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随着我国现代化程度的不断提高,计算机软件被应用的领域愈发广泛,其本身的创造程度也越来越高,计算机产业现在已经成为一个规模庞大的产业。下面是我为大家整理的计算机软件论文，供大家参考。
计算机软件论文 范文 一：计算机软件开发中分层技术研究
摘要:在信息化建设水平不断提高的情况下，计算机软件在这一过程中得到了十分广泛的应用，此外，计算机软件开发在这一过程中也越来越受到人们的关心和关注。软件开发技术最近几年得到了很大的改进，这些技术当中分层的技术是非常重要的一个，所以，我们需要对其进行全面的分析和研究。
关键词:计算机;软件开发;分层技术
当前信息化时代已经悄然到来， 网络技术 的发展也使得人们越来越关注软件开发行业，计算机软件从原来的二元结构模式逐渐向多层结构模式发展，中间件也成为了应用层质量和性能非常重要的一个问题，此外，其也成为了计算机软件开发应用过程中非常关键的一个技术，其与数据库， 操作系统 共同形成了计算机基础软件。这一技术的应用能够使得软件系统扩展性更强，灵活性和适应性也在这一过程中得到了显著的提升，所以，分层技术也已经在现代计算机软件开发的过程中得到了越来越广泛的应用。
1计算机层次软件及其优点
计算机软件工程的最终目标就是研发质量和性能更好的软件产品，而在这一过程中基础构建和开发可以十分有效的为计算机软件的应用提供非常好的条件，构件是高内聚度软件包，其能够当作独立单元进行更加全面的开发处理，同时，其也为构件的组合提供了非常大的便利，对软件系统进行搭建可以很好的缩短软件开发的时长，同时还能十分有效的获得更多的质量保证。构件开发最为重要的一个目的就是广泛的应用，应用层次化软件结构设计 方法 的一个非常重要的目的就是可以更为科学合理的去应用构件技术。软件系统在进行了分解之后，形成了不同的构件模块，高层次构件通常被人们视为指定领域的构件。低层次构件只是与数据库或许是和物理硬件产生联系。层次划分是一个相对比较宽泛的概念，所以在层次关系方面并没有一个相对统一和规范的标准。不同构件内部的层次关系通常是上下层依附的关系。站在某个角度上来看，计算机软件的系统层次化就是指多层次技术的广泛应用，而根本原因是为了软件能够大范围的应用。采用分层模式可以非常好的展现出软件的可扩展性，系统某一层在功能上的变化仅仅和上下层存在着一定的关系，对其他层并不会产生非常明显的影响。分层模式也比较适合使用在一些标准组织当中，此外，其也是通过控制功能层次接口来保证其不会受到严重的限制。标准接口的应用能够使得不同软件可以自行开发，同时后期更新的产品也能够和其他软件具有良好的融合性。
2软件开发中多层次技术分析
两层与三层结构技术分析
在两层模式当中，一般都是由数据库的服务器和客户端构成，其中，客户端能够为客户提供一个操作界面，同时，其还具备非常好的逻辑处理功能，同时还要按照指令去完成数据库的查询，而服务器主要是接收客户端的指令，同时还要按照指令对数据库完成查询，同时还要返回到查询结果当中。这种逻辑处理结构就被人们称作Fat客户，这种二层技术的客户端类型在应用的过程中能够完成非常多的业务逻辑处理工作，随着客户端数量的增加，其扩充性和交互作业以及通信性能等等都会受到影响，此外还存在着非常明显的安全问题及隐患。而计算机技术在不断的完善，传统的二层技术已经不能适应系统应用的具体要求。在这样的情况下就出现了三层结构技术类型，这种技术主要是客户端、应用服务器交换机和应用服务器构成。其中，客户端主要是用来实现人机交互，数据服务器可以让操作人员完成数据信息的访问、存储以及优化工作，服务器的应用主要是能够完成相关业务的逻辑分析工作，这样也就使得客户端的工作压力有了非常显著的下降，我们一般将这样的客户称作瘦客户。三层结构和二层结构相比其具有非常强的可重复性、维护方面更加方便，同时其安全性和扩展性也明显增强，但是在用户数量并不是很多的时候，二层结构的优势则更加的明显，所以，在软件开发的过程中，我们一定要充分的结合实际的情况和要求。
四层结构技术
当前，计算机应用的环境在复杂性上有了非常显著的提升，客户对软件系统也提出了越来越高的要求，其主要表现在了软件开发周期不是很长，系统的稳定性很好，扩展性更强等方面，为了满足用户提出的更高要求，我们在开发的过程中将用户界面、业务逻辑个数据库服务器根据其功能模块进行全面的处理，将不同的模块分开，这样也就将相互之间的影响降到了最低水平。这个时候，如果使用三层分层技术就无法很好的实现这一功能，很多软件的开发人员会在数据库和逻辑层交互的过程中，增加一层数据库接口封装，这样也就实现了三层向四层的进化。四层结构体系主要包含web层、业务逻辑层、数据持久层与存储层。其中，web层可以使用模式1或模式2开发。在模式1中，基本是由JSP页面所构成，当接收客户端的请求之后，能直接给出响应，使用少量Java处理数据库的有关操作。模式1实现较为简单，可用于小规模项目快速开发，这种模式的局限性也很明显，JSP页面主要担当了控制器与视图View两类角色，其表现及控制逻辑被混为一体，有关代码重用功能较低，应用系统的维护性与扩展性难度加大，并不适合复杂应用系统开发。模式2主要是基于1vlvc结构进行设计的，JSP不再具有控制器职责，由Sen}let当作前端的控制器进行客户端请求的接收，并通过Java实施逻辑处理，而JSP仅具有表现层的角色，将结果向用户呈现，这种模型主要适合大规模项目的应用开发。业务逻辑层在数据持久层与web层间，主要负责将数据持久层中的结果数据传给web层，作为业务处理核心，具有数据交换的承上启下功能，业务逻辑层的技术依据业务及功能大小不同，能够分成JavaBean与EJB两种封装的业务逻辑，其中EJB简化了Java语言编写应用系统中的开发、配置与执行，不过EJB并非实现J2EE唯一的方法，支持EJB应用的程序器能应用任何分布式的网络协议，像与专有协议等。
3结论
当前，我国计算机应用的过程中面临的环境越来越复杂，同时在客户的要求方面也有了非常显著的提升，为了更好的满足软件应用者的要求，在软件开发工作中，分层技术得到了十分广泛的应用，以往的两层技术模式已经无法适应当今时代的建设和发展，在对两层和三层结构优缺点的分析之后，多层结构系统在应用的过程中发挥了非常大的作用，这样也就使得软件开发技术得到了显著的提升，从而极大的满足了客户对计算机软件的各项要求。
参考文献
[1]金红军.规范化在计算机软件开发中的应用[J].物联网技术,2016(01).
[2]赵明亮.计算机应用软件开发技术[J].黑龙江科技信息,2011(26).
[3]林雪海,吴小勇.计算机软件开发的基础架构原理研究[J].电子制作,2016(Z1).
计算机软件论文范文二：分层技术在计算机软件开发中的使用
【摘要】近年来，计算机技术和网络技术已经在人们的日常生活和工作中得到普遍应用。计算机开发技术已经得到了相关从业人员的普遍关注。笔者对计算机软件开发中分层技术的应用进行论述，以期提升计算机软件开发水平。
【关键词】计算机;软件开发;分层技术
1前言
科学技术快速发展，现代化进程逐渐加快，计算机软件开发也逐渐由传统二层结构开发模式转化为多层结构。其已经成为计算机软件开发过程中的重要内容和组成部分。近年来，网络环境日趋复杂，将分层技术应用到计算机软件开发中，能够提升软件系统的整体清晰度和辨识度，为人们提供一个灵活的软件应用环境，促进计算机研发技术又好又快发展。
2分层技术相关概述
分层技术的概念及应用计算机开发过程中要确保软件的灵活性和可靠性，实现软件的多功能应用。分层技术基于计算机软件内部结构原理，促进计算机软件应用过程中各种不同功能的实现。因此，将分层技术应用到计算机软件开发中具有一定的优势。同时，其能够改变传统的计算机软件单项业务处理模式，实现多层次技术的开发和应用[1]。
分层技术的特点在计算机软件开发中应用分层技术具有相应的特点和优势。首先，分层技术能够依据相关功能需求，对计算机软件进行扩展和计算机系统进行分解，实现对计算机软件的改造和更新，并对系统中功能层和上下层进行变革和修改。其次，分层技术能够提高计算机软件的开发质量和效率，也能够提高其软件运行的可靠性。通过对原有计算机系统的改造和变更，缩短复杂软件的开发时间，提高新产品的质量。第三，在计算机软件开发中应用分层技术，能够让计算机软件得到充分利用，并对功能层次的接口进行定义，实现软件的自动化开发，促进标准接口的应用和其端口的无缝隙对接[2]。
3分层技术在计算机软件开发中的应用
近年来，随着生活理念的革新，人们对计算机软件开发普遍关注。同时，计算机软件开发也对传统计算机软件单项业务处理模式进行变革，使其向多层次计算机软件开发转变。目前，计算机软件开发技术已经由原来的二层和三层技术转化为多层技术。
双层技术的应用
双层技术在计算机软件开发中的应用，能够提升计算机软件开发的质量和效率。双层技术是由客户端和服务器两个端点组成。客户端的功能是为用户提供相应的界面，并对计算机日常应用过程中的相关逻辑关系进行处理。服务器主要用来接受客户信息，并对用户相关信息进行整合，传递给客户端。
三层技术的应用
三层技术是对计算机开发过程中的双层技术进行不断完善。相较于传统的双层技术，三层技术能够确保在一定程度上增加应用服务器，同时也能够提高用户数据存储质量和效率。在计算机软件开发过程中应用三层技术，能够提高计算机信息访问效率，也能够确保计算机与人之间构建和谐的共性关系，确保计算机整体运行质量的提升，为人们提供一个良好的计算机应用环境。三层技术包括业务处理层次、界面层次和数据层次。业务处理层次主要目的是了解用户的需求，并结合用户需求对相关数据进行处理。界面层主要是搜集用户的需求，并对其进行加工，将相关结果传递给业务处理层次。数据层次主要用来对业务处理层的相关请求进行审核，并应用数据库对相关信息资源进行查询和整合。加之科学的分析，将其传递给业务层。三层技术能够提升计算机使用性能，但其用户环境比较复杂，增加了信息和数据处理难度[3]。
四层技术的应用
四层技术是基于三层技术进行完善的，其包括业务处理层、web层、数据库层和存储层。其在计算机软件开发过程中的应用原理是应用业务处理层分析用户需求，并将数据层处理结果传递给web层，应用数据交换和数据访问代码来反映数据库和计算机对象之间的关系。
中间件技术的应用
中间件技术被作为面向对象技术进行开发。中间件主要以分布式计算环境为背景，以实现互通和互联及资源共享应用功能，其是一种独立系统软件。它能够对异构和分布集成所带来的各种复杂技术的相关细节进行屏蔽，以降低相关技术难度。在操作系统、数据库与应用软件之间应用中间件，能够缩短开发周期，提升系统和软件运行的安全性。中间件的种类比较多。结合其相关技术特性，能将其划分为DM、MOM、OOM中间件和RPC与TPM中间件等，其已经被普遍应用到计算机软件实际开发中。
面向消息中间件信息同步传送和异步传送都可以应用MOM中间件技术。MOM能够实现异步通信、消息传递列队化和传递过程中的安全性和可靠性。MOM分层技术在计算机软件技术开发中应用很普遍。应用消息列队中间件进行应用编程，其主要通过中间件和对方实现间接通讯。同时，其能够应用队列管理器与远地或者本地应用程序进行通信。通信过程中，通信双方只需要将消息传递给队列管理器，不需要对消息的传递过程和传递安全性进行过多的关注，有利于软件开发过程的简化。
远程过程调用中间件在客户和服务器计算层面应用远程过程调用的中间件，其更加具有先进性和实用性。程序员可以结合客户的实际需求对相关应用进行编制。RPC比较灵活，其也能够适应于复杂的计算机环境中，并支持跨平台应用，对远端子程序进行调用，以满足编程过程中的相关细节。但是其在应用过程中仍然存在相应的缺陷，其采用同步通信方式，不利于在大型范围内进行使用，需要对网络故障和流量控制等诸多因素进行考虑。
面向对象的中间件基于组件技术在大型应用软件中的使用比较广泛，分布系统对各个节点中不同系统平台的新组件和老版组件进行集成应用。由于其面临各种问题，使用过程中具有一定的局限性，并不能够充分发挥其作用。基于对象技术和分布式技术，面向对象的中间件提供了全新通信机制，能够在异构分布的计算环境中对传递对象的相关请求进行满足。其来源主要是本地或者远程服务器。
4结语
计算机的应用环境越来越复杂，用户的相关要求也逐渐提高，增加了软件开发的难度。在计算机软件开发中应用分层技术，并对其进行不断地优化，能够实现其安全性和拓展性，缩短开发周期，提升其整体处理能力，有效满足了客户的日常应用需求。
参考文献:
[1]李大勇.关于分层技术在计算机软件中的应用研究与分析[J].计算机光盘软件与应用，2014，(20):78～79.
[2]杨博宁.浅谈计算机软件开发中分层技术[J].科技风，2015，(08):95.
[3]贾辉.刍议分层技术在计算机软件开发中的应用[J].中国高新技术企业，2015，(30):59～60.
