發(fā)布時(shí)間：2015-12-18所屬分類：計(jì)算機(jī)職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 現(xiàn)在軟禁系統(tǒng)新應(yīng)用中應(yīng)該通過(guò)什么方式來(lái)加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)管理的新科技發(fā)展呢?同時(shí)對(duì)于現(xiàn)在計(jì)算機(jī)維護(hù)應(yīng)用中新措施有哪些方面呢?本文是一篇計(jì)算機(jī)職稱論文。我們通過(guò)對(duì)研究軟件網(wǎng)絡(luò)的常用方法，是抽取軟件系統(tǒng)構(gòu)成成分中某種粒度上的單位成分(類、包、模塊或組件
現(xiàn)在軟禁系統(tǒng)新應(yīng)用中應(yīng)該通過(guò)什么方式來(lái)加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)管理的新科技發(fā)展呢?同時(shí)對(duì)于現(xiàn)在計(jì)算機(jī)維護(hù)應(yīng)用中新措施有哪些方面呢?本文是一篇計(jì)算機(jī)職稱論文。我們通過(guò)對(duì)研究軟件網(wǎng)絡(luò)的常用方法，是抽取軟件系統(tǒng)構(gòu)成成分中某種粒度上的單位成分(類、包、模塊或組件等)為結(jié)點(diǎn)，將這些單位成分互相之間的依賴關(guān)系(繼承、調(diào)用、消息等)構(gòu)成軟件的網(wǎng)絡(luò)。就目前而言，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究，我們可以認(rèn)為，軟件中存在的變更、缺陷等的傳播問(wèn)題是由于軟件是一種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，所以其有著比較小的傳播代價(jià)。
摘要：軟件的質(zhì)量直接受軟件體系結(jié)構(gòu)的好壞影響，很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，人們一直非常重視研究軟件的體系結(jié)構(gòu)，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，軟件可以實(shí)現(xiàn)越來(lái)越強(qiáng)大的功能，同時(shí)復(fù)雜度也是變得越來(lái)越高，軟件的體系結(jié)構(gòu)有了不同粒度、多層次的方式。基于有向軟件網(wǎng)絡(luò)的圖論的概念發(fā)展出來(lái)了復(fù)雜軟件中的軟件網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的思想，軟件網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)特性應(yīng)被應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法來(lái)研究，如：結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、幾何特質(zhì)、幾何性質(zhì)學(xué)等，可以發(fā)現(xiàn)復(fù)雜的軟件體系在一定的程度上被網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)影響著，為了促進(jìn)軟件的體系完善與結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)真地分析結(jié)點(diǎn)的影響。
關(guān)鍵詞： 軟件系統(tǒng);節(jié)點(diǎn);網(wǎng)絡(luò);缺陷,計(jì)算機(jī)職稱論文
在軟件開(kāi)發(fā)的實(shí)際過(guò)程當(dāng)中潛在的軟降缺陷在一個(gè)復(fù)雜的軟件系統(tǒng)中占有很大的比例，而且它只會(huì)導(dǎo)致比較少的軟件制作時(shí)的失敗，通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)的占有絕大多數(shù)的軟件的失敗一般是由非常少部分或者可以說(shuō)是極少的部分的而且是潛在性的缺陷導(dǎo)致的。當(dāng)把軟件中的大部分的缺陷清除掉之后，只會(huì)微不足道的影響軟件的可靠性。但是當(dāng)清除了那些“大規(guī)模”而且只占極少比例的缺陷的時(shí)候，才會(huì)顯著地增強(qiáng)軟件的可靠性。
計(jì)算機(jī)論文發(fā)表：《軟件學(xué)報(bào)》，《軟件學(xué)報(bào)》是由中華人民共和國(guó)新聞出版總署、正式批準(zhǔn)公開(kāi)發(fā)行的優(yōu)秀期刊。自創(chuàng)刊以來(lái)，以新觀點(diǎn)、新方法、新材料為主題，堅(jiān)持"期期精彩、篇篇可讀"的理念。軟件學(xué)報(bào)內(nèi)容詳實(shí)、觀點(diǎn)新穎、文章可讀性強(qiáng)、信息量大，眾多的欄目設(shè)置，軟件學(xué)報(bào)公認(rèn)譽(yù)為具有業(yè)內(nèi)影響力的雜志之一。軟件學(xué)報(bào)并獲中國(guó)優(yōu)秀期刊獎(jiǎng)，現(xiàn)中國(guó)期刊網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)全文收錄期刊。
1大多數(shù)的缺陷往往包含在少數(shù)的模塊中
