开发工程化开发人员按照规范的流程开发软件不仅有效避免主观失误更重要的是使软件规范化、通用化可维护性大大提高 到了20世纪70年代出现了结构化程序设计技术这是软件发展的一个重要的里程碑结构化程序是一种面向数据流的设计方法它主要是以处理过程进行详细设计以及对模块化功能进行加强的原则进行编程的原则其中模块化是把软件要解决的总目标分解为若干子目标然后再进一步分解为具体的小目标把每一个小目标称为一个模块 基于模块之间的独立性在设计出总体的结构之后将每个模块进行分开设计这样就算将复杂的问题简单化将原来复杂的系统分开成为简单的模块来进行编程开发对于模块功能的维护、拓展和开发都有很大的帮助不至于在解决一个小问题的时候带动整个系统都发生变化我们还可以利用这个现有的模块进行积木式的新功能的开拓 1.4面向对象程序设计 面向对象程序设计解决了前面的计算机软件设计中出现的一系列问题追溯这个概念的来源最早应该要追溯到麻省理工学院这是一个基于容量架构的实际系统里出现的对象以及实例的最早的时期自从对这些进行深一步的研究之后计算机专家就意识到了面向对象程序设计的优点在面向对象程序设计出现之前结构化程序设计是软件开发界的宠儿基于它是面向过程进行编程这一特点它为计算机软件开发历程做出了很大的贡献而面向对象设计的出现解决了面向过程程序设计过程中的函数的不稳定性函数在程序中很容易被改变造成系统的不稳定的性 面向对象程序设计改变了面向过程程序设计中的一些不好的方面为此引进了不少的新概念以及方法形成了它自身的独特性面向对象的特征之一就是封装性也就是说内部的状态以及算法对用户是隐蔽的只有开发者利用特定的接口才能使用该对象;面向对象还有一个特点是继承性继承性是指在一个公共类中各自是封闭的避免了数据和方法的大量重复;面向对象还有一个特点是多态性也就是说同一个消息被不同的对象接受可以产生不同的结果所有的细节由接收消息的对象来处理 2.计算机软件开发系统结构设计 2.1结构化设计思想 首先根据系统分析的要求以及可以利用的资源对软件的总体结构进行大致的功能设计这是宏观的、全局的规划和设计要充分考虑各方面情况接着将功能复杂、繁多的总体结构按功能分解为子结构各子结构功能总和为上层结构的总的功能如果分解得到的子结构比较复杂功能较多可将子结构再分解为结构更简单功能更单一的子结构以此类推直至分解出