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架构的C4模型是一种软件模块设计范式，它包括四个部分。
其实写软件如同写科研论文一样。
首先是分析问题，将问题划分为不同的子问题。
不同的子问题就相当于不同的章节。章节之间的依赖关系要满足：基本章节在前面，后面的章节依赖于前面的章节。
章节之间的依赖关系相对比较简单，一般只需要引用依赖即可。描述章节之间依赖的就是上下文关系图。C4模型的上下文相当于是 软件的引言 。软件中的引用依赖相当于接口。
对不同章节都提出可能的技术解决方案也即技术组件，这些技术组件之间的依赖关系可以比较复杂。往往涉及到交叉依赖。章节就相当于一个容器，容器内是技术组件。
论文的章节中一般含有的各个子小节，就是这个章节的技术模块组件。所以章节中包含子小节就是容器图，子小节反映为技术模块。
子小节内会有各种工具，并使用这些工具来解决子小节的各个方面的细致问题。一般这些工具就相当于论文中的段落。在软件架构中，这些工具就是功能类图。所以每一个技术组件都可以细化为各种功能类图，类图之间的关系就形成了组件的架构图，一般用包图来实现。
注意：论文的段落之间原则上是流程化的。软件架构在这个层面与写论文有不同之处。软件架构中的功能类图之间除了流程之外，还有动态交互。
综上，一个软件架构设计书中，总计包括：
你是要写什么内容的，理论分析，系统搭建，还是软件测试
计算机软件应用毕业论
计算机软件开发技术论文
无论在学习或是工作中，大家总免不了要接触或使用论文吧，通过论文写作可以提高我们综合运用所学知识的能力。那要怎么写好论文呢？以下是我为大家整理的计算机软件开发技术论文，希望对大家有所帮助。
摘要：
在如今信息化大发展的时代，与计算机技术相关的软件应用越来越丰富，与此同时，相应的软件开发产业也逐渐形成。软件更新速度与硬件相比要更快一些，也具有较强的功能性，目前互联网技术应用的基础就是由大量的软件组成。
与计算机软件开发相关的技术得到大范围应用，包括嵌入式技术，面向对象技术与无线通信技术等等，这些技术具有网络化，智能化和软件服务型等特点。本文与新时代计算机软件开发技术应用相互结合，重点分析现状并对此产业发展的趋势进行深入的探讨。
关键词：
计算机技术；软件开发；应用；发展趋势
1、分析计算机软件开发技术的现状
计算机技术发展的产物就是计算机软件产品，简而言之，此技术属于一种功能综合体，是由协议和计算机语言共同组成，非计算机专业人才的应用需要可得到极大的满足。伴随持续发展的计算机软件技术，在如今的网络架构技术中，它也是应用层的组成总分；从整体上看，计算机软件可分成系统软件和应用软件两个部分，在软件类型中，应用软件应用范围比较广，包括游戏软件与支付软件，即时通讯软件与各种学习型软件等等。
与之对应的，系统软件属于平台系统，对各种应用软件进行承载。针对目前的现状可知，种类繁多，更新速度快是计算机技术的主要特征，对计算机硬件每更新一代，所对应的软件将实现几代甚至几十代的更新，随计算机软件的功能不断健全与完善，大大推动了网络与计算机技术广泛应用。在整体计算机应用技术系统中，计算机软件开发技术的地位非常重要，可大大促进互联网经济的发展。软件支持是人们实现各种功能的基础，如果软件实现不了需求，活动也将停止进行；随着软件的持续发展，用户对网络的需求大大增加，网络的大范围应用也进一步推动了软件的发展，软件和网络密切配合，大力推动了计算机的发展和应用。
如今，随着持续发展的科技，与时代共同进步的计算机软件开发技术也在不断进步和创新，我们要紧紧抓住机遇，迎接挑战，使用户的应用越来越方便。
2、计算机软件开发技术的广泛应用
普遍应用的计算机软件开发技术
软件开发技术的种类不少，具体可分成多个种类，比如目前较为流行的软件开发技术就包括JavaWeb、PHP、.等等，其中JavaWeb技术比较适合应用于大型项目，具备大量的开源框架，程序开发人员可对高品质产品进行快速高效的开发。而PHP技术难度不大，与JavaWeb技术相比要求比较不高，这种开发技术比较简单便捷，与小型项目软件的开发相适应。而PHP技术流行的主要原因在于它开发速度快，成本较低；cj|f是.net用的语言，XML、SOAP及其他属于它的标准集成，此标准能够实现和相关软件平台的操作。
面向对象
伴随高速发展的计算机技术，对应开发软件的环境也更加复杂，为充分满足用户需求，所应用的软件应当具有跨平台的特点，具有开放性特征。传统型开发技术具有不透明的特点，具有复杂的系统，在后期维护时比较困难，维护费用非常高，应用拓展领域及功能都比较困难，软件的更新受到一定的阻碍。不过，面向对象技术的特点包括结构开放性和可拓展性，可对传统开发技术的缺点进行弥补，给计算机软件技术的开发注入新的活力和血液。
软件开发技术以网络为基础
随着网络的大范围应用和计算机软件的持续发展，一个新型的网络通信时代来临了。与之对应的，随着持续发展的网络，越来越多的素材的放线为软件开发技术带了创新和改进，例如目前比较成熟的无线互联网技术，推动了手机APP软件的应用及开发速度。与此同时，由于互联网技术具有信息化与数字化特征，此技术可连接到全世界任何一个地方，大大推进了全球化进程。
3、计算机软件开发技术的发展方向
（1）计算机软件的网络化趋势。计算机软件发展的必然趋势就是网络化，计算机软件既可推动网络发展又很依赖网络，所以，网络与软件的双赢模式就是网络化。计算机软件的发展平台为网络，在软件的应用方面有很多便利，与此同时，也提供了有效途径推动软件产品开拓市场和迅速传播。
（2）计算机软件的服务化趋势。开发计算机软件主要目的就是为用户提供便利性，为用户更好的服务。因为不是所有的人计算机专业技术都很高，为了架设功能和计算机之间的联系，应当架设一座桥梁，软件就是这个桥梁；为最大限度的满足用户的需要，需要采用最人性的开发思想和最先进的科学技术，所以计算机开发技术的一个发展趋势就是服务化。
（3）计算机软件的智能化趋势。软件设计人员利用相关算法，可实现智能化软件，软件具有与人类相同的运行方法和思维。计算机软件的重大革新就是实现智能化，它属于一项新技术，使计算机软件的发展迈向了一个新的台阶。
参考文献：
[1]孙丽霞.我国计算机软件技术的现状及发展趋势[J].金田(励志),2012(10).
[2]刘凯英.浅谈计算机软件开发技术的应用及发展[J].无线互联科技,2013(01).
随着现代科学技术的不断发展，新技术有了一定的进步，且在互联网的影响下，人们的日常生活有了一定的变化。计算机软件开发技术就是通过程序员利用代码来实现相应的功能与系统，这样也就可以促进我国各个部门的发展，在不同的领域中运用计算机软件不仅可以满足社会发展的需求，同时也可以有效提高我国的社会经济。
一、计算机软件开发技术
对于计算机软件来说，主要涉及到的就是计算机应用软件与计算机系统软件两个层面，计算机应用软件的主要目的就是为了帮助使用计算机的人员解决实际存在的问题。如在学习方面的软件以及管理等方面的软件。而对于计算机系统软件来说，则主要是针对与计算机本身相关的软件来说的，如监控软件以及管理软件等。从实际上来说，不论是应用软件还是系统软件，都可以为使用人员提供出良好的使用环境，也就是说，在日常使用计算机的过程中，就是与计算机软件打交道的过程，而并不是计算机本身，所有通过计算机来完成的工作都是通过计算机软件来进行的，因此，也可以认为计算机软件是计算机中的重要组成部分之一。
在五六十年代时，计算机软件开发技术主要是手工软件开发，且对于这种方式来说存在着工作效率低以及耗时等特点，这样也就难以满足人们对其的正常需求。随着时代的`不断发展与变化，人们也开始认识到了计算机软件开发的重要性，并对软件开发予以了全新的定义。为了满足计算机的程序运行，所采取的相应的规则与方法等都被规划到了计算机软件的范围内。且对于计算机软件技术来说，在长期的发展过程中主要是由计算机设计过程、软件过程以及软件工程三个阶段发展起来的。在长期的发展过程中计算机软件开发技术也开始向着更为成熟的阶段发展了，但是从实际上来说，就是要认识到计算机软件维护上的相关问题。
二、计算机软件开发技术的现状与意义
（一）现状
从计算机的发展上来说，已经深入到了人们的日常生活中，并产生出了一系列的变化。软件通过自身的运作方式以及功能等来对计算机进行辅助，可以促进计算机实现快速的操作。就现阶段来说，在软件产业的快速发展下，也促进了软件人才队伍的扩大。
（二）意义
对计算机软件技术进行开发可以促进信息就的不断发展，同时也可以促进计算机网络的发展，所以也就可以将计算机软件技术看做是促进信息时代发展的重要力量。作为计算机发展与软件工程中的核心，计算机软件开发技术有着极为重要的意义与作用。在计算机网络技术的影响下，将网络支持与远程控制变为了可能，因此，可以说计算机软件技术开发就是将计算机网络变成了融合共存与开发的模式。
随着计算机网络的不断开发与进步，在计算机网络开发的影响下，可以有效解决计算机软件开发与需求之间存在的问题，这样也就可以有效提高计算机软件了开发技术，同时也可以提高软件的安全性能。因此，可以说在新时期的影响下，计算机软件不论是在开发上还是在技术上都面临着更多的机遇与挑战，这样也就使得自身所要承担的责任会更大。
三、进行计算机软件开发技术的方法
就现阶段来说，计算机软件开发技术与方法都开始向着成熟与科学的方向不断发展了。在新时代的影响下，选择科协的计算机软件开发方法不仅影响着计算机政策的运行状况，同时也影响着人们的工作情况。就现阶段来说，计算机软件开发的方式主要分为计算机软件生命周期法、原型化方法以及自动形式的系统开发法。
对于生命周期法来说，主要可以将其看做是结构化系统开发法，也现阶段中比较流行的一种方法。尤其是对于一些比较复杂的方法来说，更有着极强的优越性。且对于这种方法来说，也是现阶段中计算机软件开发中最为普遍与成熟的方法之一。其优势就是可以保证计算机软件开发过程中的整体性与全局性。通过将如软件开发与维护分成不同的阶段，可以保证每一个阶段中都具有准确的目标与任务，这样也就减少了复杂性，提高了可操作性。但是对于这种方法来说，也存在着一定的缺点就是开发周期相对较长，不能保证各个阶段的同时进行，对后续的工作也有着一定的影响，这样也就增大了工作量。
原型化开发是计算机软件开发过中最为常用的一种方法之一。在开发人员取得准确的结果以后开发一个原型并运行，且在实际运行中还要对这一原型进行不断的调整，以此来达到客户的满足。对于这种开发方法来说可以明确用户的需求，降低风险与成本，同时也可以利用好相关的功能。其缺点则在于不适用与大型的系统开发中，且系统难以进行有效的维护。
四、实际应用
进行计算机软件开发的主要目的就是要满足人们的生活需求，因此，就要将软件开发技术运用到计算机中，以此来突出其价值所在。所以想要实现高效的发展，就要依靠专业的人才，根据市场的需求变化来进行思考，同时还要坚持以人为本，做好实际投入与开发工作。
五、发展趋势
实现网络化已经成为了计算机软件开发的未来发展趋势之一，因此，作为一种网络存在的形势，就要明确网络化对计算机软件开发技术的影响与意义。且通过网络化可以为开发技术提供出不同的服务。其次，就要站在服务人类的层面上出发，采用先进的技术来做好开发工作。
综上所述可以看出，做好计算机软件开发工作有着极为重要的意义与影响，因此，在实际中就要明确未来的发展趋势，同时还要为人们提供全面的服务，运用好技术与观念，保证服务的优质性，这样才能保证计算机软件开发的效果。
软件工程可以写的题目多啊。开始也不怎么懂，还是学姐给的文方网，写的《基于Windows平台的HIPS系统设计与实现》，靠谱的说研究生教育网络管理系统的设计与实现WMS-2000A轮机模拟器数据通信系统设计与实现洗衣机模拟运行控制系统的设计与实现机车信号记录器数据分析处理系统的设计与实现分布式自动检测系统RS485通信网络的设计与实现计划生育管理信息系统的设计与实现医院“一卡通”系统的设计与实现列车三维驾驶仿真系统的设计与实现一种图书外采查重系统的设计与实现基于C/S模式的网络文件管理系统的设计与实现自动化仓库管理系统的设计与实现四川省卫生统计数据采集与决策支持系统设计与实现ATM应用系统EMV迁移的设计与实现基于B/S模式的药品信息咨询系统的设计与实现基于LFAP的网络流量统计分析系统的设计与实现传真管理信息系统的设计与实现工业机器人三维仿真系统的设计与实现单位网络设备环境智能监控系统设计与实现基于CC1020芯片无线传输系统的设计与实现公安派出所综合信息管理系统设计与实现基于WEB的库存管理系统设计与实现基于工作流的AUTOBANK管理系统设计与实现具有主动功能的连锁经营企业配送中心管理信息系统的设计与实现基于JavaEE技术的在线考试系统的设计与实现学生评教系统的设计与实现微小型电动无人机动力系统试验台的设计与实现基于F1103 GPRS MODEM的家校通系统设计与实现基于嵌入式Linux的远程家庭医疗监护系统设计与实现基于Windows操作系统的智能建筑物综合布线管理系统的设计与实现基于.NET技术的网上购物管理系统的设计与实现变电检修管理信息系统设计与实现天津地铁1号线车站乘客向导系统的设计与实现基于B/S结构的电路分析网上答疑系统的设计与实现应用PDA组建无线IC卡表抄收系统的设计与实现非计算机专业计算机课程考试系统设计与实现基于GPRS网络的煤矿瓦斯监控系统的设计与实现惯性组合导航系统接口子系统的设计与实现人寿保险老业务综合处理系统的设计与实现FORTRAN语言题库管理系统的设计与实现楼宇信息系统的设计与实现倒闸实训系统无线遥控的设计与实现C/S模式下的电子邮件系统设计与实现基于LINQ三层架构仓库管理系统的设计与实现一种宽带无线移动视频调度系统的设计与实现浅谈远程监控机房温湿度报警系统的设计与实现学术论文共词分析系统的设计与实现基于Web的SQLServer远程备份管理系统的设计与实现基于Spring框架的北京林业大学图书馆门户系统设计与实现基于XML的研究生网络选课系统设计与实现
