本文關鍵詞：論云計算對軟件工程的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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云計算是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡訪問， 進入可配置的計算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡，服務器，存儲，應用軟件，服務），這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務供應商進行很少的交互。具體而言，其服務內(nèi)容包括了基礎架構即服務( IaaS) 、平臺即服務( PaaS) 和軟件即服務( SaaS) 3 個部分。其中IaaS通過虛擬化和智能化技術，為用戶提供基本的計算與存儲能力。PaaS與SaaS則是將通過虛擬化技術，將開發(fā)平臺與軟件以服務的方式提供給使用者[1]。云計算即是由從硬件到軟件的3 層服務體系組成的。

任何一個技術都不是憑空產(chǎn)生的，其背后必定有實際需求的拉動，云計算技術自然也不例外。云計算的出現(xiàn)是為了解決資源利用率、運算能力不足以及成本問題。舉例來說，傳統(tǒng)模式下，企業(yè)建立一套IT系統(tǒng)不僅僅需要購買硬件等基礎設施，還要買軟件的許可證，需要專門的人員維護。當企業(yè)的規(guī)模擴大時還要繼續(xù)升級各種軟硬件設施以滿足需求。然而，對于企業(yè)來說，計算機等硬件和軟件本身并非他們真正需要的，它們僅僅是完成工作、提供效率的工具而已，然而企業(yè)卻要在這方面花費大量的搭建、維護費用。另一方面，這些硬件設備，由于缺乏有效的資源調(diào)度，往往會產(chǎn)生一定程度的浪費。而云計算則可以將計算、存儲資源以服務的方式提供，從而將主要的計算過程都放在云端。因而企業(yè)不需要自己搭建IT系統(tǒng)（對于公有云來說），只需要使用云計算企業(yè)提供的服務即可，成本問題就此解決。同時，由于使用了計算資源虛擬化技術，云計算企業(yè)可以為企業(yè)按需調(diào)度計算資源，從而在很大程度上避免了資源浪費。

那么云計算下的軟件工程主要有何特點呢？首先，最直觀的一點，由于PaaS層的存在，人們編程的對象由傳統(tǒng)軟件工程的對象（Object）變?yōu)榱朔⻊眨⊿ervice）。面向服務也就是將業(yè)務流整體分成子業(yè)務流，對子業(yè)務流級別的模塊進行組織設計，并最終形成軟件系統(tǒng)整體。面向服務使軟件在IT 系統(tǒng)結構層次結構系統(tǒng)中更加接近應用。面向服務的開發(fā)模式延伸出了云計算下的軟件工程。除此之外，由于IaaS層的存在，云計算將計算環(huán)境與IT物理設備分離開來。這在一定程度上提高了軟件開發(fā)的解耦程度。因而，其對于傳統(tǒng)軟件工程的影響主要有以下幾點：

軟件構件的成熟度提高，同時也能得到更高程度的軟件復用。由于在云計算下，編程時直接使用云計算提供商提供的服務，而非傳統(tǒng)軟件工程通常的通過對象自底向上搭建各個組件，其組件成熟度自然大大提高，同時其所使用的這部分組件也得到了復用。成熟組件的復用是解決傳統(tǒng)軟件工程危機的關鍵。一方面，成熟組件的復用減少了軟件開發(fā)的錯誤，提高了軟件的可信度；另一方面，軟件復用大大減少了工作量，提高了開發(fā)績效。根據(jù)國內(nèi)著名PaaS 提供商800APP 提供的信息，云計算模式下開發(fā)時間可以縮減1 /3 ～ 1 /10。而軟件質(zhì)量與開發(fā)效率之間的矛盾一直都是傳統(tǒng)軟件工程危機的根源所在，云計算在這兩方面同時具有的優(yōu)勢自然使得其成為解決軟件危機的希望。

由于軟件實現(xiàn)時直接使用PasS提供的服務，開發(fā)者可能只需要少量甚至不需要編碼。其更主要的工作是根據(jù)客戶需求，對于云計算平臺提供的服務進行組織與安排。而在傳統(tǒng)軟件工程的瀑布模型中，開發(fā)者需要首先經(jīng)過分析客戶需求，對軟件架構進行設計分析等等流程之后才能進入最終的編碼工作。而在每一層流程中，往往又要對上一層的結果進行一定的建模模擬，這就使得最終編碼時，開發(fā)人員并不會直接考慮客戶需求，而是面對經(jīng)過層層建模后的結果。這也導致了軟件工程中的又一矛盾：最終代碼與客戶需求之間的矛盾。由上述分析我們可以看出，該矛盾的根源在于開發(fā)人員面臨的問題空間（客戶需求）與解空間（實現(xiàn)代碼）相距太遠。而在云計算下，開發(fā)人員直接基于平臺提供的服務考慮問題，提高了抽象層次，因而不需要傳統(tǒng)的一層層的向下建模，能夠直接面向客戶需求，使得需求與開發(fā)具有的同等的語境，最終實現(xiàn)的應用自然也可以更加貼近客戶需求。

