軟件工程未來發(fā)展趨勢

本文的意圖是討論軟件工程的未來發(fā)展趨勢，但是軟件工程的發(fā)展不可能是孤立的，所以我們首先需要思考一下計算模型和軟件開發(fā)本身的變化和趨勢，再由此推測軟件工程的發(fā)展趨勢。

       從計算模型而言，應該來講，傳統(tǒng)的馮.諾依曼仍然被沿用；但從計算能力上來將，我們注意到了三個變化：

      ●CPU的運算能力按摩爾定律快速提升；但提升單顆CPU的計算能力已經越來越困難；

      ●并行運算技術以及多核多線程技術使服務器的處理能力飛速提升；服務器的處理能力不再是瓶頸，從而造成計算能力大量向服務器端遷移，C/S結構被無情拋棄，薄客戶端（B/S結構）成為大勢所趨；

       ●互聯(lián)網的快速普及使得云計算成為可能，通過互聯(lián)網相連的服務器集群在服務器端提供了更強大的計算能力；

      基于上述計算能力的變化，從軟件開發(fā)模式而言，我們注意到以下六個相關的趨勢：

     ●由于計算能力向服務器端的快速集中，提供高并行計算能力和可用性的中間件技術被廣泛采用，甚至已經成為構建大型軟件系統(tǒng)的必選項；

      ● 因為采用了中間件技術，軟件開發(fā)團隊可以更集中關注于業(yè)務邏輯，而可以將許多細節(jié)交給中間件來管理，從而大大減少了需要編寫的代碼行數(shù)，也直接導致了軟件開發(fā)團隊的規(guī)模變得越來越小，但角色變得越來越專業(yè)化（如了解行業(yè)的需求分析員，了解中間件技術和領域構架的架構師等）；

       ●計算能力的增強，使軟件越來越易用，從而使軟件變得無處不在，需要的軟件開發(fā)人員數(shù)量急劇增長(組織形態(tài)是大量的小規(guī)模開發(fā)團隊)；在這一因素以及降低成本的壓力下，開發(fā)外包變得非常普及；

       ●為了使分布在互聯(lián)網上系統(tǒng)能夠互相協(xié)作，SOA成為一個熱點；

       ●互聯(lián)網的普及，將原來分散開發(fā)人員聚合在一起，只要有一個合適的基礎和好的框架，他們就可以開發(fā)出產品級的工具軟件（以Eclipse，JBoss，MySQL，Subversion為例），從而開源成為了一種趨勢；

       ●B/S結構的系統(tǒng)非常容易升級，這使得軟件交付和升級的速度大大加快了（從以年月為單位，到以周天為單位）；

      回到正題，那么在這些大的趨勢的作用下，軟件工程會如何發(fā)展呢？我覺得在未來幾年我們會看到如下的趨勢：

      ●需求工程，漸成熱點：專業(yè)化的角色，日益復雜的業(yè)務創(chuàng)新，全球分布的團隊以及互聯(lián)網級的交付速度，這些都對需求獲取的正確性和有效性提出了更高的要求；我預計需求工程的研究和實施會成為近期的熱點，其中Use Case技術會被更廣泛而正確的應用，而相關工具的研發(fā)也會成為熱點（如IBM Rational Requirements Composer,，Ravenflow等。

      用例的優(yōu)勢在于它天生是黑盒的，它用自然語言抽象了用戶和目標系統(tǒng)的交互，避免了混入分析、設計和實現(xiàn)細節(jié)，以保證用例可以被不懂具體技術的業(yè)務及測試人員所真正理解。同時，需求分析員又可以方便地通過用例分析（use case analysis）（即用分析類來試圖在理想方式下實現(xiàn)用例），將需求體系精華成分析模型。在這一過程中，需求分析員可以更進一步地完善基于用例的需求體系，而不必擔心分析模型會污染需求，從而實現(xiàn)需求與分析的分離及有效互動。

       ●DSSA和MDD，老樹新花（基于領域的構架（DSSA）與模型驅動的開發(fā)（MDD））：隨著軟件應用的日益普及，軟件已經超出了將手動流程自動化的范疇，而開始成為業(yè)務創(chuàng)新的主要推動力。因此，引入捕獲特定領域內最先進需求及其實現(xiàn)架構的DSSA成為行業(yè)客戶的熱點之一。而且，DSSA的引入將MDD門檻大大降低了，也使基于DSSA的MDD支撐工具成為可能，從而可以極大地提高開發(fā)效率并保證軟件質量（例如，Telelogic的Rhapsody就是一個成功的基于實時嵌入式系統(tǒng)構架的MDD工具）。