按研究问题的大小不同可以把论文范文分、为宏观论文范文和微观论文范文。凡属国家全局性、带有普遍性并对局部工作有一定指导意义的论文范文，称为宏观论文范文。它研究的面比较宽广，具有较大范围的影响。反之，研究局部性、具体问题的论文范文，是微观论文范文。它对具体工作有指导意义，影响的面窄一些。另外还有一种综合型的分类方法，即把论文范文分为专题型、论辩型、综述型和综合型四大类：1．专题型论文范文。这是分析前人研究成果的基础上，以直接论述的形式发表见解，从正面提出某学科中某一学术问题的一种论文范文。专题应用型论文范文是一种运用所学的理论基础和专业技能知识，独立地探讨或解决本学科某一问题的论文范文，其基本标准应该是：通过论文范文，可以大致反映作者能否运用所学得的基础知识来分析和解决本学科内某一基本问题的学术水平和能力。当然，它的选题一般也不宜过大，内容不太复杂，要求有一定的创见性，能够较好地分析和解决学科领域中不太复杂的问题。
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网络、网站，或管理系统都可以的
要找那种比较不被大家关注的，但能应用到实际中的，会有好的反响不要总看市面上热门的，过几年可能就没什么意思了。16 基于统计覆盖测试技术的软件测试充分性研究 40 面向对象软件测试中的测试用例生成技术的研究 都很不错的 资料到baidu google一找一大筐
软件工程论文题目
软件工程是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科，我们看看下面的软件工程论文题目吧！
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12、分析机械传动装置模块化设计系统的开发
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15、基于求解开销预测的符号执行搜索策略研究
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17、基于小波神经网络对软件可靠性模型的研究
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19、基于交互技术移动端个人形象管理的应用与研发
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21、基于J2EE技术的计算机教研管理平台的设计与实现
22、采用COSMIC方法测量企业移动应用软件功能规模
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25、基于凌一揆的中医药传承信息平台的构建
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28、基于LabVIEW下嵌入式系统实验平台的设计与实现分析
29、多终端数字皮影交互系统的设计与实现
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35、医院消毒器械管理追踪系统的设计与开发
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37、面向数据的软件工程方法研究
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40、PHP技术在在线考试系统开发中的应用研究
41、检察院审讯系统中即时通讯工具研究与实现
42、浅析移动实习就业跟踪系统的开发与应用
43、轨道交通工程Revit族库系统设计与开发
44、基于SSH的教室信息管理系统设计与实现
45、高校数字化校园中数据交换和共享平台的实现
46、软件算法相关技术探究
47、基于统计调查问卷的手机APP使用现状研究
48、关于对新形势下电子商务软件测试的`研究
49、软件项目管理中的进度管理
50、试析PLC和计算机间串行通讯方式及程序设计
51、浅析基于安卓系统的移动互联网集成平台开发设计
52、多线程技术在Android手机开发中的运用
53、JavaScript程序动态切片技术的研究
54、基于SmartAdmin的数据维护软件前台的快速构建
55、医院预授权结算系统的设计和实现
56、浅析计算机软件工程的管理和应用
57、生物计算下的分布式计算系统设计及实现
58、浅议广东省气象局科研管理系统管理技术
59、系统集成在城市轨道交通建设中的应用
60、JavaWeb开发中文件上传方法研究与实现
61、基于Web的Word文档管理系统设计
62、高校移动图书馆管理系统的设计与实现
63、基于移动互联网的考试平台设计与实现
64、智慧教室移动端管理平台开发
65、云计算环境下的软件测试服务分析
66、基于安卓系统的新能源电站移动数据库系统的设计
67、基于树型结构模型足球成绩系统的研究与设计
68、中小企业管理信息系统的功能设计
69、数据结构课程中栈和队列实验教学方案设计
70、基于需求模型的航天软件测试用例生成方法
71、酒店电能管理系统的设计与实现
72、基于VSTO技术的Office计时器插件的设计与实现
73、基于分布式结构的医学影像归档和通信系统设计
74、一种基于移动手机的大学生体质测试软件设计
75、移动APP在数字器检中的应用及意义
76、电子护理文书质控管理平台建设
77、基于手机客户端APP的移动学习资源开发研究
78、刍议软件无形性对计算机科学和软件工程教育的影响
79、电气技术人员提高PLC编程能力的思考
80、基于移动化、云化的轨道交通工程建设管理信息化架构设计
81、基于iOS的个人健康管理系统客户端的开发
82、预防性维护管理与设备管理系统的集成性分析
83、试论软件工程保护中软件防篡改技术
84、基于TCSP的实时并发系统测试方法
85、MapWindowGIS插件机制及应用
86、基于Android的手机助手设计的研究
87、档案自动化管理系统
88、基于LabVIEW技术的宏观观测动物信息管理系统研究
89、特种设备作业人员动态管理系统设计
90、基于时间索引的0-N数据结构在序列模式挖掘算法中的应用
91、基于Linux的USB摄像头驱动程序的实现
92、基于Android系统的主变差动保护装置调试软件研究及应用
93、环境保障信息传输与控制中间件研制综述
94、三维模型与属性数据同步的批处理方法研究
95、权限管理在成绩管理系统中的设计与实现
96、基于移动物联的安全生产数据服务云平台的设计与实现
97、单链表辅助教学系统的设计与实现
98、软件开发质量管理研究
99、影楼后期物件管理系统设计
100、一种基于三角形非结构化网格SIMPLE算法的程序设计
101、城市突发公共事件应急管理平台研究
102、河北省气象灾害预警应急服务系统
103、智能气象站气象要素数据测试软件设计
104、一种杀毒软件升级流程的安全性分析方法
105、基于IMS的气象信息传输智能语音通知系统设计与实现
106、电子商务平台的设计
107、计算机程序设计课程中计算思维的培养
108、基于Agent的微信平台自适应负载均衡算法
109、高等学校移动信息化建设的研究
110、软件构造课程设计及其课程群
软件设计毕业设计论文题目
软件设计毕业设计论文题目如何拟定，大家有参考的范文吗?以下是我为大家整理的关于软件设计毕业设计论文题目，希望大家喜欢!
1) 组合型板翅式换热器热力设计软件的开发
2) 导波结构健康监测系统软件数据管理模块设计
3) 基于SAP2000分析平台的变电站构架设计软件
4) 通用型激光加工工艺控制软件的领域模型设计
5) 基于蚁群算法的自动化立体车库监控软件的优化设计
6) 发电厂自动抄表软件人机交互界面设计
7) 不同种植设计软件对种植体位置偏差的影响
8) 玉米自动考种流水线控制系统设计--基于MCGS嵌入式组态软件
9) 嵌入式实时软件在计算机软件设计中的运用研究
10) 嵌入式实时软件在计算机软件设计中的运用
11) 测控数据实时监测软件设计方法研究
12) 体验模型指导下的云办公软件社会化分享设计
13) 计算机软件开发设计的难点分析
14) 无人机地面在线检测软件的设计
15) 配网数字化规划设计档案一体化软件设计研究
16) 嵌入式系统设计实验的Qt MIPS仿真软件开发
17) Solidworks参数化设计软件在我国家具研发中的应用
18) 会议电视系统平板会控软件设计与实现
19) 锅炉设计中引入三维设计软件的思考
20) 平面设计软件与DICOM图像数据处理技术
21) FLASH动画设计软件在多媒体技术中的应用
22) 无人机飞控计算机自动测试软件设计与开发
23) 基于虚拟现实技术的软件界面设计与研究
24) 面向掩星观测的软件接收机设计
25) 基于软件通信体系结构的波形FPGA软件设计方法
26) 基于MATLAB的`同步发电机原动机及其调速系统参数辨识与校核可视化软件设计
27) 基于USB的软件综合安全模块设计及应用
28) 面向大数据处理的内容服务器软件设计与实现
29) 基于Android终端的企业即时通信软件的设计与实现
30) 临时限速服务器软件设计优化研究
31) 锥形束CT与simplant软件辅助设计模拟种植下颌牙列缺损的临床研究
32) 面向复用的软件设计方法研究
33) 电网规划数据处理辅助软件的流程设计
34) GPS农田平地机土方量及设计高程计算软件开发
35) 基于STC89C52的智能台灯软件设计
36) 浅析计算机平面设计中设计软件的相互结合与应用
37) 商业固体激光器设计软件应用研究
38) 体育运动会比赛软件系统的设计与研究
39) 综合化航空电子系统网络传输延迟测试软件设计
40) 基于XML的监控软件快速设计技术
41) 基于三维动画软件的服装设计分析与研究
42) 基于Matlab的水与蒸汽热力学性质查询软件设计
43) 机顶盒软件模块设计及实现
44) 剪纸拼接与PS软件设计截骨矫正强直性脊柱炎后凸畸形的对比
45) 基于联合辅助设计软件的试验仪控数字化平台开发
46) ZBrush数字雕刻软件在电脑首饰设计中的应用
47) 对以用户体验为导向的智能手机应用软件界面设计的几点探讨
48) 点云数据生成软件的设计及其在月饼模具逆向设计与制造中的应用
49) 一种新型的有源交错并联Boost软件开关电路设计
50) 基于第一创造法的可拓创新软件设计
51) 基于DCS的工程项目设计软件介绍
52) 一种复杂模式网传数据软件模拟器的设计
53) VB环境下交互式GMT地学绘图软件的设计及实现
54) 基于等效的单体包装机软件模块化设计研究
55) 基于Visual Basic的工程数量计算软件设计与开发
56) 基于数据库的油气管道线路施工图设计软件二次开发
57) 基于EDA软件的滤波器设计
58) 基于Android的可配置工业远程监控软件设计与实现
59) 基于图像方式的受电弓滑板磨耗检测系统软件设计
60) 基于移动互联网的个人健康管理软件设计与实现
61) 老年人的握力测量软件沉浸式界面设计
62) 基于XMPP协议的Android即时通信软件的设计与实现
63) CFD软件自动化验证确认云平台设计与实现
64) 基于模糊聚类的色选机上位软件系统研究与设计
65) 双排桩支护结构理正软件设计计算与有限元(MIDAS/GTS)模拟分析
66) 移动端智能手机软件产品的UI设计研究
67) 基于ZYNQ的软件无线电平台设计与实现
68) 基于面向对象的纸机传动系统软件设计的研究
69) 软件企业设计人员胜任力模型研究
70) 算法可视化软件设计中关键问题的研究
71) 基于参与式设计方法的移动端烹饪软件界面设计研究
72) 支持语音识别功能的Andriod记事本软件设计与实现
73) 中小企业财务软件设计与应用
74) 基于Android的便携式心电监护系统软件的设计
75) 通用测试系统软件架构及关键技术的设计与实现
76) 基于双DSP的制导飞行器控制系统的软件设计
77) 达芬奇技术下的视频处理及传输系统的软件设计与实现
78) 基于SolidWorks的管壳式换热器辅助设计软件研究
79) 医学影像处理与分析软件平台设计与实现
80) 软件园研发建筑空间形态设计研究
81) 基于数据库的滑动轴承设计计算软件开发
82) 基于AutoCAD的滴灌工程设计软件研究与实现
83) 基于Gaudi的CSR外靶实验数据处理软件框架设计
84) 轮式起重机回转系统设计计算软件开发
85) 轮式起重机转向系统设计计算软件开发
86) CS公司软件开发人员薪酬体系优化设计研究
87) 基于可拓创新方法的产品创新软件设计与实现
88) 数字示波器自动校准软件设计
89) 基于Linux的多功能监护仪软件设计
90) CFETR设计软件集成平台研发
对于一个软件项目来说架构分：业务架构，应用架构，技术架构，数据架构，集成架构，物理架构等（还包含如安全架构等........)
看好多百度上也是有的，不过适合的就少，要不就是自己东拼西凑的。难度高一点的很少自己能做好，前面看有同学找的是诚梦毕业设计，不管是毕业设计还是论文都很有把握，他们还有例子可以查询，可以参考下。
软件设计毕业设计论文题目
软件设计毕业设计论文题目如何拟定，大家有参考的范文吗?以下是我为大家整理的关于软件设计毕业设计论文题目，希望大家喜欢!
