復(fù)雜軟件系統(tǒng)的成長(zhǎng)性構(gòu)造與演化探析

摘 要：隨著我國(guó)信息網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，復(fù)雜軟件系統(tǒng)正成為當(dāng)前使用最廣泛的軟件形態(tài)。復(fù)雜軟件系統(tǒng)的基本性質(zhì)是各系統(tǒng)成員互異、無(wú)邊界限制、并不斷演化，這種復(fù)雜軟件系統(tǒng)主要是由一些獨(dú)立的軟件系統(tǒng)通過(guò)使用一些耦合手段而整合在一起。文章作者將結(jié)合自身的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)對(duì)復(fù)雜軟件系統(tǒng)的特點(diǎn)和基本性質(zhì)以及其成長(zhǎng)性構(gòu)造與演化規(guī)則進(jìn)行探討，希望通過(guò)作者的探討能對(duì)同行有所借鑒。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜軟件系統(tǒng)；成長(zhǎng)性構(gòu)造；演化

引言

通過(guò)近幾年的發(fā)展，我們可以看出軟件系統(tǒng)的發(fā)展越來(lái)越趨于復(fù)雜，功能也越來(lái)越強(qiáng)大，復(fù)雜首先是表現(xiàn)在軟件的數(shù)量規(guī)模上，有的軟件系統(tǒng)由最初的幾個(gè)節(jié)點(diǎn)到目前的上百萬(wàn)個(gè)節(jié)點(diǎn)，這些就需要復(fù)雜的軟件系統(tǒng)來(lái)支持。除此之外，我們知道不斷的量變達(dá)到一定程度必然會(huì)引起質(zhì)變，軟件系統(tǒng)也不例外。復(fù)雜軟件系統(tǒng)表現(xiàn)出與過(guò)去的軟件截然不同的特征，它們具有交融系統(tǒng)的特點(diǎn)，同時(shí)復(fù)雜軟件系統(tǒng)并不是一次性成型，而是經(jīng)過(guò)很多年的不斷開發(fā)研究，具有時(shí)間跨度長(zhǎng)的特點(diǎn)，除此之外，復(fù)雜軟件系統(tǒng)是由一些結(jié)構(gòu)互異的系統(tǒng)結(jié)合而成，具有高度結(jié)合的特點(diǎn)。復(fù)雜軟件系統(tǒng)對(duì)經(jīng)濟(jì)、軍事、社會(huì)的發(fā)展具有重要作用，因此如何使復(fù)雜軟件系統(tǒng)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，是當(dāng)前軟件開發(fā)者的重要任務(wù)，下面作者將根據(jù)復(fù)雜軟件系統(tǒng)的特點(diǎn)和基本性質(zhì)對(duì)其成長(zhǎng)性構(gòu)造和演化進(jìn)行探析。

1 復(fù)雜軟件系統(tǒng)的特點(diǎn)和基本性質(zhì)

首先，我們必須要明確什么是復(fù)雜軟件系統(tǒng)，復(fù)雜軟件系統(tǒng)不僅僅只是幾個(gè)軟件一起使用，而是將其經(jīng)過(guò)耦合作用而形成的大型軟件系統(tǒng)，最基本的要求就是其內(nèi)部必須保持穩(wěn)定性，不能發(fā)生軟件沖突，而且經(jīng)過(guò)耦合作用后，整體系統(tǒng)的作用不僅僅只是單個(gè)軟件功能的疊加，而是將所有的功能和諧統(tǒng)一在一起，使整體功能更加強(qiáng)大。

1.1 復(fù)雜軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（1）復(fù)雜軟件系統(tǒng)是“系統(tǒng)之系統(tǒng)”。這么定義主要是因?yàn)閺?fù)雜軟件系統(tǒng)是由單個(gè)軟件系統(tǒng)而組合成的復(fù)雜系統(tǒng)。而這些系統(tǒng)自身就具有獨(dú)立作用，這與傳統(tǒng)的軟件系統(tǒng)并不相同，在傳統(tǒng)的軟件系統(tǒng)中，各個(gè)部件只是執(zhí)行整體的一些功能，本身是不具備獨(dú)立性的。