       ●迭代/敏捷，漸成標準：隨著軟件交付周期的日益加快，迭代化開發(fā)已經成為大多數(shù)軟件開發(fā)團隊的必選項。但是迭代對整個團隊的需求、架構、協(xié)同及測試能力都提出了更高的要求，現(xiàn)在許多開發(fā)團隊都在試圖導入迭代化開發(fā)的過程中，敏捷可是被看成迭代化開發(fā)的一種導入方式，這不過敏捷的范圍其實比迭代化開發(fā)更大一些。

      敏捷的三個要素是迭代開發(fā)、坦誠合作和自適應性。坦誠合作其實才是敏捷的精髓，如Ivar所說，敏捷其實是有關Social Engineering的。敏捷的主要貢獻在于他更多地思考了如何去激發(fā)開發(fā)人員的工作熱情，這是在軟件工程幾十年的發(fā)展過程中相對被忽略的領域。

      ●持續(xù)集成，蓄勢待發(fā)：持續(xù)集成是保證迭代化開發(fā)質量的主要方式，通過持續(xù)集成可以利用自動化的方式來盡量自動地、盡早保證代碼質量。隨著迭代和敏捷的流行，持續(xù)集成相關的工具成為現(xiàn)在市場上的新熱點（如持續(xù)集成框架IBM Rational BuildForge, 開源軟件CruiseControl，代碼靜態(tài)分析工具Klocwork Insight，IBM Rational Software Analyzer等）。

      持續(xù)集成是一個復雜的系統(tǒng)工程，組織需要首先將現(xiàn)有的配置管理/變更管理工具與Build環(huán)境緊密集成并完成自動化Build過程，在根據(jù)企業(yè)/項目/產品的現(xiàn)狀，定義如何自動化地檢測軟件質量（代碼靜態(tài)分析、單元測試或冒煙測試），并定義需要自動化生成的管理報表。

      ●基于實踐的過程框架，方興未艾：開發(fā)角色的專業(yè)化的和分布的全球化都要求軟件開發(fā)過程更加規(guī)范，而敏捷又要求過程必須緊密貼合項目的實際需要，因此傳統(tǒng)的大一統(tǒng)的過程無法符合這一需求。新一代的過程將是以實踐為核心的，項目可以通過組裝所需的不同實踐來獲得貼近項目要求的過程。IJI（Ivar Jacobson International）的EssWork和IBM Rational的RMC都是新一代的基于實踐的過程框架。

       依據(jù)過程專家長時間的經驗，他（她）們很小心、很仔細地將一個完整的開發(fā)過程組件化，從開發(fā)過程抽象出一個個可以被單獨導入又可以被組裝到一起的實踐，從而使逐步求精式的過程改進成為可能。對于一個軟件組織而言，如果已經建立一個比較成熟的軟件開發(fā)流程，但覺得這一流程并不適合所有項目的實際需要，那么目前可以考慮的是用實踐的方式去重新梳理現(xiàn)有流程，以使項目組能夠以實踐為單位來組裝出切合項目實際的流程；另外，該組織也可以將適用于本組織的業(yè)界流行的實踐導入到現(xiàn)有流程當中，IJI公司的專家從業(yè)界最佳經驗中抽取了八個實踐，有關信息可訪問（http://www.esslab.net:4040/ngp/）。
 
      ●配置管理，昨日黃花：隨著開發(fā)團隊規(guī)模的日益減小，配置管理的復雜性大大降低了，我們注意到越來越多的用戶轉向使用開源的配置管理工具（如Subeverison，JIRA，hosted-projects等等）；未來的配置管理工具更多的以一種全生命周期管理平臺（Application Lifecycle Management）的方式出現(xiàn)，弱化了單項的配置管理能力而強調了全流程的整合（如Microsoft VisualStudio Team System和IBM Rational Team Concert等）。

       即便配置管理的復雜性降低了，但它仍然是開發(fā)項目管理的最重要的支撐平臺之一。目前的重點應該是加強對項目經理進行有關配置管理知識的培訓，讓他（她）們理解到配置管理能力（如并行開發(fā)、基線回退等等）能夠如何幫助項目開發(fā)過程的，從而使配置管理工具/環(huán)境的價值能夠得到充分的發(fā)揮。
 
      作為結語，軟件工程對軟件開發(fā)的重要性我無須贅言了。雖然，我上面列出了一些軟件工程的熱點，但讀者一定要仔細分析組織自身特點以確定軟件工程的改進步驟，扎扎實實的逐步改進，而不應該盲目地追求熱點！