1) 组合型板翅式换热器热力设计软件的开发
2) 导波结构健康监测系统软件数据管理模块设计
3) 基于SAP2000分析平台的变电站构架设计软件
4) 通用型激光加工工艺控制软件的领域模型设计
5) 基于蚁群算法的自动化立体车库监控软件的优化设计
6) 发电厂自动抄表软件人机交互界面设计
7) 不同种植设计软件对种植体位置偏差的影响
8) 玉米自动考种流水线控制系统设计--基于MCGS嵌入式组态软件
9) 嵌入式实时软件在计算机软件设计中的运用研究
10) 嵌入式实时软件在计算机软件设计中的运用
11) 测控数据实时监测软件设计方法研究
12) 体验模型指导下的云办公软件社会化分享设计
13) 计算机软件开发设计的难点分析
14) 无人机地面在线检测软件的设计
15) 配网数字化规划设计档案一体化软件设计研究
16) 嵌入式系统设计实验的Qt MIPS仿真软件开发
17) Solidworks参数化设计软件在我国家具研发中的应用
18) 会议电视系统平板会控软件设计与实现
19) 锅炉设计中引入三维设计软件的思考
20) 平面设计软件与DICOM图像数据处理技术
21) FLASH动画设计软件在多媒体技术中的应用
22) 无人机飞控计算机自动测试软件设计与开发
23) 基于虚拟现实技术的软件界面设计与研究
24) 面向掩星观测的软件接收机设计
25) 基于软件通信体系结构的波形FPGA软件设计方法
26) 基于MATLAB的`同步发电机原动机及其调速系统参数辨识与校核可视化软件设计
27) 基于USB的软件综合安全模块设计及应用
28) 面向大数据处理的内容服务器软件设计与实现
29) 基于Android终端的企业即时通信软件的设计与实现
30) 临时限速服务器软件设计优化研究
31) 锥形束CT与simplant软件辅助设计模拟种植下颌牙列缺损的临床研究
32) 面向复用的软件设计方法研究
33) 电网规划数据处理辅助软件的流程设计
34) GPS农田平地机土方量及设计高程计算软件开发
35) 基于STC89C52的智能台灯软件设计
36) 浅析计算机平面设计中设计软件的相互结合与应用
37) 商业固体激光器设计软件应用研究
38) 体育运动会比赛软件系统的设计与研究
39) 综合化航空电子系统网络传输延迟测试软件设计
40) 基于XML的监控软件快速设计技术
41) 基于三维动画软件的服装设计分析与研究
42) 基于Matlab的水与蒸汽热力学性质查询软件设计
43) 机顶盒软件模块设计及实现
44) 剪纸拼接与PS软件设计截骨矫正强直性脊柱炎后凸畸形的对比
45) 基于联合辅助设计软件的试验仪控数字化平台开发
46) ZBrush数字雕刻软件在电脑首饰设计中的应用
47) 对以用户体验为导向的智能手机应用软件界面设计的几点探讨
48) 点云数据生成软件的设计及其在月饼模具逆向设计与制造中的应用
49) 一种新型的有源交错并联Boost软件开关电路设计
50) 基于第一创造法的可拓创新软件设计
51) 基于DCS的工程项目设计软件介绍
52) 一种复杂模式网传数据软件模拟器的设计
53) VB环境下交互式GMT地学绘图软件的设计及实现
54) 基于等效的单体包装机软件模块化设计研究
55) 基于Visual Basic的工程数量计算软件设计与开发
56) 基于数据库的油气管道线路施工图设计软件二次开发
57) 基于EDA软件的滤波器设计
58) 基于Android的可配置工业远程监控软件设计与实现
59) 基于图像方式的受电弓滑板磨耗检测系统软件设计
60) 基于移动互联网的个人健康管理软件设计与实现
61) 老年人的握力测量软件沉浸式界面设计
62) 基于XMPP协议的Android即时通信软件的设计与实现
63) CFD软件自动化验证确认云平台设计与实现
64) 基于模糊聚类的色选机上位软件系统研究与设计
65) 双排桩支护结构理正软件设计计算与有限元(MIDAS/GTS)模拟分析
66) 移动端智能手机软件产品的UI设计研究
67) 基于ZYNQ的软件无线电平台设计与实现
68) 基于面向对象的纸机传动系统软件设计的研究
69) 软件企业设计人员胜任力模型研究
70) 算法可视化软件设计中关键问题的研究
71) 基于参与式设计方法的移动端烹饪软件界面设计研究
72) 支持语音识别功能的Andriod记事本软件设计与实现
73) 中小企业财务软件设计与应用
74) 基于Android的便携式心电监护系统软件的设计
75) 通用测试系统软件架构及关键技术的设计与实现
76) 基于双DSP的制导飞行器控制系统的软件设计
77) 达芬奇技术下的视频处理及传输系统的软件设计与实现
78) 基于SolidWorks的管壳式换热器辅助设计软件研究
79) 医学影像处理与分析软件平台设计与实现
80) 软件园研发建筑空间形态设计研究
81) 基于数据库的滑动轴承设计计算软件开发
82) 基于AutoCAD的滴灌工程设计软件研究与实现
83) 基于Gaudi的CSR外靶实验数据处理软件框架设计
84) 轮式起重机回转系统设计计算软件开发
85) 轮式起重机转向系统设计计算软件开发
86) CS公司软件开发人员薪酬体系优化设计研究
87) 基于可拓创新方法的产品创新软件设计与实现
88) 数字示波器自动校准软件设计
89) 基于Linux的多功能监护仪软件设计
90) CFETR设计软件集成平台研发
幼儿教育软件设计与开发策略论文
从信息化发展框架来看，教育软件资源的设计与开发是教育信息化建设与发展的核心与重点，[1]p]是教育信息化发展的首要突破口。同样，幼儿教育软件资源的设计与开发也是学前教育信息化发展的重要任务，是学前教育信息化有效实施的重要前提。但是，由于我国学前教育信息化目前尚处于发展的初级阶段，优质信息化软件资源依然十分短缺,[4]因此对幼儿教育软件资源设计与开发的研究具有非常重要的意义。
一、幼儿教育软件的内涵
软件是相对硬件而言的，它是计算机系统中一系列按照特定顺序组织起来的计算机数据和指令的集合。教育软件则是指根据教学目标设计的，表现特定教学内容,反映一定教学策略的计算机教学程序。[5]幼儿教育软件毫无疑问是教育软件中的一种类型，是在一定的学习理论指导下，为幼儿提供的涉及教育内容、教育活动或学习工具的应用软件。[6]它的服务对象是幼儿与幼儿园教师，它的应用目的是借助计算机功能以支持和促进幼儿的学习与发展。在学前教育领域，幼儿教育软件按照幼儿学习的特点可以大致分为两类：一类是以行为主义学习理论为指导的“训练一练习”型软件（DrillandPracticeSoftware);另一类是以建构主义学习理论为指导的“发展适宜性”软件（DevelopmentallyAp?propriateSoftware)。[7]前者强调对幼儿学习与行为反应的强化，比较适用于幼儿园封闭式、事实性问题的教与学，如常见的图形与色彩辨识软件等；后者则强调为幼儿提供丰富的探索、操作、解决问题的情境，让幼儿在软件环境与学习互动中实现对新知识与技能的意义建构，比较适用于幼儿园开放性、生成性问题的教与学，如IBM公司研发的Edmark益智软件等。但无论哪种类型的幼儿教育软件，它们都应具备以下三点属性：第一，软件属性，即软件的构成、设计与开发流程、技术规范等符合一般性软件的特征；第二，教育属性，即符合幼儿认知与发展规律，体现一定的幼儿教育原则与方法，尤其是那些与幼儿园五大领域课程相配套的教育软件；第三，思想属性，即承载的内容具有积极的教育意义,也就是说通过使用软件要能使幼儿在智力、情感、价值观等方面得到适宜的发展。
二、幼儿教育软件设计与开发原则
(一）发展适宜性原则
“发展适宜性”（Developmentallyappropriate),是1986年全美幼教协会（NationalAssociationforE?ducationofYoungChildren,简称“NAEYC”）为扭转国家教育改革造成的幼儿教育小学化倾向而提出的一种教育理念，它是全美乃至世界许多国家指导幼儿教育的一种立场或基本原则。在此原则中，发展的主体是“幼儿”，发展的标准是“适宜”，其核心理念可以概括为四个方面：一是幼儿教育软件应尽可能降低幼儿在操作软件时对成人指导的依赖；二是重视幼儿发展的规律、个性差异以及文化差异，包括幼儿生理、心理的特征，独特的个性与学习风格，不同的知识与技能基础以及社会背景等；]三是任何幼儿教育软件在“内容设计”与“技术实现”上都不是绝对的“适宜”或“不适宜”，而是处在二者之间的某一点上。幼儿教育软件设计与开发要尽可能靠近“适宜”的那一端；四是幼儿教育软件设计与开发策略是多元的、开放的和包容的。
(二）启蒙性原则
启蒙强调以幼儿为本，主张幼儿个性与自由的解放。9]幼儿教育软件资源是实施幼儿教育的重要材料，因此启蒙性原则也是幼儿教育软件设计与开发的重要指导原则。幼儿教育软件设计与开发应站在幼儿的立场，用幼儿已知的“类似性常识”来说明新知识和技能的原理。为此，幼儿教育软件在主题与内容选择上，_要广、博、浅，不宜偏、窄、深，体现对幼儿品德、智力、体育及审美的启蒙等；二要强调发生在幼儿身边的，为幼儿所熟知的、能理解的事或物。幼儿教育软件的内部结构与所体现的价值也不应以学科能力发展为目的，而应以诱导幼儿潜能的自然开启为目的。幼儿教育软件设计的出发点在于为幼儿打开通向某方面的窗口，但并不要求他（她)们走进去对此做很深入的探究。
(三）趣味性原则
3~6岁幼儿的注意力与耐心表现出明显的不足，如5~6岁幼儿注意力的稳定时间仅为7分钟左右，因此优秀的幼儿教育软件要能吸引幼儿沉浸于软件之中。常言道“兴趣是孩子最好的老师”，幼儿如若对某事物产生了浓厚的兴趣，他便会主动去认知、去探索、去实践，并在这一过程中产生愉快的情感与体验。趣味性原则在幼儿教育软件设计中的应用主要是寓教于乐。幼儿教育软件资源设计的各个环节与展开过程都要充满趣味与欢乐，以激发幼儿浓厚的兴趣，提高幼儿的积极性和求知欲，引导幼儿从软件或数字化资源中获取知识与技能。这要求软件设计者能贴近幼儿兴趣，选择幼儿生活中有趣的、喜闻乐见的事或物来替代那些抽象化的知识与道理。软件开发时，还要善于运用艺术审美的法则，通过精美的画面、美妙的音乐让幼儿在轻松愉快的氛围中接受良好的教育与启发。
(四）技术规范原则
技术规范原则包括技术标准规范、应用规范、操作控制规范等。技术标准规范指元数据的素材格式、开发技术、语言代码、传输接口等均有统一的标准，这是幼儿教育软件资源实现共享的前提，否则容易造成资源的重复建设与浪费。技术应用规范指资源开发不能为了技术而应用技术，而要让技术成为实现教育目的的适宜性手段，比如实际生活中北方的雪、动植物特征、火箭升空等场景，尽量采取实景拍摄，让幼儿有身临其境的感受，在幼儿心目中与真实事物越是接近的才越是最美的。对抽象的、理论化的故事与语言等，应运用形象的“动画”或“动画与模拟相结合”的技术手法实现。操作控制规范指幼儿软件的操作使用要简单、灵活、可靠。开发的课件、动画等内部系统结构清晰简洁，技术实现要通用、可靠，体现必要的交互而不觉繁杂。操作界面应尽可能采用寓意明确的按钮和图标，甚至考虑配以按钮与图标的发音等。
根据幼儿教育软件的内涵及设计与开发的原则，我们提出三种比较科学、适合的幼儿教育软件资源设计与开发模式，具体如下：
(一）移情式设计模式
移情是心理学术语，最早由德国心理学家利普斯(lips)提出。心理学界认为人的认识领域存在着“物”“自我”“他者的自我”三种心理成分。“物”一般需要通过知觉来理解“自我”需要通过内部知觉才能理解，而“他者的自我”则必须通过移情方式来理解。移情是一个人感受到他人的情感、知觉和思想的一种心理现象。运用移情模式设计与开发幼儿教育软件的核心理念是理解幼儿、基于幼儿发展、以幼儿为中心，其最关键的环节在于如何解决移情的问题。为了充分理解用户的体验，至少要关注以下三种数据：语言数据“说”，表达人们知道的和讲述的）、行为数据“做”，观察人们是怎么做的），以及情感和梦想的数据“想”，描述当前体验的非语言化的结构性方淘，三者之间的层级关系及体验模型如图1所示：
出色的幼儿教育软件应能准确了解幼儿使用软件中的状态及幼儿使用软件的体验。设计者要善于收集幼儿对该软件相关问题的描述性数据、观察幼儿操作与使用行为的数据以及想象幼儿所感知的使用体验数据。这些数据是开发以“幼儿为中心”软件的基础。幼儿教育软件的开发是根据幼儿发展需求创建出软件系统或软件部分的过程，一般包括前期策划、需求分析、资源设计、技术实现、测试与评价、应用推广等环节，下面从一般性软件的开发过程简要说明移情模式的应用。
如图2所示，移情设计在幼儿需求分析环节的主要任务是掌握幼儿信息化学习特征。幼儿教育软件的受用对象是幼儿，移情分析时既要选取那些经常使用信息化软件的幼儿，又要选择一部分未来将使用信息化软件的幼儿以及具有某些特殊需要的幼儿群体,后两类幼儿的参与能提供更加有效的软件设计灵感。根据移情设计模型，常用移情策略有：通过记录分析幼儿的表述和思考，获取幼儿明确的或可观察的体验；通过幼儿在日常活动中操作、使用软件的行为，获得幼儿可直接观察到的体验或操作使用行为所暗示的体验；分析幼儿使用信息化软件的“所想”（知道、感觉、梦想），深度发掘幼儿对信息化软件的认知与情感体验。通过这一系列过程，我们将详细了解幼儿对教育软件资源的“他我体验”，这是移情设计的重要数据。那么，接下来的主要任务就是通过幼儿的移情分析，设计信息化软件的模块划分、组织结构、层次结构、逻辑调用关系等。在幼儿教育软件开发的测试与评价环节，还将再次运用移情分析策略进一步完善幼儿软件的设计等。