在一些測(cè)試軟件中，我們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的缺陷，往往存在于少數(shù)的模塊當(dāng)中。在運(yùn)行的軟件中，往往只有極少數(shù)模塊會(huì)包含絕大多數(shù)的缺陷。當(dāng)然，在這個(gè)現(xiàn)象當(dāng)中我們以前所說(shuō)的模塊的復(fù)雜性并不能準(zhǔn)確地解釋，其次我們也不能用模塊的規(guī)模加以分析。通常來(lái)講模塊存在的缺陷密度會(huì)和我們聲稱的模塊的規(guī)模有關(guān)，而且通常意義上模塊的缺陷傾向性和模塊的錯(cuò)誤傾向性可以很好地被軟件的復(fù)雜性度量鎖預(yù)測(cè)的說(shuō)法存在一定的證據(jù)上的支持。最后，我們還可以斷定一個(gè)結(jié)論：我們發(fā)現(xiàn)的存在于測(cè)試軟件中缺陷，要比已經(jīng)使用一年的軟件中所發(fā)現(xiàn)的要多得多。
為了極大地減少查找軟件缺陷和軟件測(cè)試的成本，一些對(duì)軟件的實(shí)際運(yùn)行影響有著概率很小或者可以說(shuō)是幾乎沒(méi)有的缺陷，我們可以在找到軟件的缺陷傾向性模塊的情況下忽略掉，當(dāng)然，這要根據(jù)軟件產(chǎn)品的那一套質(zhì)量成本理論來(lái)判斷。這樣，我們不僅會(huì)明顯的降低軟件的質(zhì)量同時(shí)又可以在一定的程度上節(jié)約軟件的開(kāi)發(fā)成本。這項(xiàng)研究在開(kāi)發(fā)軟件的商業(yè)角度上具有比較好的成本和質(zhì)量平衡的指導(dǎo)意義。
2軟件的容錯(cuò)基礎(chǔ)是軟件的結(jié)構(gòu)
軟件的質(zhì)量在很深的程度上是受軟件的結(jié)構(gòu)影響的。正所謂軟件的容錯(cuò)基礎(chǔ)是軟件的結(jié)構(gòu)。其實(shí)事實(shí)上，軟件的開(kāi)發(fā)和研究人員一直在追求的“低耦合，高內(nèi)聚”的特性只是在軟件的開(kāi)發(fā)實(shí)踐中的一個(gè)美麗的愿望而已，因?yàn)槲覀兪菬o(wú)法在根本上避免軟件開(kāi)發(fā)工程中出現(xiàn)的高耦合的情況的。因此，軟件格斗設(shè)計(jì)的合理性，對(duì)軟件的穩(wěn)定性和可靠性以及軟件的后期維護(hù)等質(zhì)量上所存在的特性都有著非常重要的影響。
3抽取軟件系統(tǒng)構(gòu)成成分中某種粒度上的單位部分為結(jié)點(diǎn)，是研究軟件網(wǎng)絡(luò)的常用方法
缺陷、漣漪效應(yīng)、變更等在一定的程度上都是很容易就可以擴(kuò)散到別的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)上的。從仿真的手段得到的證明和理論上邏輯分析來(lái)看，上面我們所說(shuō)的有關(guān)軟件變更或缺陷問(wèn)題傳播的代價(jià)的結(jié)論是有著一定的說(shuō)服力的。在大量的有關(guān)軟件系統(tǒng)中包含的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的研究下針對(duì)這樣的矛盾，我們引發(fā)上述情況的一些問(wèn)題的所在：就目前而言，我們所研究的軟件缺陷、變更是以復(fù)雜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)理論作為比較強(qiáng)的指導(dǎo)的。一般大多都是軟件的類、模塊、包等構(gòu)成軟件的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)。一般情況下結(jié)點(diǎn)間的連通性可以通過(guò)這些單元之間的依賴關(guān)系所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的邊反映的。
4軟件網(wǎng)絡(luò)
在網(wǎng)絡(luò)形式表述軟件結(jié)構(gòu)時(shí)，通常會(huì)在不同粒度上抽選網(wǎng)絡(luò)，例如包、類、方法等。軟件網(wǎng)絡(luò)就是由不同的粒度簡(jiǎn)化成的結(jié)點(diǎn)和他們的相互依賴關(guān)系簡(jiǎn)化成的邊所構(gòu)成的軟件結(jié)構(gòu)。Valverde等人在2002年，以軟件工程中的類圖為研究對(duì)象對(duì)軟件網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了最早的研究，研究中軟件系統(tǒng)用無(wú)向網(wǎng)絡(luò)表示，類用網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點(diǎn)表示，邊是類之間的繼承和關(guān)聯(lián)關(guān)系。對(duì)JDK的統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。分析結(jié)果顯示：“小世界”和“無(wú)尺度”兩個(gè)特性在兩個(gè)軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中得到了非常明顯的展現(xiàn)。
“小世界”特性：網(wǎng)絡(luò)中連接任何一兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的到最短路徑的邊的數(shù)目為兩節(jié)點(diǎn)間的距離，則所有節(jié)點(diǎn)對(duì)之間距離的平均值為網(wǎng)絡(luò)的平均最短路徑長(zhǎng)度，其用于表述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的分離程度。在研究中發(fā)現(xiàn)，“小世界”特性為，大部分規(guī)模大的真實(shí)系統(tǒng)被抽象成為網(wǎng)絡(luò)后，它的平均最短路徑長(zhǎng)度比想象的要小的很多現(xiàn)象。