（2）復(fù)雜軟件系統(tǒng)是信息與物理相融合的系統(tǒng)。有些復(fù)雜軟件系統(tǒng)不僅僅包括信息系統(tǒng)，更是與現(xiàn)實(shí)的物理世界緊密結(jié)合在一起，通過(guò)操作計(jì)算機(jī)系統(tǒng)而達(dá)到對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中物體的操控。

1.2 復(fù)雜軟件系統(tǒng)的基本性質(zhì)

（1）內(nèi)部軟件系統(tǒng)的互異性。作為單個(gè)軟件系統(tǒng)結(jié)合體的復(fù)雜軟件系統(tǒng)，是對(duì)傳統(tǒng)軟件系統(tǒng)的改進(jìn)和升級(jí)，但構(gòu)成復(fù)雜軟件系統(tǒng)的各個(gè)單體系統(tǒng)則必須是獨(dú)立系統(tǒng)，包括系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái)、研發(fā)過(guò)程、管理方法等往往都是互不相同的，這些差異往往導(dǎo)致出現(xiàn)一些問(wèn)題，例如：有些軟件系統(tǒng)研發(fā)進(jìn)程較快，而有些軟件系統(tǒng)研發(fā)周期較長(zhǎng)，還有一些軟件系統(tǒng)的應(yīng)用理念以及最終目標(biāo)并不相同，這就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)整體在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)差異。

（2）復(fù)雜軟件系統(tǒng)具有持續(xù)變化性。我們知道復(fù)雜軟件系統(tǒng)是由多個(gè)方面信息結(jié)合而成，因此具有不斷的變化性，主要是由于世界是不斷發(fā)展變化的，而軟件系統(tǒng)主要是為人類服務(wù)，滿足人類各方面的需求，因此要跟上社會(huì)進(jìn)步的腳步而不斷改進(jìn)。

（3）復(fù)雜軟件系統(tǒng)具有開放性特征。由于復(fù)雜軟件系統(tǒng)的特殊性，而使得其具有開放性特征，主要是因?yàn)閺?fù)雜軟件系統(tǒng)需要連接一些外部軟件，除此之外，因?yàn)閺?fù)雜軟件系統(tǒng)本身是一個(gè)交融系統(tǒng)，而物理世界本身就有開放性特征，從而導(dǎo)致其不可能是完全封閉的系統(tǒng)。

2 復(fù)雜軟件系統(tǒng)的成長(zhǎng)性構(gòu)造與演化規(guī)則

復(fù)雜軟件系統(tǒng)的成長(zhǎng)性構(gòu)造與演化規(guī)則在構(gòu)造方面主要強(qiáng)調(diào)的是軟件的獨(dú)立自主性與各系統(tǒng)之間的動(dòng)態(tài)鏈接，而在軟件過(guò)程方面主要要求復(fù)雜軟件系統(tǒng)必須要根據(jù)需求的變化而不斷改進(jìn)，只有這樣才能保證復(fù)雜軟件系統(tǒng)的先進(jìn)性。

2.1 復(fù)雜軟件系統(tǒng)的成長(zhǎng)性構(gòu)造的規(guī)則

在成長(zhǎng)性構(gòu)造方面的規(guī)則主要是關(guān)于復(fù)雜軟件系統(tǒng)的不斷進(jìn)化性，這個(gè)特點(diǎn)是與傳統(tǒng)的軟件系統(tǒng)有根本區(qū)別的，傳統(tǒng)軟件系統(tǒng)講究的是從頭到尾一次成型，而缺少靈活適應(yīng)性，而復(fù)雜軟件系統(tǒng)是從幾個(gè)簡(jiǎn)單的軟件系統(tǒng)逐步發(fā)展為一個(gè)復(fù)雜的軟件系統(tǒng)，并且仍在逐步演化，解決的問(wèn)題也是從一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題到一系列復(fù)雜的問(wèn)題。在逐步發(fā)展的過(guò)程中，不僅要重視外部需求的變化更要保證軟件系統(tǒng)內(nèi)部的穩(wěn)定性。我們說(shuō)的復(fù)雜軟件系統(tǒng)的成長(zhǎng)性通常是指系統(tǒng)軟件的動(dòng)態(tài)鏈接，不僅是內(nèi)部的軟件系統(tǒng)連接，更是與外部系統(tǒng)的鏈接。在實(shí)踐過(guò)程中，成長(zhǎng)性構(gòu)造主要有以下幾個(gè)問(wèn)題。