移情设计需要特别强调的是关于“想”的数据获取策略，主要操作工具有“情感工具”和“认知工具”两种，前者如可视化的建构技术等，后者如心理地图等。通过上述分析,使用移情设计指导幼儿教育软件设计与开发的关键是：科学选择幼儿群体、正确使用移情策略与工具、怡当地融移情分析数据于软件设计之中。
(二）启发式设计模式
“启发式设计”与“启发式教学”二者内涵不同、应用领域也不相同，但却具有相同的指导思想。启发式教学源远流长，在中国两千年前就有《学记》“不愤不启，不悱不发”的记载，西方古希腊学者苏格拉底约在公元前400年也提出过“产婆术教学法”，即今天的启发式教学。启发式教学更多的时候被我们看作是一种教学指导策略。[1“启者开其意，发者达其辞”，启发的基本内涵是根据学习者的实际,采用一定的情境手段，引导学习者积极主动学习的一种策略。在工程学界，启发还是一套数字化软件或资源的设计开发规则。运用启发式规则开发幼儿教育资源的重点包括两个方面：幼儿软件内容在组织上的启发式教学设计、教育软件系统架构的启发式原则应用。
“启”是幼儿教育软件内容与结构的体现，》发”是幼儿使用软件过程中内心认知活动的体现，幼儿教育软件的设计与开发要赋予软件以“启”的基本属性和“发”的潜在特质。启发式设计模式以“幼儿”为中心选择软件的内容及呈现方式是要符合幼儿的年龄特征，二是内容选材要求简单、典型、直观形象且适合用画面语言表达。在软件内容素材的组织上应尽可能多地创设一些启发式的认知情境，常用手段主要有启发式问题、启发式讲授、启发式示范等。启发式问题是通过预先设计的一系列具有内在关联的提问，使幼儿的注意力集中在软件的某一问题上，从而调动幼儿学习与参与教学活动的积极性，促使幼儿自愿地去探究知识、操练技能。但在软件设计中，提问并不完全等同于启发,启发问题还要能创建出一定的情境认知空间，即提供幼儿充分想像与交互的可能。启发式讲授则是对幼儿园课程中的一些原理、方法、客观事物等内容，在讲授时采用形象化、艺术化的表达，如加强比喻、拟人、抒情、修辞的运用等。启发式示范主要对幼儿教育活动实施引导性操作。幼儿教育软件中的一些技能实践性教育，如剪纸、体操等，设计时要把握边示范、边讲解，正误操作相结合的策略。逼真的错误示范对于幼儿也能起到良好的启发作用。幼儿在使用软件时能通过对比、甄别，对正确的操作或运动形成更加深刻的印象。
启发式思想在计算机工程软件研发中也演绎出了一套自我发现能力或运用某种方式或方法去判定事物知识和技能的优化设计模式。它能优化软件的结构使其更加适合幼儿的思维，对幼儿教育软件设计与开发具有重要的指导价值。针对幼儿教育软件系统结构设计，具体要求：单个模块的规模要适中且相对独立。心理学研究表明单个模块最好控制在一页“纸或界面”内，超过这个范围就会降低幼儿可以理解的程度。模块若太小会导致软件的开销过大，进而增加接口的复杂性，降低软件的稳定性，因此要通过分解、合并手段降低模块间的耦合，如共有模块内容，可以单独设计成独立的模块；幼儿教育软件模块间的接口要尽可能简单，多设计单入、单出口的模块。确保软件模块的进入与退出方便容易，确保接口间的信息传递简单、高效，与模块功能相一致等；幼儿教育软件的系统架构、模块的扇入（多少个上级模块可以直接调用该模块）、扇出（一个模块可直接调用的模块数量、宽度（同一层级的模块数量、深度（软件的总层数）要适中，符合幼儿的认知能力。根据幼儿心智特点，笔者认为扇入、扇出以不超过3个为宜，宽度、深度以不超过5个为宜。启发式设计模式在幼儿教育软件的内容与结构设计开发上具有非常实用的指导价值。
(三）娱教式设计模式
娱教不同于“寓教”，娱教一词由国外翻译而来，英文为“Edutainment”，是“Education(教育)”和“Entertainment(娱乐)”两个词的组合。娱教技术是以尊重学习者当前的生活价值为基础，通过创建、使用与管理怡当的技术过程和资源以促进“学习者生活体验和乐趣”与“教育目的和手段”相融合的理论与实践。[13]在国内学者常把它理解为一种理念，以幼儿教育软件开发为例，娱教设计是在尊重幼儿生活的前提下，把幼儿生命的体验与乐趣转变为幼儿数字化资源内容与过程的统筹规划。
娱教模式设计与开发幼儿教育软件的核心要点：一是隐性的教育目标与内容。把幼儿的教育内容融合到幼儿游戏或活动中，让幼儿在使用软件或资源时，不知不觉地达到教育的目的；二是适宜的交互。没有交互就没有反馈效应（对结果的了解能强化学习者的投入与效率），幼儿就很难被设计的软件或资源所吸引。幼儿与软件资源的“对话”能增强幼儿活动的趣味性；三是引人入胜的界面。资源呈现界面要做到友好、美观、卡通及幼儿化，尽量吸引幼儿的注意。娱教模式设计与开发的关键环节：一是尊重幼儿的权利，把资源受用对象视为一个独立的、完整的人，选择幼儿喜欢的方式去表达软件内容，通常采用故事、操作、音乐、角色扮演、游戏等形式；二是努力构思创设富有乐趣的、人性化的软件或资源意境。软件设计前首先对幼儿进行心理特征分析，精心设计和挑选软件开发需要的素材，巧妙运用交互策略，合理安排内容组织结构及导航等。优美、好玩的界面足以激发幼儿的兴趣，进而达到娱教的目的；三是设计过程通盘考虑娱乐性与教育性的平衡问题，这也是娱教设计指导幼儿信息化软件设计的关键。对娱教类软件资源的设计与开发来说，若娱乐的成分过多，软件或资源的应用就会变成一次简单的娱乐行为，从而遗失教育的价值；倘若教育的目的性过于明确突出，又会降低幼儿的兴趣感，压抑幼儿的积极性。如何把握二者的比例，笔者认为对于幼儿教育软件而言，则是“三分教育，七分娱乐”，甚至娱乐的成分可以再高一些，这样才能更加契合幼儿园教育活动的特点一一游戏化。
以上三种模式是具有发展适宜性特色的幼儿教育软件设计与开发模式。需要指出的是模式的价值不在于为我们提供具体的操作步骤或临摹框架，而在于它能为我们提供思考问题的方式或视角。在幼儿软件设计与开发实践中，我们要深入领会模式背后的精神，依据具体需要，或重组、或调整、或删减地灵活运用。
教育教学软件的开发过程与一般意义上的软件开发过程略有差别，教育教学软件的开发过程具有典型的教学性，如突出教学设计、体现一定的学习方式等，其大致流程如图3所示，包括选择主题、教学设计、系统设计、稿本设计、软件制作、测试修正等六个环节，下面我们将就教育软件设计开发的主要环节，给幼儿教育软件开发提出一些具体建议。
(一）幼儿教育软件的选题
幼儿教育软件设计与开发的第一步就是确定主题，也就是该软件要实现什么教育目标，达到什么样的效果。主题确定之后方能围绕主题展开相应的设计。幼儿教育软件主题主要来源于幼儿园培养目标,但一个简单的软件或软件的某一模块，其主题不宜太多，最好只针对某个方面。选题具体可以通过解读《幼儿园工作规程》《3~6岁儿童学习与发展指南》等，选择其中的培养点，如卫生习惯的培养、热爱家乡情感的培养等作为软件的主题。软件主题也可以依据幼儿园五大领域课程的教材内容来确定，对于幼儿园课程教材中的那些难以用语言和传统媒体表达的重点与难点，且宜用多媒体形式演示或分解的内容，可以作为较好的开发主题。
(二）幼儿教育软件中的教学设计
教学设计是用系统论的观点与方法，分析学习者特征，确定教学内容与教学目标，选择与设计媒体信息，建立教学内容知识结构，设计相应评价与总结的过程，具体包括“幼儿特征分析”“软件内容选定”“内容呈现方式选择”“教学内容逻辑结构组织”等工作。
幼儿特征分析包括智力因素分析和非智力因素分析两个方面。智力因素的相关特征涉及知识基础、认知能力和认知结构变量等；非智力因素的相关特征涉及幼儿的兴趣、动机、情感、意志和性格等。不同年龄的幼儿，其生理、心理的发展水平与接受能力差别很大，幼儿软件设计必须具体分析软件所适用的那个年龄阶段的幼儿生理与心理特征，因此作为软件设计与开发者，还必须对幼儿发展心理学有一定的'了解，知道3~6岁幼儿在感知觉、学习（认知）、言语、智力、个性化及社会化等方面的发展规律，如4岁的幼儿不能区分同一色系中深浅不同的颜色，不能理解“前天”与“后天”的概念，也不能辨认菱形与平行四边形等图形。[16]
幼儿软件内容选择应重点考虑：一是关注幼儿生活。以发展适宜性为原则选取幼儿身边的人或事、幼儿能认知与理解的素材或事件，并对其进行适当加工与改编；二是关注中国经典传统文化，主要指中华文明传承下来的反映民族特质和风貌的文化，它是中华民族几千年的结晶，如儒家经典、唐诗宋词、民族戏剧、民谣曲赋等。它们对幼儿文明礼仪及道德习惯的培养具有重要意义；三是关注幼儿园办学特色。主要指幼儿园在长期发展中形成的某方面稳定的、独特的优势品质，如德育、美术、舞蹈等优势特色。该主题资源的信息化一方面有利于幼儿园知名度的提升，另一方面有利于优质信息化资源的共建共享；四是关注地方区域性特色文化。主要指某地区或幼儿园所在家乡特有的经典文化、传统文化、生活习俗等，如北京的京剧，广东的民谣，甘肃的皮影等。具有区域文化特色的软件资源既能宣传家乡美又能加深幼儿对家乡的认识，培养幼儿热爱家乡的情怀。
内容呈现策略主要采用情境创设策略和活动设计策略。情境创设主要为幼儿提供一个完整的、真实的生活背景，以此为支撑启动教学，引起幼儿的注意，调动幼儿的积极性。同时，支撑情境的表征与视听觉形式还要能促进幼儿在活动中与其他幼儿、教师之间的互动、交流及信息分享，从而促进幼儿的意义建构。幼儿园领域课程的内容通常是幼儿生活经验的总结与提炼，有效的学习还必须把它还原到幼儿近乎真实的生活情境中。幼儿软件活动设计应重点关注三个方面：一是活动的背景。描述活动的任务、规则、方式等；二是活动的组织。用具有吸引力的表征，为幼儿设置一个真实、富有挑战的任务；三是活动的操作空间。为幼儿完成活动提供一定的工具和引导等。
(三）幼儿教育软件的系统设计
软件系统设计包括超媒体结构设计、交互界面设计、导航策略设计等。幼儿软件系统框架以软件知识点之间的相互关系及活动环节的顺序为主。首先，由于幼儿思维的单维度性，软件的键出信息、从一个页面进入另一个页面、返回主页、结束与退出链接不宜太多。软件系统链接若过于复杂会使幼儿迷糊、厌烦，从而影响幼儿的判断与学习效果。一般情况下幼儿教育软件的结构要求：一是简明清晰，如上述扇入扇出不超过3个,宽度与深度不超过5个等；二是节奏适中、舒缓平和，重要的内容与故事情节可以多种形式重复展现。其次，软件交互功能的引入，为画面组接提供多种链接方式，使得—组画面可以有选择地与多组画面中的一组进行链接，17]让幼儿通过鼠标、键盘、触摸设备与软件方便快捷地实施互动交流。软件的交互形式主要有菜单、按钮、图标、热键、窗口、对话框等。按钮、图标交互方式相对而言比较适合幼儿的认知水平和习惯，是较为合适的选择。尽管实践中幼儿与软件的交互行为很少且难以控制，但交互的设计能起到使软件直观易懂、操作简单的作用。再次是关于幼儿软件的导航设计。导航是软件提供给幼儿及幼儿园教师快速找到学习目标的路径提示,常见有检索导航、帮助导航、线索导航、导航图导航、书签导航等。幼儿软件导航策略主张采用热区方式以形象化的图示放置于页面显眼的位置并配以该功能的语音，鼠标经过时发出相应声音。幼儿通过浏览、观察软件中的学习与活动信息网络结构图（通常为形象化的图标、按钮等},找到自己需要的信息。
(四）幼儿教育软件的稿本设计
幼儿教育软件的稿本设计主要是对幼儿软件中将要用到的文本、静止画面、运动画面等信息如何显示以及声音如何运用等进行细化说明。其中，文本内容显示的语法规则：幼儿教育软件素材一般很少使用文本或使用很小的文本等文本显示以观看清楚为原则，一方面合理选择字体、字号、行间距、字间距等，使之符合幼儿的视觉习惯，每屏字的区域不要超过整屏的60-70%。另一方面，合理选择色彩和明亮度，幼儿能识别的色彩有一定规律，色彩设计应巧妙利用反色与混色原理，避免颜色与背景的“顺色”现象，还要确保明亮级差在40~50级以上。
静止图像内容的语法规则：静止图像有图形与图像两种类型，它们的艺术性优劣体现在平面构成和色彩构成的好坏。平面构图主要把握匀称、比例、对称及均衡等规律的应用。匀称指均匀和谐分布；比例如黄金分割比例等；对称指结构空间等现状或重复出现；均衡指左右、上下、前后布局不等形而等量的情况，即双方虽然外形大小不同，但是视觉分量是对等的。在色彩运用上，色彩容量不宜超过五种，太多的色彩会增加幼儿的观看时间，引起幼儿的疲劳，夸张的色彩变化会让幼儿感到不真实，且不利于幼儿注意力的保持。
运动画面内容的语法规则：画面运动的方式有多种，如镜头的运动，机位的运动，电脑特技实现的运动，还包括蒙太奇组接手法的运动感，但无论哪一种运动都遵循一个基本规律，即有序、和谐且符合幼儿的视觉经验与心理观看顺序。此外，幼儿的注意力只有几分钟时间，建议运动画面尽量采用短小的视频录像、形象的动画，或者多种方式的组合共同表达一个主题。
