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淺析計算機軟件的設(shè)計與實現(xiàn)
計算機作為一向高端技術(shù)，從當初被研發(fā)出來之后便緊密的與人們的生活時刻聯(lián)系在一起。特別是隨著信息時代的到來，計算機為我們提供方便的重要原因是眾多的計算機軟件的出現(xiàn)，計算機軟件提高了計算機的使用效率，大大滿足了人們的各種需求，因此，計算機軟件的設(shè)計越來越受到人們的關(guān)注。
1 計算機軟件設(shè)計的現(xiàn)狀
1.1 計算機軟件的分類。計算機軟件技術(shù)主要是對軟件進行操作的一項技術(shù)。主要研究內(nèi)容分為兩個方面：一是怎樣優(yōu)化相應支撐體系；二是對相應的方法手段進行開發(fā)探索。計算機軟件系統(tǒng)是可運營的一種系統(tǒng)，已經(jīng)形成了層次分明的模型體系，主要可以分為以下三類：應用軟件；支撐軟件；系統(tǒng)軟件。
1.2 計算機軟件技術(shù)的規(guī)劃。在當代，各個國家對計算機軟件的設(shè)計都特別重視。很多國家投入大量的人力物力，并出臺一系列軟件設(shè)計政策進行鼓勵計算機軟件的設(shè)計開發(fā)。大部分國家主要將開發(fā)重點放在計算機軟件開發(fā)方法上，我國對發(fā)展軟件業(yè)給予了重視，被行業(yè)在信息產(chǎn)業(yè)綱要里放在了最重要的位置，可見，國家對計算機軟件的設(shè)計與研發(fā)的重視。
1.3 計算機系統(tǒng)軟件的研發(fā)現(xiàn)狀。計算機系統(tǒng)軟件是更具硬件特征的軟件系統(tǒng)，計算機系統(tǒng)軟件分為不同的種類，以后分別具體分析各種不同種類的系統(tǒng)軟件現(xiàn)狀。
1.3.1 操作系統(tǒng)的研發(fā)現(xiàn)狀。計算機靠操作系統(tǒng)發(fā)揮基本功能，對計算機最為重要。操作系統(tǒng)不僅管理各種硬件，如顯示器、打印機等等；同時，也起到對軟件的運營進行統(tǒng)籌管理的功能，對軟件的運營系統(tǒng)進行操作；可以作為支撐軟件支撐相應應用軟件，使人機界面更加的先進。操作系統(tǒng)也對用戶能夠開發(fā)應用系統(tǒng)提供保障，是一種基礎(chǔ)設(shè)施。近年來，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在不斷發(fā)展，未來的操作系統(tǒng)會朝著更加智能化，網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展。
1.3.2 商業(yè)操作系統(tǒng)研開現(xiàn)狀。操作系統(tǒng)嵌入技術(shù)是一種新興的技術(shù)。嵌入技術(shù)是把計算機軟件與硬件與機電設(shè)備進行結(jié)合，作為一個新的系統(tǒng)，使得這個新的系統(tǒng)具有很多原來的設(shè)備所不具有的優(yōu)點。嵌入技術(shù)在各個領(lǐng)域得到廣泛應用。現(xiàn)在，嵌入系統(tǒng)已經(jīng)產(chǎn)生很多產(chǎn)品并且投入運用，取得了良好的成果。以后，也會越來越引起廠商對這一領(lǐng)域進行投資，促進這個領(lǐng)域的發(fā)展。
1.3.3 數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)研發(fā)現(xiàn)狀。（1）網(wǎng)絡(luò)化。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的重要組成部分是可以支持網(wǎng)絡(luò)型的，是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的支柱。對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)研發(fā)被各數(shù)據(jù)庫公司以及學術(shù)界放在首要位置，作為發(fā)展的中心。比如，被微軟公司作為公司某項重要計劃核心部分的就是SQL Server；（2）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全及相應技術(shù)。在現(xiàn)代計算機系統(tǒng)中計算機處于核心地位，人們把注意力越來越多的放在數(shù)據(jù)庫的安全上。當前世界上多數(shù)國家都出臺了一些數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全規(guī)定。其中，美國制定的兩個規(guī)則起到主導作用，分別是《可信計算機系統(tǒng)的評估標準》與《可信計算機系統(tǒng)的評估標準》標準；（3）嵌入式技術(shù)。嵌入式技術(shù)已經(jīng)被國內(nèi)外專家們當作重點進行研究與開發(fā)，取得了很大的進展。