本文關(guān)鍵詞：關(guān)注點分離在計算思維和軟件工程中的方法論意義，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

關(guān)注點分離可追溯到柏拉圖對整體與部分關(guān)系的思考。作為基本的系統(tǒng)化計算思維原則, 關(guān)注點分離體現(xiàn) 在問題求解、算法設(shè)計、軟件設(shè)計、軟件架構(gòu)描述、軟件開發(fā)過程等諸多方面。簡要歸納了軟件和計算的本質(zhì)特點; 重 點分析關(guān)注點分離作為重要的方法論原則在軟件工程中的主要作用和體現(xiàn)形式; 介紹了近期有關(guān)關(guān)注點高級分離的 研究, 包括關(guān)注點的多維分離和面向方面軟件開發(fā); 最后闡述了關(guān)注點分離原則與具體問題具體分析策略相結(jié)合

第36卷 第4期計算機(jī)科學(xué)Vol.36No.4關(guān)注點分離在計算思維和軟件工程中的方法論意義

何明昕

(暨南大學(xué)計算機(jī)科學(xué)系 廣州510632)

摘 要 關(guān)注點分離可追溯到柏拉圖對整體與部分關(guān)系的思考。作為基本的系統(tǒng)化計算思維原則,關(guān)注點分離體現(xiàn)在問題求解、算法設(shè)計、軟件設(shè)計、軟件架構(gòu)描述、軟件開發(fā)過程等諸多方面。簡要歸納了軟件和計算的本質(zhì)特點;重點分析關(guān)注點分離作為重要的方法論原則在軟件工程中的主要作用和體現(xiàn)形式;介紹了近期有關(guān)關(guān)注點高級分離的研究,包括關(guān)注點的多維分離和面向方面軟件開發(fā);最后闡述了關(guān)注點分離原則與具體問題具體分析策略相結(jié)合的實踐意義。

關(guān)鍵詞 關(guān)注點分離,計算思維,軟件工程,方法論中圖法分類號 TP301 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

Separation of concernsasaMethodologicalPrincipleinComputationalThinkingandSoftwareEngineering

HEMing xin

(DepartmentofComputerScience,JinanUniversity,Guangzhou510632,China)

Abstract Theideaofseparation of concerns(SoC)canbetracedbacktoPlato'sthinkingontherelationshipbetween

theuniverseanditselements.Asafundamentalsystematicprincipleincomputationalthinking,itisincarnatedinmanyaspectssuchasproblemsolving,algorithmdesign,softwaredesign,softwarearchitecturesdocumentinganddevelopmentprocesses.Theessentialcharacteristicsofsoftwareandcomputingweresummarized.ThesignificanceandembodimentsofSoCasamethodologicalprincipleinsoftwareengineeringwereanalyzed.TherecentresearchesonadvancedSoC,in cludingmultidimensionalSoCandaspect orientedsoftwaredevelopment(AOSD)wereintroduced.Thepragmaticsig nificanceofcombiningseparation of concernsprinciplewithconcrete problem with concrete analysisstrategywerestressedtosolveacomplexproblem.

Keywords Separationofconcerns(SoC),Computationalthinking,Softwareengineering,Methodology

計等設(shè)計方法中,同時也體現(xiàn)在軟件開發(fā)過程、軟件項目管理

[5]

以及軟件開發(fā)方法學(xué)等諸多方面。在某種意義上,正是對軟件開發(fā)不同關(guān)注點的分離視角和關(guān)注重點的差別,導(dǎo)致了軟件開發(fā)技術(shù)和開發(fā)方法的演變和發(fā)展[7]。

因此,從方法論角度,研究關(guān)注點分離在計算科學(xué)和軟件工程中的作用,對相關(guān)教學(xué)和實踐都有重要的現(xiàn)實意義。本文簡要歸納了軟件和計算的本質(zhì)特性;重點討論了關(guān)注點分離作為方法論原則在軟件工程中的主要作用和體現(xiàn)形式;最后介紹了近期關(guān)于關(guān)注點高級分離的研究,包括多維關(guān)注點分離[8]和面向方面軟件開發(fā)(AOSD,Aspect OrientedSoftwareDevelopment)[9]。這些創(chuàng)新的思想涉及專門編程技術(shù)和整體開發(fā)方法,被認(rèn)為是繼結(jié)構(gòu)化開發(fā)范型(Paradigm)及面向?qū)ο箝_發(fā)范型之后最重要的新的軟件開發(fā)范型。

1 引言

關(guān)注點分離(SeparationofConcerns,SoC)是日常生活和生產(chǎn)中廣泛使用的解決復(fù)雜問題的一種系統(tǒng)思維方法。大體思路是,先將復(fù)雜問題做合理的分解,再分別仔細(xì)研究問題的不同側(cè)面(關(guān)注點),最后綜合各方面的結(jié)果,合成整體的解決方案。

在概念上分割整體以使實體個體化的觀點可以追溯到柏拉圖[1]。柏拉圖把探究自然比作在關(guān)節(jié)處切割自然,竅門在于要找到關(guān)節(jié),不要像生疏的屠夫那樣把關(guān)節(jié)切得粉碎。莊子在!庖丁解牛 寓言中也闡釋了類似的真知灼見。

作為最重要的計算思維[2]原則之一,關(guān)注點分離是計算科學(xué)和軟件工程在長期實踐中確立的一項方法論原則[3]。此原則在業(yè)界更多的時候以 分而治之 (Divide and Conquer)的面目出現(xiàn),即將整體看成為部分的組合體并對各部分分別加以處理[4]。模塊化(Modularity)是其中最有代表性的具體設(shè)計原則之一[2,5,6]。

關(guān)注點分離原則不僅體現(xiàn)在問題求解、算法設(shè)計、軟件設(shè)

2 軟件和計算的本質(zhì)特性

軟件(系統(tǒng))作為軟件工程的產(chǎn)品,和其他工程活動的產(chǎn)

品一樣,是一種人工制品(artifact,artificial)[10]。作為人工系統(tǒng)的軟件,有它特定的結(jié)構(gòu)(Structures),能表現(xiàn)特定的內(nèi)部

到稿日期:2008 10 30 本文得到廣東省自然科學(xué)基金(編號5006061)資助。

何明昕(1963-),男,副教授,博士研究生,主要從事軟件工程、并行分布式網(wǎng)絡(luò)計算、電子商務(wù)方面的研究,E mail:mx.he@。本文為作者在2008年全國 計算思維與計算機(jī)導(dǎo)論 專題學(xué)術(shù)研討會上所作的大會報告。

  本文關(guān)鍵詞：關(guān)注點分離在計算思維和軟件工程中的方法論意義，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。