声音内容的语法规则：软件声音包括解说、音乐、音效等。由于幼儿的识字水平有限，解说是很关键的要素。幼儿教育软件的解说速度要慢，每秒钟不得超过3个，最好使用儿童的语气或直接由儿童配音，可全文念读，也可字少念多。音乐主要用于烘托气氛、营造意境，起到重要的陪衬作用。虽然是陪衬元素，但也要做到：_要与主题基调一致；二要避免分散幼儿的注意力或让幼儿产生离题的遐想。音效主要由计算机或其他音频设备对需要的声音进行模拟，如关门声、动物的叫声等。音效应用既要做到真实细腻,又要符合幼儿的接受心理与听觉习惯，不能太过强烈与刺激。此外，音乐与音响在软件中建议尽量设计“控制音量”和“开关”按钮，以便在使用中更加人性化。
(五）幼儿教育软件的制作
幼儿教育软件的制作主要完成素材加工处理、软件编辑合成、软件测试打包等工作。它与其他类型软件的制作过程基本一致，这里不再分步详述，而仅从整体上给出制作的一些建议：
一是倡导多元合作的制作模式。多元合作有利于优势组合，形成合力。幼儿教育软件制作一般需要三类人员的参与：一是教育技术研究人员，主要完成素材加工、平台搭建、软件编辑、软件维护与调试等；二是学前教育研究人员，主要依据稿本审核软件内容及实施软件教学策略与方法等；三是一线幼儿教育人员，主要是幼儿园相关工作人员，他们能提供幼儿教育实践经验、幼儿心理特征描述、相关软件测试环境及软件试用与使用反馈等数据。
二是倡导幼儿直接参与软件制作。幼儿参与软件制作是软件发展适宜性的最好体现。20世纪70年代末，美国教授帕普特（SeymourPaperl)及其同事首次让儿童以测试者的身份加入Logo语言的设计，开创儿童参与软件设计的先河。-随后很多研究者分别对幼儿直接参与幼儿软件制作过程进行了尝试性探索。幼儿不仅能够参与软件制作，而且还能为软件制作带来意想不到的创意。幼儿参与软件制作能让软件反映幼儿的声音、展现幼儿的视角、注入幼儿的想法等。注意，幼儿参与制作与移情设计模式有一定区别，移情设计并不一定要求幼儿直接参与，通常由设计者采用移情策略获取幼儿的体验数据。
三是常用编辑软件及组合。教育软件开发工具可分为两类：一是素材处理工具软件，主要用于素材生成、美化、加工等；二是编辑合成工具软件，主要用于语言编写、素材集成、数据库支持等。
五、结语
过去，国内幼儿教育软件尽管在数量上、内容上发展非常迅速，但在质量上却不容乐观。[21]幼儿教育软件是幼儿知识多样化呈现与多元化交互的重要形式，是信息技术有效促进幼儿自主学习与发展的前提。本文系统探讨了幼儿教育软件设计与开发策略，以期能为幼儿教育软件发展尽绵薄之力，同时希望由此引起广大研究者与幼儿教育工作者对该问题的关注。相信在大家的共同努力与参与下，幼儿教育软件将在科学性、适宜性、系统性等方面有较大的提高。
AI 科技 评论按： 日前，哈工大朱晓蕊教授等人在中国工程院院刊《信息与电子工程前沿》（英文）（Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering，FITEE）上发表了一篇题为《针对无人机系统安全的新型层级式软件架构》（A new hierarchical software architecture towards safety-critical aspects of a drone system）的论文，提出一种覆盖底层源代码到上层用户任务代码的新型层级式软件架构，能够有效地提高无人机系统安全性与可靠性。
目前，对于基础技术日趋成熟的无人机领域来说，无人机系统的安全性还是一个欠缺关注的研究方向，然而，这一研究方向对于无人机未来发展而言至关重要。因而，朱晓蕊教授等人在这一方向上的研究颇具前瞻性，其工作成果也独具开创性意义。雷锋网 AI 科技 评论借此机会拜访了朱晓蕊教授，深入探讨了其开启这项工作的背景、研究历程以及对于无人机领域的一些思考。
实际上，在无人机系统安全这个项目之前，朱晓蕊教授的研究方向主要是无人机控制和导航，而之所以转到无人机系统安全的研究则源自于她与耶鲁大学邵中教授一次对话中受到的启发：系统安全会成为无人机等小型智能系统未来的一个重要问题。
2014 年底，朱晓蕊教授在与来自耶鲁大学的邵中教授进行学术交流的过程中，了解到邵中教授一直在进行安全操作系统方面的研究，并在这个领域处于国际最前沿。而当时还在专注于无人机控制、导航研究的朱晓蕊教授，意识到她此前所做的这些研究工作实际上都已经趋向成熟，正在思考无人机未来的研究方向，邵中教授的这一研究方向则带给了她一个新的研究思路。朱晓蕊教授在采访中「他正在做这项工作就提醒了我，无人机这类小型智能系统的安全问题，会成为未来一个比较重要的问题 」。
然而，当时甚至是现在，无人机领域对于安全性问题的关注度都比较少。对此，朱晓蕊教授指出：「需要注意的一点是我们研究的基本上是小型飞行器，而小型飞行器和大型飞行器的区别是非常大的。光就安全性而言，大型飞行器很早就按照 Safety Critical System 启用了标准度很高的 系统安全验证，虽然在安全验证方面的人力、物力的耗费量都非常巨大，但是它们的一个小小的安全问题就可能带来非常严重的后果，因而即便投入巨大，大家也不得不关注这一问题。然而对于小型飞行器的安全验证问题，目前领域内国际上只有极少数研究者开始尝试去做这些事情，因为这是一个全新的东西，一切都从新开始。」
正是基于上面的两点考量，朱晓蕊教授决心要成为「第一批吃螃蟹的人」，与邵中教授开启了无人机系统安全的研究项目。
「当无人机这类智能系统进入到民用领域后，就不可避免地走向小型化，就会在片上资源方面牺牲掉很多的性能，因此直接将大型飞行器的安全验证系统移植到小型飞行器上是不可行的，所以我们就需要设计一个新的软件架构，既保证小型飞行器理论验证消耗不会那么高，又能够保障系统的安全性。传统而言，新系统研发是通过反复地模拟和实际测试来确保系统可靠性和安全性的。但是这种方式从严格意义上是无法完全保证安全性的，会出现看似随机的一些故障，甚至引起飞机坠毁现象。」
同时，为了促成双方正式将无人机系统安全项目提上重要日程，朱晓蕊教授和邵中教授也特地正式申请了国际合作项目。
按照朱晓蕊教授的说法，研究上层系统的人通常并不关注底层系统的细节，只在需要的时候直接使用底层系统，而反过来，研究操作系统的人往往也很少考虑上层系统的情况。因此，无人机等智能系统的上层系统和底层操作系统之间相当于存在一块「隔板」，二者间往往只存在最基本的互动。
「这样的话，这两个方向的研究者在进行安全测试时，往往只测试各自系统内的交互情况，然而这样仅仅只能确保系统内的安全性，而不能保证上层系统在跟底层操作系统做交互的时候不会出现问题。因此，我们合作这个项目的思路就是要将这两个系统中间的这块隔板打开，将二者作为一个整体来设计软件架构，从而完全保证无人机系统的安全性。」
对于这项工作成果在保障无人机整体安全性上的具体工作原理，朱晓蕊教授介绍道：「我们将所有算法形成的代码设计成分层结构，同时设计好层与层之间的交互架构，然后使用形式化验证的方法去检测层与层之间交互的正确性。」
形式化验证是采用逻辑来验证程序可靠性的一种方法，即用逻辑的方法将一段程序证明一遍，证明它能得到预期的结果并且没有出现错误，例如，欧美国家就将这种验证方法广泛地应用于一些大型飞行器中，由于这些设备的系统一旦出现出现错误，导致的后果会非常严重，同时研究者又无法对其进行一遍一遍的测试，因而形式化验证是可以选择的非常不错的方法。
因此，朱晓蕊教授项目组的这项研究成果不仅以实现上层系统和底层操作系统的层级式互动的方式来保障系统整体的安全性，更从逻辑层面避免了人为测试中所存在的偶然性，保障了安全性和可靠性。而同时从这两个方面着手展开（小型）无人机系统安全测试工作的，朱晓蕊教授等人是首创者。
实际上，无人机系统安全这个合作项目在 2014 年底就启动了，然而一直到现在才出成果，朱晓蕊教授表示背后的原因主要有两点：
此外，朱晓蕊教授还提到了她这边存在的一个比较严峻的问题，就是在现行的培养体制下，一方面是由于研究生培养年限比较短，另一方面则是因为学生对于新事物的热情和好奇心也不够，畏难心理比较明显，因此她这边参与项目的学生更替很快，这样的话，轮到下一批加入的学生，他们又要去学习操作系统方面的知识，这就又需要耗费一个周期的时间了。
谈及至此，朱晓蕊教授也就目前国内高校学生存在的一些问题提出了两点自己的期望：
也正是基于这种期望，朱晓蕊教授在日常教学中也始终坚持引导学生树立正确的研究思路：「所以我也一再地跟我的学生强调，我要教给他们的是一套系统的做科学研究的方法论，是怎样从零或一个 idea 开始做出一套有说服力的成果的方法，让他们最终在毕业答辩的时候能够自信地将自己做出来的这些成果讲给别人听，而不是说一定局限在课题所涉及的特定研究领域。」
对于无人机系统安全研究的这一版研究成果，朱晓蕊教授表示，目前还没有达到最理想的状态，因此下一步的规划还是希望参与研究的学生能够再花半年到一年左右的时间，实现该方案的最佳效果。
「下一步，我们会利用虚拟化技术来完善无人机系统安全方案，具体来说就是用虚拟化技术来将智能系统中对安全重要和对安全没那么重要的部分隔开来，从而减少不必要的安全验证消耗 。以无人机为例，它其中的某些模块对于安全来说至关重要，一旦出现问题，可能会直接导致无人机停止运行（从空中掉下来）；而其中也有部分模块对安全性而言不那么重要的，例如一些第三方程序，对于飞机整体的安全性不会造成太大影响，就不需要付出代价去证明这部分模块的安全性。因此，大概再花一年左右的时间，整个安全方案就比较完整了。」
同时，朱晓蕊教授希望，这一系统安全性验证方案不要被局限于无人机。「它同样可以给其他小型智能系统包括无人驾驶带来很大的价值。实际上，这个方案如果应用到无人驾驶这些场景中，实现原理其实还是一样的，只不过需要针对这一套系统进行修改和调整，因此说，我们实际上提出的是一套可以广泛应用的方法论。」
而对于目前每年只能各自投入 1 到 2 名学生的耶鲁合作项目来说，人手同样是一个亟需解决的问题，因此扩充科研队伍同样也是下一步规划中的重要内容。
「本次之所以希望通过媒体来报道这项成果，主要也是有两个诉求：第一个就是希望更多对这项研究感兴趣的人能够加入到我们的研究队伍中来，从而更快地推进项目进度；第二个就是希望我们在无人机系统安全方面的这项研究成果能给相关领域研究者带来一些启发，启发他们去挖掘领域内目前还未受到较大关注但对未来而言至关重要的研究方向。」
学界和业界应该怎么分工？
朱晓蕊教授认为，学界和业界由于各自的性质以及承担的 社会 责任不同，分工也不尽相同，如果二者能够各司其职，形成一个非常良性、平衡的合作状态，对于无人机以及整个人工智能领域的发展会大有裨益。
「对于学界而言，首先一定要做一些超前的事情，在一些业界乃至整个研究领域还没有关注到的问题上，先要尝试着去开展研究工作，所有的研究工作往往在获得成功之前都要经历一个漫长的过程，所以，学界应该充当这个引路者的角色；其次，我认为学界的价值是提出一些能够对业界具有启发性意义的新的 idea，正如我之前所提到的，我们的研究实际上更像是提出了某一套具有普遍适应性的新方法，业界可以借鉴，并在我们的新思路和新方法上进行完善，从而最终与真正的应用场景实现对接。
而对于业界来说，他们需要做的便是将学界提出的新方法、新成果落地到各个细分应用场景中，并利用其丰富的人力、物力资源来推进某项成果不断完善和升华，最终对整个 社会 的实际发展负责。」
无人机领域的最终目标为何？
对于目前无人机领域的整个发展情况，朱晓蕊教授还是比较有信心的，她认为在技术层面，无人机的通用性已经做得相对来说比较成熟的，接下来要着重解决的就是产业化落地的问题。
「目前就我看来，无人机领域在基础技术方面都不错，就差在细分行业中有针对性地应用了。因为不同的细分行业对于这些基础技术都有特殊且具体的要求，因此我认为这其中还有很多可以挖掘的东西。当技术和市场、成本达到一个平衡的状态时，无人机领域差不多就是一个比较理想的状态了。」
论文： 《针对无人机系统安全的新型层级式软件架构》
作者： 朱晓蕊，梁辰，殷振国，邵中，刘孟启，陈昊
中文摘要： 本文提出了一种覆盖从底层源代码到上层用户任务代码的新型层级式软件架构，用于提高无人机系统的安全性与可靠性。在这种软件架构下，每一个软件模块采用形式化验证的方法验证其源代码符合设计规范，而且这些软件模块基于经过形式化验证的操作系统内核CertiKOS，因而从理论上保证无人机系统不存在软件漏洞。考虑到无人机的机载传感器会对系统可靠性产生显著影响，本文对驱动传感器的SPI总线与I2C总线进行形式化验证，并针对总线异常的情况设计完成相关实验。实验结果表明此类软件架构能有效提高无人机系统安全性与可靠性。
关键词： 安全关键系统；无人机；软件架构；形式化验证；
本文引用格式：
Xiao-rui Zhu, Chen Liang, Zhen-guo Yin, Zhong Shao, Meng-qi Liu, Hao Chen, 2019. A new hierarchical software architecture towards safety-critical aspects of a drone system. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering, 20(3): 353-362.