由于云計算平臺直接為開發(fā)人員提供服務，提高了抽象層次，開發(fā)者實際上不需要做太多的編碼工作，這也大大降低了軟件開發(fā)的門檻，使得更多人能夠參與進來。而這一特點在以物聯(lián)網(wǎng)為代表的超量信息系統(tǒng)中尤為關鍵。超量信息系統(tǒng)是指在運行過程中涉及存儲或使用大量數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。一個典型的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，涉及大量感知受控的設備，這些感知設備要十的七次方，千萬級。同時在網(wǎng)上進行海量信息和通訊進程大約要10的12次方，兆級每秒，這么多的進程在進行。第三個是超量的非結構化動態(tài)數(shù)據(jù)，約為10的18次方[2]。那么我們不難想象，開發(fā)這樣一個大體量的信息系統(tǒng)，需要相對應量的人力，也就是需要所謂的群體軟件工程。然而，傳統(tǒng)軟件工程需要開發(fā)人員具有一定的專業(yè)技能與開發(fā)經(jīng)驗，門檻較高，因此群體開發(fā)的想法往往很難實現(xiàn)。然而在云計算下，軟件開發(fā)的難度大大降低，開發(fā)者只需要少量的訓練就可以具備開發(fā)能力。這使得在短時間內(nèi)召集起一批開發(fā)人員參與超量信息項目成為可能。因而云計算為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展提供了便利。

云計算平臺將計算環(huán)境與IT物理設備分離開來，提高了解耦程度。而眾所周知，軟件技術的發(fā)展過程就是不斷解耦的過程。最開始所有軟件都是在一個程序里，軟件技術的發(fā)展就是不斷的把它的組成不部分分拆出來。比如說70年代、80年代的子程序就是把業(yè)務邏輯分離出來，八十年代出現(xiàn)的遠程過程調(diào)用就是把用戶交互解耦出來。 九十年代出現(xiàn)的消息隊列，就是把同步連接的變成異步連接的，進一步解耦。21世紀出的消息代理，就是將數(shù)據(jù)轉換解耦出來。今天，SOA架構就是將用戶交互、數(shù)據(jù)轉換、業(yè)務邏輯、業(yè)務實現(xiàn)等等都解耦出來，并且以開放和標準的接口進行服務封裝。而云計算平臺通過計算環(huán)境虛擬化，在此基礎上進一步解耦。那么解耦為什么對于軟件工程如此重要呢？這是因為軟件工程所想要解決的一個核心問題就是變化的問題。在軟件開發(fā)維護過程中，需求的變化、架構的變化、部署的變化、用戶負荷的變化，從設計到最終使用到產(chǎn)品生命周期，它一直在變化。而為了能夠在變化時不至于“牽一發(fā)而動全身”，我們就需要使得各部件之間不相互依賴，因此在更改某一部件時，其他部分就不會收到影響，這也正是解耦所做的工作——增加部件間獨立性。

傳統(tǒng)軟件工程采取用戶提出需求，開發(fā)商設計實現(xiàn)，用戶審核驗收的二元合作方式。然而在云計算下，第三方云計算中心的作用亦十分重要。云計算模式下的軟件開發(fā)和運行環(huán)境基本上都是由云計算中心來架構的，這些資源按照開發(fā)者的要求進行配置。在開發(fā)者一端省去了硬件設施架構、運行環(huán)境調(diào)試等工作，只需一個瀏覽器和一些簡單的工具就可以實施開發(fā)。而一些專用云計算平臺甚至承擔更多工作，使得開發(fā)完成之后的測試以及運行維護也全部由云計算中心負責。

可以看出，在新型的“三足鼎立”的關系下，開發(fā)商省去了很多重復性的工作，從而能夠集中精力處理客戶的需求，大大提高了工作效率。然而云計算中心在簡化開發(fā)商工作，，改變工程業(yè)務鏈的同時，也降低了開發(fā)商的商業(yè)價值。因而，云計算平臺，隨著在軟件工程中不斷提升的地位，沖擊了傳統(tǒng)軟件工程中的合作方式。而這種情況，是當下眾多的中小企業(yè)所面臨的問題。

眾所周知，軟件工程沒有“銀彈”，云計算也難以成為那顆“銀彈”。然而不可否認的是，云計算的出現(xiàn)提高了軟件復用，簡化了設計過程，降低了開發(fā)門檻，增強了解耦程度，大大推動了軟件工程的發(fā)展。同時，其對于傳統(tǒng)工程二元格局的沖擊，也促使軟件工程開發(fā)模型與相關技術開始產(chǎn)生變革，使得更加多元化的開發(fā)模式與商業(yè)模式成為可能。

[1] 史杰，謝麗君，史少華.論云計算對軟件工程的影響[J].昆明學院學報，2011,33(6)：67-68.

[2] 李未.云計算與軟件開發(fā)變革[R].北京:第四屆中國云計算大會,2012.

論云計算對傳統(tǒng)軟件工程的影響

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  本文關鍵詞：論云計算對軟件工程的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。