“無(wú)尺度”特性：與該節(jié)點(diǎn)連接的相鄰節(jié)點(diǎn)的數(shù)目通常被定義為節(jié)點(diǎn)的度，而網(wǎng)絡(luò)的平均度即節(jié)點(diǎn)的度的平均值。理論上其他全局特征參數(shù)的量化數(shù)值都可以通過(guò)度分布計(jì)算得出，一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究中被指出，大部分的規(guī)模較大的真實(shí)系統(tǒng)向?qū)?yīng)的網(wǎng)絡(luò)的度分布都服從冪律分布。這就是“無(wú)尺度”特性，然而Myers的研究表明，單純的使用無(wú)向網(wǎng)絡(luò)模型可能會(huì)推算出錯(cuò)誤的軟件工程原則，所以邊的方向軟件網(wǎng)絡(luò)中也是有意義的。
5軟件網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)缺陷不能通過(guò)較小的代價(jià)傳遞給其他結(jié)點(diǎn)
軟件網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)比較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，那么為什么它的結(jié)點(diǎn)缺陷并不能通過(guò)比較小的代價(jià)來(lái)傳遞到其所連通的其他結(jié)點(diǎn)中呢?文就這個(gè)現(xiàn)象做了研究，對(duì)其部分原因做出了解答，并且分析和證實(shí)出了不同之間的結(jié)點(diǎn)對(duì)軟件變更和缺陷等傳播問(wèn)題的影響。本文為了研究這些問(wèn)題構(gòu)建了一個(gè)軟件網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建這個(gè)軟件網(wǎng)絡(luò)時(shí)，同時(shí)考慮了結(jié)點(diǎn)散播信息的能力、結(jié)點(diǎn)收集信息的能力和不同方法層之間相互依賴的關(guān)系等問(wèn)題。通過(guò)之前構(gòu)建的這個(gè)軟件網(wǎng)絡(luò)，我們可以勾畫出一個(gè)軟件網(wǎng)絡(luò)各個(gè)結(jié)點(diǎn)的測(cè)量影響值的矩陣。在這個(gè)矩陣?yán)锩鎯?chǔ)存了該軟件網(wǎng)絡(luò)的加權(quán)依賴關(guān)系，所以我們可以通過(guò)研究這個(gè)矩陣來(lái)得出軟件網(wǎng)絡(luò)的加權(quán)網(wǎng)絡(luò)特性。得出來(lái)的這些關(guān)系數(shù)據(jù)能夠很精確的表現(xiàn)出真正的軟件網(wǎng)絡(luò)的很多特性。
6WSNNI的統(tǒng)計(jì)特性及相應(yīng)的結(jié)點(diǎn)影響分析
加權(quán)網(wǎng)絡(luò)在很多方面是和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是相同的。我們下面要講一下WSNNI模型下某些加權(quán)網(wǎng)絡(luò)的特性，并由這些特性來(lái)分析結(jié)點(diǎn)在加權(quán)網(wǎng)路中的影響。對(duì)于這些影響，我們給出了四個(gè)假設(shè)。在結(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的問(wèn)題上，通過(guò)一些數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)，我們可以很明顯的看出，結(jié)點(diǎn)強(qiáng)度分布就是結(jié)點(diǎn)在結(jié)點(diǎn)加權(quán)網(wǎng)絡(luò)中的相互之間影響的分布。通常，小的結(jié)點(diǎn)要和大的結(jié)點(diǎn)相互連接。大多數(shù)結(jié)點(diǎn)強(qiáng)度較小，少部分結(jié)點(diǎn)強(qiáng)度較大。最早存在的結(jié)點(diǎn)能夠連接很多的結(jié)點(diǎn)，而后面的結(jié)點(diǎn)連接的就顯得少了很多。關(guān)于這方面，很多文獻(xiàn)給予了詳細(xì)表述，這里就不贅述了。在有關(guān)加權(quán)路徑和平均最短加權(quán)路徑的問(wèn)題上，在WSNNI的測(cè)試中，平均路徑值對(duì)結(jié)點(diǎn)影響也比較大。經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)平均路徑值小時(shí)，結(jié)點(diǎn)之間的影響就大。而且平均最短路徑反映的是軟件的耦合強(qiáng)度，同時(shí)軟件的耦合強(qiáng)度又會(huì)直接影響變更的難度和軟件維護(hù)的問(wèn)題。平均最短路徑越大，耦合強(qiáng)度就會(huì)越弱，結(jié)點(diǎn)間的傳播代價(jià)就會(huì)越大，反之亦然。在這里存在的無(wú)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，就是權(quán)值為一的加權(quán)網(wǎng)絡(luò)。無(wú)權(quán)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值要大于加權(quán)網(wǎng)絡(luò)。無(wú)權(quán)網(wǎng)絡(luò)最短路徑比加權(quán)網(wǎng)絡(luò)小，所以其反映的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于加權(quán)網(wǎng)絡(luò)。