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随着我国现代化程度的不断提高,计算机软件被应用的领域愈发广泛,其本身的创造程度也越来越高,计算机产业现在已经成为一个规模庞大的产业。下面是我为大家整理的计算机软件论文，供大家参考。
计算机软件论文 范文 一：计算机软件开发中分层技术研究
摘要:在信息化建设水平不断提高的情况下，计算机软件在这一过程中得到了十分广泛的应用，此外，计算机软件开发在这一过程中也越来越受到人们的关心和关注。软件开发技术最近几年得到了很大的改进，这些技术当中分层的技术是非常重要的一个，所以，我们需要对其进行全面的分析和研究。
关键词:计算机;软件开发;分层技术
当前信息化时代已经悄然到来， 网络技术 的发展也使得人们越来越关注软件开发行业，计算机软件从原来的二元结构模式逐渐向多层结构模式发展，中间件也成为了应用层质量和性能非常重要的一个问题，此外，其也成为了计算机软件开发应用过程中非常关键的一个技术，其与数据库， 操作系统 共同形成了计算机基础软件。这一技术的应用能够使得软件系统扩展性更强，灵活性和适应性也在这一过程中得到了显著的提升，所以，分层技术也已经在现代计算机软件开发的过程中得到了越来越广泛的应用。
1计算机层次软件及其优点
计算机软件工程的最终目标就是研发质量和性能更好的软件产品，而在这一过程中基础构建和开发可以十分有效的为计算机软件的应用提供非常好的条件，构件是高内聚度软件包，其能够当作独立单元进行更加全面的开发处理，同时，其也为构件的组合提供了非常大的便利，对软件系统进行搭建可以很好的缩短软件开发的时长，同时还能十分有效的获得更多的质量保证。构件开发最为重要的一个目的就是广泛的应用，应用层次化软件结构设计 方法 的一个非常重要的目的就是可以更为科学合理的去应用构件技术。软件系统在进行了分解之后，形成了不同的构件模块，高层次构件通常被人们视为指定领域的构件。低层次构件只是与数据库或许是和物理硬件产生联系。层次划分是一个相对比较宽泛的概念，所以在层次关系方面并没有一个相对统一和规范的标准。不同构件内部的层次关系通常是上下层依附的关系。站在某个角度上来看，计算机软件的系统层次化就是指多层次技术的广泛应用，而根本原因是为了软件能够大范围的应用。采用分层模式可以非常好的展现出软件的可扩展性，系统某一层在功能上的变化仅仅和上下层存在着一定的关系，对其他层并不会产生非常明显的影响。分层模式也比较适合使用在一些标准组织当中，此外，其也是通过控制功能层次接口来保证其不会受到严重的限制。标准接口的应用能够使得不同软件可以自行开发，同时后期更新的产品也能够和其他软件具有良好的融合性。
2软件开发中多层次技术分析
两层与三层结构技术分析
在两层模式当中，一般都是由数据库的服务器和客户端构成，其中，客户端能够为客户提供一个操作界面，同时，其还具备非常好的逻辑处理功能，同时还要按照指令去完成数据库的查询，而服务器主要是接收客户端的指令，同时还要按照指令对数据库完成查询，同时还要返回到查询结果当中。这种逻辑处理结构就被人们称作Fat客户，这种二层技术的客户端类型在应用的过程中能够完成非常多的业务逻辑处理工作，随着客户端数量的增加，其扩充性和交互作业以及通信性能等等都会受到影响，此外还存在着非常明显的安全问题及隐患。而计算机技术在不断的完善，传统的二层技术已经不能适应系统应用的具体要求。在这样的情况下就出现了三层结构技术类型，这种技术主要是客户端、应用服务器交换机和应用服务器构成。其中，客户端主要是用来实现人机交互，数据服务器可以让操作人员完成数据信息的访问、存储以及优化工作，服务器的应用主要是能够完成相关业务的逻辑分析工作，这样也就使得客户端的工作压力有了非常显著的下降，我们一般将这样的客户称作瘦客户。三层结构和二层结构相比其具有非常强的可重复性、维护方面更加方便，同时其安全性和扩展性也明显增强，但是在用户数量并不是很多的时候，二层结构的优势则更加的明显，所以，在软件开发的过程中，我们一定要充分的结合实际的情况和要求。
四层结构技术
当前，计算机应用的环境在复杂性上有了非常显著的提升，客户对软件系统也提出了越来越高的要求，其主要表现在了软件开发周期不是很长，系统的稳定性很好，扩展性更强等方面，为了满足用户提出的更高要求，我们在开发的过程中将用户界面、业务逻辑个数据库服务器根据其功能模块进行全面的处理，将不同的模块分开，这样也就将相互之间的影响降到了最低水平。这个时候，如果使用三层分层技术就无法很好的实现这一功能，很多软件的开发人员会在数据库和逻辑层交互的过程中，增加一层数据库接口封装，这样也就实现了三层向四层的进化。四层结构体系主要包含web层、业务逻辑层、数据持久层与存储层。其中，web层可以使用模式1或模式2开发。在模式1中，基本是由JSP页面所构成，当接收客户端的请求之后，能直接给出响应，使用少量Java处理数据库的有关操作。模式1实现较为简单，可用于小规模项目快速开发，这种模式的局限性也很明显，JSP页面主要担当了控制器与视图View两类角色，其表现及控制逻辑被混为一体，有关代码重用功能较低，应用系统的维护性与扩展性难度加大，并不适合复杂应用系统开发。模式2主要是基于1vlvc结构进行设计的，JSP不再具有控制器职责，由Sen}let当作前端的控制器进行客户端请求的接收，并通过Java实施逻辑处理，而JSP仅具有表现层的角色，将结果向用户呈现，这种模型主要适合大规模项目的应用开发。业务逻辑层在数据持久层与web层间，主要负责将数据持久层中的结果数据传给web层，作为业务处理核心，具有数据交换的承上启下功能，业务逻辑层的技术依据业务及功能大小不同，能够分成JavaBean与EJB两种封装的业务逻辑，其中EJB简化了Java语言编写应用系统中的开发、配置与执行，不过EJB并非实现J2EE唯一的方法，支持EJB应用的程序器能应用任何分布式的网络协议，像与专有协议等。
3结论
当前，我国计算机应用的过程中面临的环境越来越复杂，同时在客户的要求方面也有了非常显著的提升，为了更好的满足软件应用者的要求，在软件开发工作中，分层技术得到了十分广泛的应用，以往的两层技术模式已经无法适应当今时代的建设和发展，在对两层和三层结构优缺点的分析之后，多层结构系统在应用的过程中发挥了非常大的作用，这样也就使得软件开发技术得到了显著的提升，从而极大的满足了客户对计算机软件的各项要求。
参考文献
[1]金红军.规范化在计算机软件开发中的应用[J].物联网技术,2016(01).
[2]赵明亮.计算机应用软件开发技术[J].黑龙江科技信息,2011(26).
[3]林雪海,吴小勇.计算机软件开发的基础架构原理研究[J].电子制作,2016(Z1).
计算机软件论文范文二：分层技术在计算机软件开发中的使用
【摘要】近年来，计算机技术和网络技术已经在人们的日常生活和工作中得到普遍应用。计算机开发技术已经得到了相关从业人员的普遍关注。笔者对计算机软件开发中分层技术的应用进行论述，以期提升计算机软件开发水平。
【关键词】计算机;软件开发;分层技术
1前言
科学技术快速发展，现代化进程逐渐加快，计算机软件开发也逐渐由传统二层结构开发模式转化为多层结构。其已经成为计算机软件开发过程中的重要内容和组成部分。近年来，网络环境日趋复杂，将分层技术应用到计算机软件开发中，能够提升软件系统的整体清晰度和辨识度，为人们提供一个灵活的软件应用环境，促进计算机研发技术又好又快发展。
2分层技术相关概述
分层技术的概念及应用计算机开发过程中要确保软件的灵活性和可靠性，实现软件的多功能应用。分层技术基于计算机软件内部结构原理，促进计算机软件应用过程中各种不同功能的实现。因此，将分层技术应用到计算机软件开发中具有一定的优势。同时，其能够改变传统的计算机软件单项业务处理模式，实现多层次技术的开发和应用[1]。
分层技术的特点在计算机软件开发中应用分层技术具有相应的特点和优势。首先，分层技术能够依据相关功能需求，对计算机软件进行扩展和计算机系统进行分解，实现对计算机软件的改造和更新，并对系统中功能层和上下层进行变革和修改。其次，分层技术能够提高计算机软件的开发质量和效率，也能够提高其软件运行的可靠性。通过对原有计算机系统的改造和变更，缩短复杂软件的开发时间，提高新产品的质量。第三，在计算机软件开发中应用分层技术，能够让计算机软件得到充分利用，并对功能层次的接口进行定义，实现软件的自动化开发，促进标准接口的应用和其端口的无缝隙对接[2]。
3分层技术在计算机软件开发中的应用
近年来，随着生活理念的革新，人们对计算机软件开发普遍关注。同时，计算机软件开发也对传统计算机软件单项业务处理模式进行变革，使其向多层次计算机软件开发转变。目前，计算机软件开发技术已经由原来的二层和三层技术转化为多层技术。
双层技术的应用
双层技术在计算机软件开发中的应用，能够提升计算机软件开发的质量和效率。双层技术是由客户端和服务器两个端点组成。客户端的功能是为用户提供相应的界面，并对计算机日常应用过程中的相关逻辑关系进行处理。服务器主要用来接受客户信息，并对用户相关信息进行整合，传递给客户端。
三层技术的应用
三层技术是对计算机开发过程中的双层技术进行不断完善。相较于传统的双层技术，三层技术能够确保在一定程度上增加应用服务器，同时也能够提高用户数据存储质量和效率。在计算机软件开发过程中应用三层技术，能够提高计算机信息访问效率，也能够确保计算机与人之间构建和谐的共性关系，确保计算机整体运行质量的提升，为人们提供一个良好的计算机应用环境。三层技术包括业务处理层次、界面层次和数据层次。业务处理层次主要目的是了解用户的需求，并结合用户需求对相关数据进行处理。界面层主要是搜集用户的需求，并对其进行加工，将相关结果传递给业务处理层次。数据层次主要用来对业务处理层的相关请求进行审核，并应用数据库对相关信息资源进行查询和整合。加之科学的分析，将其传递给业务层。三层技术能够提升计算机使用性能，但其用户环境比较复杂，增加了信息和数据处理难度[3]。
四层技术的应用
四层技术是基于三层技术进行完善的，其包括业务处理层、web层、数据库层和存储层。其在计算机软件开发过程中的应用原理是应用业务处理层分析用户需求，并将数据层处理结果传递给web层，应用数据交换和数据访问代码来反映数据库和计算机对象之间的关系。
中间件技术的应用
中间件技术被作为面向对象技术进行开发。中间件主要以分布式计算环境为背景，以实现互通和互联及资源共享应用功能，其是一种独立系统软件。它能够对异构和分布集成所带来的各种复杂技术的相关细节进行屏蔽，以降低相关技术难度。在操作系统、数据库与应用软件之间应用中间件，能够缩短开发周期，提升系统和软件运行的安全性。中间件的种类比较多。结合其相关技术特性，能将其划分为DM、MOM、OOM中间件和RPC与TPM中间件等，其已经被普遍应用到计算机软件实际开发中。
面向消息中间件信息同步传送和异步传送都可以应用MOM中间件技术。MOM能够实现异步通信、消息传递列队化和传递过程中的安全性和可靠性。MOM分层技术在计算机软件技术开发中应用很普遍。应用消息列队中间件进行应用编程，其主要通过中间件和对方实现间接通讯。同时，其能够应用队列管理器与远地或者本地应用程序进行通信。通信过程中，通信双方只需要将消息传递给队列管理器，不需要对消息的传递过程和传递安全性进行过多的关注，有利于软件开发过程的简化。
远程过程调用中间件在客户和服务器计算层面应用远程过程调用的中间件，其更加具有先进性和实用性。程序员可以结合客户的实际需求对相关应用进行编制。RPC比较灵活，其也能够适应于复杂的计算机环境中，并支持跨平台应用，对远端子程序进行调用，以满足编程过程中的相关细节。但是其在应用过程中仍然存在相应的缺陷，其采用同步通信方式，不利于在大型范围内进行使用，需要对网络故障和流量控制等诸多因素进行考虑。
面向对象的中间件基于组件技术在大型应用软件中的使用比较广泛，分布系统对各个节点中不同系统平台的新组件和老版组件进行集成应用。由于其面临各种问题，使用过程中具有一定的局限性，并不能够充分发挥其作用。基于对象技术和分布式技术，面向对象的中间件提供了全新通信机制，能够在异构分布的计算环境中对传递对象的相关请求进行满足。其来源主要是本地或者远程服务器。
4结语
计算机的应用环境越来越复杂，用户的相关要求也逐渐提高，增加了软件开发的难度。在计算机软件开发中应用分层技术，并对其进行不断地优化，能够实现其安全性和拓展性，缩短开发周期，提升其整体处理能力，有效满足了客户的日常应用需求。
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软件体系结构论文：一种面向方面软件体系结构模型摘 要: 为了分离软件系统中的核心关注点和横切关注点，通过引入面向方面软件开发的思想设计了一种面向方面软件体系结构模型，并详细分析了该模型的三个基本构成单元，即构件、连接件和方面构件。最后通过一个网上支付实例验证了该模型具有一定的理论意义和实用价值。关键词: 面向方面软件体系结构;横切关注点;构件;连接件;方面构件20世纪60年代的软件危机使得人们开始重视软件工程的研究。起初，人们把软件设计的重点放在数据结构和算法的选择上，然而随着软件系统规模越来越大，对总体的系统结构设计和规格说明变得异常重要。随着软件危机程度的加剧，软件体系结构(software architecture)这一概念应运而生。软件体系结构着眼于软件系统的全局组织形式，在较高层次上把握系统各部分之间的内在联系，将软件开发的焦点从成百上千的代码上转移到粒度较大的体系结构元素及其交互的设计上。与传统软件技术相比，软件体系结构理论的提出不仅有利于解决软件系统日益增加的规模和复杂度的问题，有利于构件的重用，也有利于软件生产率的提高。面向方面软件开发(AOSD)认为系统是由核心关注点(corn concern)和横切关注点(cross-cutting concern)有机地交织在一起而形成的。核心关注点是软件要实现的主要功能和目标，横切关注点是那些与核心关注点之间有横切作用的关注点，如系统日志、事务处理和权限验证等。AOSD通过分离系统的横切关注点和核心关注点，使得系统的设计和维护变得容易很多。Extremadura大学的Navasa等人［1］在2002年提出了将面向方面软件开发技术引入到软件体系结构的设计中，称之为面向方面软件体系结构(aspect oriented software architecture，AO-SA)，这样能够结合两者的优点，但是并没有给出构建面向方面软件体系结构的详细方法。尽管目前对于面向方面软件体系结构这个概念尚未形成统一的认识，但是一般认为面向方面软件体系结构在传统软件体系结构基础上增加了方面构件(aspect component)这一新的构成单元，通过方面构件来封装系统的横切关注点。