（1）我們知道任何軟件系統(tǒng)的研發(fā)都需要軟件模型，具體使用什么樣的軟件模型才能支持軟件系統(tǒng)的構(gòu)造，從而保證其能夠不斷的演化改造，這對(duì)軟件系統(tǒng)的研發(fā)是十分關(guān)鍵的問(wèn)題。

（2）除了軟件模型的構(gòu)造問(wèn)題以外還有具體的軟件研發(fā)方法的問(wèn)題，光有軟件模型是不足以研發(fā)系統(tǒng)的，更需要一個(gè)合理的研發(fā)方法來(lái)保證研發(fā)過(guò)程的順利進(jìn)行，因此根據(jù)不同的軟件系統(tǒng)采用什么樣的研發(fā)手段是在成長(zhǎng)性構(gòu)造方面的重要問(wèn)題。

2.2 復(fù)雜系統(tǒng)軟件的演化規(guī)則

復(fù)雜軟件系統(tǒng)的演化規(guī)則是根據(jù)環(huán)境的不同需求而不斷演化。在演化過(guò)程中可能會(huì)將一些軟件進(jìn)行刪除或替換，從而改變軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，正是由于其結(jié)構(gòu)的不斷改變，才能保證其適應(yīng)需求，從而維持軟件系統(tǒng)的先進(jìn)性。具體的過(guò)程表現(xiàn)為軟件系統(tǒng)是根據(jù)當(dāng)前存在的問(wèn)題，而對(duì)內(nèi)部系統(tǒng)進(jìn)行改善，它主要強(qiáng)調(diào)的是系統(tǒng)的新陳代謝，持續(xù)成長(zhǎng)，這個(gè)過(guò)程將伴隨軟件系統(tǒng)從始至終。但其在演化過(guò)程中也存在一些問(wèn)題，例如：復(fù)雜軟件系統(tǒng)是否具有的一定的規(guī)律性，而且如何根據(jù)規(guī)律性建立關(guān)于復(fù)雜軟件系統(tǒng)的演化理論，從而為后面的軟件系統(tǒng)研發(fā)提供借鑒意義。除此之外，還有一個(gè)重要問(wèn)題，就是如何保證軟件系統(tǒng)與社會(huì)的系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行演化。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，我們不難看出復(fù)雜軟件系統(tǒng)對(duì)我國(guó)許多領(lǐng)域的發(fā)展具有重要的作用，復(fù)雜軟件系統(tǒng)是“系統(tǒng)之系統(tǒng)”、“社會(huì)與技術(shù)”、“信息與物理”交融的系統(tǒng)，這是在傳統(tǒng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)生的質(zhì)的飛躍。因此如何不斷地改造復(fù)雜軟件系統(tǒng)是信息網(wǎng)絡(luò)工作者的主要任務(wù)，只有保證復(fù)雜軟件系統(tǒng)與社會(huì)發(fā)展處于高度統(tǒng)一的狀態(tài)，才能凸顯復(fù)雜軟件系統(tǒng)的先進(jìn)性，復(fù)雜軟件系統(tǒng)更要適應(yīng)社會(huì)的需要而不斷的進(jìn)行自我完善。對(duì)于復(fù)雜軟件系統(tǒng)而言，只有真正應(yīng)用在實(shí)際之中才算成熟，這是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。希望通過(guò)作者對(duì)復(fù)雜軟件系統(tǒng)成長(zhǎng)性構(gòu)造與演化的探析，能夠?yàn)橥泄ぷ髡咛峁┮恍┙梃b意義，也為復(fù)雜軟件系統(tǒng)的研發(fā)貢獻(xiàn)一份力量。

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作者簡(jiǎn)介：湯磊（1980，2-），男，黑龍江省大慶市人，工作單位：大慶油田工程有限公司。