已經(jīng)應用在各個領(lǐng)域。這一技術(shù)涉及了很多其他的數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域，比如移動通信技術(shù)、分布式計算技術(shù)等領(lǐng)域；（4）軟件工程環(huán)境研發(fā)現(xiàn)狀。這項技術(shù)主要側(cè)重怎樣合理安排方法、工具、技術(shù)。這個概念從推出到現(xiàn)在已經(jīng)延續(xù)了40多年之久。軟件工程環(huán)境是在一起的軟件構(gòu)件，實現(xiàn)工作活動的自動化支持。從剛開始的整體的研發(fā)到后來的逐步分散化。上世紀九十年代，CASE工具得到廣泛應用，發(fā)展成CASE工具集成。
2 計算機軟件設(shè)計與實現(xiàn)當遵循的原則
2.1 準確抓住用戶的需求。由于用戶對軟件的要求各不相同，軟件的設(shè)計時為了滿足用戶的需求，因此，計算機軟件的設(shè)計要在和客戶不斷溝通交流及對行業(yè)領(lǐng)域進行研究獲取用戶的需求，才能真正確定軟件設(shè)計的方向，更加適應于用戶和市場要求。
2.2 應當不斷重構(gòu)。計算機軟件設(shè)計不是一個一步到位的過程，而是循序漸進。設(shè)計者對計算機軟件的設(shè)計是一個不斷改進、不斷完善的過程，不應該擔心軟件設(shè)計之初有哪些不足，而是應當不斷重構(gòu)，最終使產(chǎn)品達到完美。在真正知道客戶的需求之后，應當先進行方案的設(shè)計，先進行初級設(shè)計，然后在不斷完善，逐漸滿足客戶的所有需求。而不是先設(shè)計出一個完美的方案，然后進行修改，這個方案比較急于求成，設(shè)計出來的軟件優(yōu)化空間很小。新加功能與對軟件的改善應當輪流進行，增加新功能的時候，充分保證現(xiàn)有代碼的正確性，同時對代碼進行適當?shù)男薷模瑥亩顾械男鹿δ軠y試都能通過。而對設(shè)計進行改善時，應當保證用現(xiàn)有的測試用例能驗證修改的正確性。
2.3 應當始終面向代碼。所有的軟件設(shè)計在編寫代碼之前都是一個想法，是沒有現(xiàn)實意義的空想，編寫代碼是軟件設(shè)計最有價值的部分，也是將空想變成真實的一種手段。很多完美的想法方案由于代碼的不完全實現(xiàn)導致沒能達到預期效果。所以，在軟件設(shè)計的過程中必須將代碼的編寫放在首要位置，將好的構(gòu)思，馬上用代碼表現(xiàn)出來，并且進行對代碼的準確性與系統(tǒng)相容性進行檢測。
3 計算機軟件設(shè)計的方法
計算機軟件是按照特定的規(guī)格進行設(shè)計的，根據(jù)一些條件，主要有結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計、由頂至下設(shè)計法這三種軟件設(shè)計方法。
3.1 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計。在計算機軟件設(shè)計中，具有良好結(jié)構(gòu)的程序，在編碼、檢測和維護中都比較省力。它的主要流程是先了解用戶的需求，以此為軟件設(shè)計的切入點，根據(jù)實際功能將系統(tǒng)分成一些子系統(tǒng)，再根據(jù)實現(xiàn)的功能把子系統(tǒng)分割成模塊，針對模塊布置各個模塊的具體要求與說明，明確各個模塊是按怎樣的方法實現(xiàn)和程序中的其他部分對接。
3.2 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計。面向?qū)ο缶褪怯蓪嵗胧�，找到實際問題系統(tǒng)里面存在的實體，分析試題的屬性、特征等，以此構(gòu)成各對象類間的結(jié)構(gòu)層次，最后構(gòu)建出完整的軟件系統(tǒng)。主要有封裝性、繼承性、多態(tài)性三個特點。
封裝性主要針對數(shù)據(jù)并且對數(shù)據(jù)的操作實現(xiàn)一體化；繼承性主要針對某類繼承它所屬代碼的屬性及操作；多態(tài)性則是類等級中各層共享同一函數(shù)的名字。
3.3 由頂至下設(shè)計法。此方法處理分層問題最有效，將整個系統(tǒng)功能的最抽象表述作為最高層次，從這個層次出發(fā)設(shè)計子系統(tǒng)，然后依靠這些子系統(tǒng)實現(xiàn)較高層次的系統(tǒng)功能，再以子系統(tǒng)作為基礎(chǔ)是基礎(chǔ)更詳盡的子系統(tǒng)。這個方法可以分清各種復雜的處理層次，并且多個要素間關(guān)系清晰。
4 結(jié)束語
組成計算機的硬件和軟件部分，其中以計算機軟件技術(shù)的設(shè)計研發(fā)推動了計算機的廣泛應用。計算機軟件目前已經(jīng)在各個領(lǐng)域中取得了優(yōu)異的成果。計算機軟件設(shè)計在計算機的發(fā)展上有著極為重要的意義，在計算機軟件技術(shù)的開發(fā)中，一些操作方便，功能強大的軟件為人們的工作生活帶來了很大的方便。