目前国内外对于面向方面软件体系模型的研究还相对较少，对它的构成单元模型的研究更少，通常只关注方面构件这一构成单元。方面构件最早是由Lieberherr等人［2］提出的，它是在自适应可插拔构件(adaptive plug and play component，APPC)基础之上通过引入面向方面编程(AOP)思想扩展一个可更改的接口而形成的，但它关于请求接口和服务接口的定义很模糊，未能给出一个清晰的方面构件模型。Pawlak等人［3］提出了一个面向方面的框架，该框架主要包含了一个方面构件模型———Java方面构件(Java aspect component，JAC)，但该方面构件模型仅包含了切点(pointcut)，并把AOP中装备(advice)集成到了切点的表达式中，它主要从实现的角度进行了阐述，并没有给出详细的方面构件模型。本文没有只关注面向方面软件体系结构中方面构件这一构成单元模型，还详细分析了它的另外两个构成单元，即构件和连接件，因为面向方面软件体系结构各部分之间是相互关联的。1面向方面软件体系结构相关概念面向方面软件体系结构涉及诸多概念，以下将分别介绍。软件体系结构在软件工程领域有着广泛的影响，但当前仍未形成一个统一的、标准的定义。目前国内外普遍认可的看法是软件体系结构包含构件、连接件和约束［4］。其中约束描述了体系结构配置和拓扑的要求，确定了体系结构的构件与连接件的连接关系。这样就可以把软件体系结构写成软件体系结构(software architecture)=构件(components)+连接件(connectors)+约束(constraints)构件是软件体系结构的基本元素之一。一般认为，构件是指具有一定功能、可明确辨识的软件单位，并且具备语义完整、语法正确、有可重用价值的特点，然而目前对于构件的具体结构及构成并没有一个统一的标准［5］，而且一些主要的构件技术也没有使用相同的构件类型。另外，当前被广泛接受的构件定义并不包含具体的软件构件模型(software component model)。例如，Szyperski等人［6］给出了软件构件一个很有名的定义:软件构件是一个仅带特定契约接口和显式语境依赖的结构单位，它可以独立部署，易于第三方整合。但是关于软件构件模型有一个被普遍接受的观点是:软件构件是一个具有服务提供和服务请求功能的软件单元［7］。连接件是软件体系结构另一个基本的构成元素，是用来建立构件间交互以及支配这些交互规则的构造模块。连接件最先是由Shaw［8］提出来的，她建议把连接件作为软件体系结构中第一类实体，用来表示普通构件之间的交互关系。目前对于连接件尚未形成统一的认识，尽管在软件体系结构中强调了连接件存在的必要性，但是关于连接件模型的研究还很少，连接件的实际应用还不成熟。面向方面软件体系结构在传统软件体系结构的基础上增加了方面构件单元。通常认为，方面构件是封装了系统横切关注点的一类特殊的构件。目前关于方面构件模型的研究还处于起步阶段。2面向方面软件体系结构模型由于传统软件体系结构模型包含构件、连接件和约束，而面向方面软件体系结构是在传统软件体系结构的基础之上扩展了方面构件，所以面向方面软件体系模型结构包含构件、连接件、方面构件和约束。其中约束描述了面向方面体系结构配置和拓扑的要求，确定了体系结构的构件、连接件和方面构件之间的连接关系，而构件、连接件、方面构件是它的三个基本的构成单元。以下对这三个构成单元的模型进行详细的设计。构件模型构件模型由以下几个要素构成(图1):(a)端口。构件的服务请求和服务提供功能是通过端口来实现的。端口是构件与外部环境进行交互的惟一通道。一般的构件模型通常采用两种端口，即双向端口和单向端口。在使用双向端口的构件模型中，服务请求和服务提供功能可以在同一个端口中实现。本文中的构件模型使用单向端口，此种端口分为请求端口和服务端口两种类型。(a)服务端口。构件通过服务端口向其他构件提供服务。构件通过服务端口向其他构件的请求消息进行应答，返回响应消息。每个服务端口对应一个接口。(b)请求端口。构件通过请求端口向其他构件请求服务。构件为了实现自己的业务功能，需要通过请求端口向其他构件发送请求消息。每个服务端口也对应一个接口。(b)接口。它定义了一个到多个业务功能。这些业务功能由服务端口进行提供，并由请求端口进行使用。一个接口限定了一个特定端口可以进行的交互功能，接口是构件间交互的契约。通常的接口类型有:Java Interface、WSDL 1．1 portTypes和WSDL 2．0 Interfaces等，也可以自定义接口类型。(c)属性。与类或对象相似，构件也具有属性，属性可以在构件使用前进行配置，它能够反映构件在交互过程中状态的变化。连接件模型连接件是用来建立构件间交互以及支配这些交互规则的体系结构构造模块。连接件为构件间信息交互提供传输和路由服务。在最简单的情况下，构件之间可以直接完成交互，这时体系结构中的连接件就退化为直接连接。在更为复杂的情况下，构件间交互的处理和维持都需要连接件来实现。对于构件而言，连接件是构件的粘合剂，是构件交互的实现，也可以看做是一种特殊的构件［8］。与构件相似，连接件也具有端口。连接件的端口可分为两种类型，即源端口(source port)和目标端口(target port)。源端口用于接收构件请求端口中的消息，目标端口用于向构件服务端口中输入消息。连接件通常需要使用一种合适的绑定(binding)机制，构件的请求端口使用这种绑定机制来描述服务请求的方法，构件的服务端口也使用这种机制来描述构件进行请求的方式。常用的绑定机制有:WebService Binding和JMS Binding等，也可以自定义绑定机制。与构件一样，连接件也具有属性，来表示构件间交互的状态变化，如图2所示。复合构件模型构件可分为两种，即原子构件和复合构件。前者是不可再分的构件。后者是可再分构件，它封装了若干个子构件。子构件间通过连接件相互连接，且子构件的端口也可以暴露成为复合构件的端口，子构件也可能是复合构件。如图3所示:复合构件A包含两个子构件B和D，子构件B和D通过连接件C进行相连，构件B的服务端口E暴露成为复合构件A的服务端口F，其请求端口G暴露成为A的请求端口H。方面构件模型方面构件是面向方面软件体系结构的一个核心的构成单元，它封装了横切关注点，这是与传统软件体系结构最大的不同之处。图4给出了方面构件模型，与普通构件一样，方面构件也有服务端口和请求端口以及属性，但是它还有普通构件所没有的方面端口。当一个构件具有一个方面端口时，即可认为此构件就是方面构件。一个方面端口中包含若干个方面，这与一般面向方面编程(AOP)技术中方面概念有所不同。面向方面编程具有以下四个基本概念:方面(aspect)、连接点(joinpoint)、通知(advice)和切点(pointcut)。连接点是应用程序执行过程一个定义明确的位置，如方法调用是一种典型的连接点。切点是一系列连接点的集合，是方面的作用点。通知表述了在切点所选定的连接点处要执行的动作，常见通知类型有before、around和after等，分表代表在连接点之前、连接点附近和连接点之后执行相应的通知代码。方面是用来描述和实现横切关注点的基本单位，由切点和通知构成。方面端口中的方面横切关注的是构件，这与一般AOP(如AspectJ)横切关注的对象(object)不同，由于构件能够表达对象所不能表达的请求服务的能力［9］，这使得方面端口中方面所采用的连接点模型和切点语言具有很大的不同。连接点模型该连接点模型包含两种不同类型的连接点，即构件服务端口中的服务提供操作和请求端口的服务请求操作。由于构件的内部结构通常被视为黑盒，因此连接点模型应该仅考虑构件的外部可见元素，如构件请求端口和服务端口中的服务操作。如果连接点模型包含构件的属性，那么它将会破坏构件的分装性。切点语言用来选用连接点的切点语言基于切点表达式，表1给出了切点的五个组成部分，即component、jp_type、port、interface和service，然后分别对其进行了说明。其中，jp_type代表选用的连接点类型，可以是请求端口中的服务、服务端口中的服务或所有端口中的服务，详细如表1。表2给出了切点语言的一些例子，其中正则表达式基于java．util．regexp包。面向方面软件体系结构模型面向方面软件体系结构由构件、连接件、方面构件组成，详细请参见图6。3基于面向方面软件体系结构模型的网上支付实例近年来，网上购物发展迅速，网上支付是消费者主要的支付手段之一，图7给出了基于面向方面软件体系结构的网上支付模型，它由四个原子构件，即一个复合构件、两个方面构件和三个连接件组成。其中WebClientComponent代表客户端构件，它可以向网上银行构件WebBankComponent请求AccountService()服务，该服务有三个参数，即username、password、cost，分别对应于用户的网上银行账户名、密码及购买商品的消费金额。〈component name="WebClientComponent"〉〈required．port name="WebClientRequest"〉〈java．interface interface="AccountServiceInterface"〉〈service name="AccountService()"〉〈param name="username"type="string"/〉〈param name="password"type="string"/〉〈param name="cost"type="float"/〉〈/service〉〈/java．interface〉〈/required．port〉〈/component〉连接件AccountServiceConnector用于连接客户端构件和网上银行构件，它采用WebServiceBinding绑定机制。〈connector name="AccountServiceConnector"binding="WebServi-ceBinding"/〉〈source name="S"/〉〈target name="T"〉〈/connector〉〈connect．source from="WebClientComponent．WebClientRequest"to="S"/〉〈connect．target from="T"to="WebBankComponent．Bank-Re-sponse"/〉网上银行构件是一个复合构件，由账户服务构件Account-ServiceComponent、账户数据库连接件AccountDBConnector和账户数据库构件AccountDBComponent组装而成。其中该复合构件的服务端口也使用接口AccountServiceInterface，这是为了兼容客户端构件请求端口使用的接口。身份验证构件AuthenticationComponent用于验证用户的身份信息，它通过UserInfoConnector连接件访问用户信息数据库构件UserInfoDBComponent。pointcut="WebBankComponent;BankResponse;AccountServiceInterface;AccountService()"是该方面构件的方面端口中使用切点的表达式。为了保证数据库构件UserInfoDBComponent和AccountDB-Component的安全性，方面构件SecurityComponent使用方面端口Security监视这两个构件的服务端口，使得在这两个构件服务调用之前增加日志和事务功能，而日志和事务功能在系统中通常表现为横切关注点，面向方面软件体系结构能够对它进行很好的封装，便于设计和维护。〈aspect．component name="SecurityComponent"〉〈aspect．port name="Security"〉〈aspect〉〈pointcut="UserInfoDBComponent;UserInfoResponse;*;*|Ac-countDBComponent;AccountDBResponse;*;*"/〉〈advice．role="before"action="Log()"/〉〈advice．role="before"action="Transaction()"/〉〈/aspect〉〈/aspect．port〉〈required．port name="UserInfoRequest"/〉〈/aspect．component〉4结束语本文给出了一种面向方面软件体系结构模型，详细设计了它的三个基本构成单元模型，即构件、连接件和方面构件;最后通过一个网上支付实例验证了该模型有效性和实用性，为面向方面软件体系结构的实际应用奠定了一定的基础。笔者将继续完善该模型的相关理论，研究面向方面软件体系结构的工程化应用方法。参考文献:［1］FABRESSE L，DONY C，HUCHARD M．Foundations of a simpleand unified component-oriented language［J］．Journal of ComputerLanguages，Systems＆Structures，2008，34(2-3):130-149．［2］LIEBERHERR K，LORENZ D，MEZINI M．Programming with as-pectual components，T R NU-CSS-99-01［R］．［S．l．］:NoutheastamUniversity，1999．［3］PAWLAK R，SERNTURIER L，DUCHIEN L D，et al．JAC:an as-pect-based distributed dynamic framework［J］．Software Practiceand Experiences，2004，34(12):1119-1148．［4］李千目．软件体系结构设计［M］．北京:清华大学出版社，2008．［5］马亮，孙春艳．软件构件概念的变迁［J］．计算机科学，2002，29(4):28-30．［6］SZYPERSKI C，GRUNTZ D，MURER S．Component software:be-yond object-oriented programming［M］．2nd ed．［S．l．］:Addison-Wesley，2002．［7］LAU K K，WANG Z．Software component models［J］．IEEE TransSoft Eng，2007，33(10):709-724．［8］SHAW M．Procedure calls are the assembly language of software 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