在研究網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)結(jié)點(diǎn)中存在少數(shù)結(jié)點(diǎn)，它的入點(diǎn)和出點(diǎn)強(qiáng)度都大于其他結(jié)點(diǎn)。而與它們相鄰的結(jié)點(diǎn)的影響測(cè)度值都很大。我們經(jīng)過(guò)很多測(cè)試之后發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，即許多測(cè)試前發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤在測(cè)試中并不能體現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)的很多錯(cuò)誤在實(shí)際運(yùn)行中也無(wú)法發(fā)祥。據(jù)此，我們通過(guò)研究結(jié)點(diǎn)傳播的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，只有關(guān)鍵結(jié)點(diǎn)的錯(cuò)誤才能很好地傳播下去，而非關(guān)鍵結(jié)點(diǎn)的錯(cuò)誤很可能在傳播過(guò)程中消失。
7網(wǎng)絡(luò)軟件正向著高復(fù)雜度、大規(guī)模化的方向發(fā)展
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，摩爾定律推導(dǎo)的計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，以及其所帶動(dòng)的計(jì)算機(jī)軟件網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)步，生活中各個(gè)領(lǐng)域都離不開(kāi)軟件的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)軟件已經(jīng)向著高復(fù)雜度、大規(guī)模化的方向發(fā)展著，所以應(yīng)用軟件的質(zhì)量在很大的程度上越來(lái)越受到軟件的體系結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的影響。網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)是我們對(duì)軟件系統(tǒng)類的抽象，我們對(duì)結(jié)點(diǎn)分布以及結(jié)點(diǎn)強(qiáng)度和結(jié)點(diǎn)影響進(jìn)行了全面完整的分析，通過(guò)對(duì)存在于網(wǎng)絡(luò)圖中的特定屬性的一些分析，重點(diǎn)研究網(wǎng)絡(luò)上結(jié)點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)之間影響和密切程度深入的分析，并在最后介紹了一些關(guān)于關(guān)鍵結(jié)點(diǎn)的內(nèi)容。在未來(lái)軟件網(wǎng)絡(luò)的工作中，對(duì)于軟件結(jié)構(gòu)優(yōu)化和可靠性的分析的問(wèn)題我們必須還要進(jìn)行進(jìn)一步的探討與研究。
8結(jié)語(yǔ)
軟件工程從最初的誕生開(kāi)始，就一直在致力于開(kāi)發(fā)具有可用性、正確性以及開(kāi)銷合宜的具有較高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)軟件產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)40多年的奮斗，我們已經(jīng)取得了讓人矚目的成績(jī)，但是，現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)環(huán)境，在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)之上，規(guī)模不斷的擴(kuò)大，組成的元素越來(lái)越復(fù)雜多樣，部署配置和持續(xù)演化的網(wǎng)絡(luò)下的軟件系統(tǒng)，隨著用戶的不斷地?cái)U(kuò)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷地?cái)U(kuò)大，其復(fù)雜度和規(guī)模正在以超越人類大腦處理速度的幾何倍數(shù)的速度成長(zhǎng)，使得軟件網(wǎng)絡(luò)工程不得不去面對(duì)一個(gè)又一個(gè)的挑戰(zhàn)，如果我們沒(méi)有對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行的科學(xué)的理解和認(rèn)識(shí)，一些很小的故障和缺陷就能讓它產(chǎn)生幾乎全局的負(fù)面影響，有時(shí)候甚至?xí)菫?zāi)難性的。多年以來(lái)，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論和網(wǎng)絡(luò)思維為我們分析和刻畫提供了非常有力的工具，同時(shí)也讓軟件工程和復(fù)雜性的科學(xué)的交叉學(xué)科奠定了基礎(chǔ)。
規(guī)模可以改變一切，我們要用新的視角新的思想來(lái)應(yīng)對(duì)以后遇到的種種具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，尤其是將復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)理論應(yīng)用到軟件網(wǎng)絡(luò)的領(lǐng)域，為我們尋找軟件的本質(zhì)探索出了新的方法和新的思路。
