淺析計算機軟體的設計與實現

計算機作為一向高階技術，從當初被研發出來之後便緊密的與人們的生活時刻聯絡在一起。特別是隨著資訊時代的到來，計算機為我們提供方便的重要原因是眾多的計算機軟體的出現，計算機軟體提高了計算機的使用效率，大大滿足了人們的各種需求，因此，計算機軟體的設計越來越受到人們的關注。

1 計算機軟體設計的現狀

1.1 計算機軟體的分類。計算機軟體技術主要是對軟體進行操作的一項技術。主要研究內容分為兩個方面：一是怎樣優化相應支撐體系；二是對相應的方法手段進行開發探索。計算機軟體系統是可運營的一種系統，已經形成了層次分明的模型體系，主要可以分為以下三類：應用軟體；支撐軟體；系統軟體。

1.2 計算機軟體技術的規劃。在當代，各個國家對計算機軟體的設計都特別重視。很多國家投入大量的人力物力，並出臺一系列軟體設計政策進行鼓勵計算機軟體的設計開發。大部分國家主要將開發重點放在計算機軟體開發方法上，我國對發展軟體業給予了重視，被行業在資訊產業綱要裡放在了最重要的位置，可見，國家對計算機軟體的設計與研發的重視。

1.3 計算機系統軟體的研發現狀。計算機系統軟體是更具硬體特徵的軟體系統，計算機系統軟體分為不同的種類，以後分別具體分析各種不同種類的系統軟體現狀。

1.3.1 作業系統的研發現狀。計算機靠作業系統發揮基本功能，對計算機最為重要。作業系統不僅管理各種硬體，如顯示器、印表機等等；同時，也起到對軟體的運營進行統籌管理的功能，對軟體的運營系統進行操作；可以作為支撐軟體支撐相應應用軟體，使人機介面更加的先進。作業系統也對使用者能夠開發應用系統提供保障，是一種基礎設施。近年來，計算機網路技術在不斷髮展，未來的作業系統會朝著更加智慧化，網路化等方向發展。

1.3.2 商業作業系統研開現狀。作業系統嵌入技術是一種新興的技術。嵌入技術是把計算機軟體與硬體與機電裝置進行結合，作為一個新的系統，使得這個新的系統具有很多原來的裝置所不具有的優點。嵌入技術在各個領域得到廣泛應用。現在，嵌入系統已經產生很多產品並且投入運用，取得了良好的成果。以後，也會越來越引起廠商對這一領域進行投資，促進這個領域的發展。

1.3.3 資料庫作業系統研發現狀。（1）網路化。資料庫系統的重要組成部分是可以支援網路型的，是資料庫系統的支柱。對資料庫系統研發被各資料庫公司以及學術界放在首要位置，作為發展的.中心。比如，被微軟公司作為公司某項重要計劃核心部分的就是SQL Server；（2）資料庫系統的安全及相應技術。在現代計算機系統中計算機處於核心地位，人們把注意力越來越多的放在資料庫的安全上。當前世界上多數國家都出臺了一些資料庫系統的安全規定。其中，美國製定的兩個規則起到主導作用，分別是《可信計算機系統的評估標準》與《可信計算機系統的評估標準》標準；（3）嵌入式技術。嵌入式技術已經被國內外專家們當作重點進行研究與開發，取得了很大的進展。已經應用在各個領域。這一技術涉及了很多其他的資料庫領域，比如移動通訊技術、分散式計算技術等領域；（4）軟體工程環境研發現狀。這項技術主要側重怎樣合理安排方法、工具、技術。這個概念從推出到現在已經延續了40多年之久。軟體工程環境是在一起的軟體構件，實現工作活動的自動化支援。從剛開始的整體的研發到後來的逐步分散化。上世紀九十年代，CASE工具得到廣泛應用，發展成CASE工具整合。

2 計算機軟體設計與實現當遵循的原則

2.1 準確抓住使用者的需求。由於使用者對軟體的要求各不相同，軟體的設計時為了滿足使用者的需求，因此，計算機軟體的設計要在和客戶不斷溝通交流及對行業領域進行研究獲取使用者的需求，才能真正確定軟體設計的方向，更加適應於使用者和市場要求。

2.2 應當不斷重構。計算機軟體設計不是一個一步到位的過程，而是循序漸進。設計者對計算機軟體的設計是一個不斷改進、不斷完善的過程，不應該擔心軟體設計之初有哪些不足，而是應當不斷重構，最終使產品達到完美。在真正知道客戶的需求之後，應當先進行方案的設計，先進行初級設計，然後在不斷完善，逐漸滿足客戶的所有需求。而不是先設計出一個完美的方案，然後進行修改，這個方案比較急於求成，設計出來的軟體優化空間很小。新加功能與對軟體的改善應當輪流進行，增加新功能的時候，充分保證現有程式碼的正確性，同時對程式碼進行適當的修改，從而使所有的新功能測試都能通過。而對設計進行改善時，應當保證用現有的測試用例能驗證修改的正確性。

2.3 應當始終面向程式碼。所有的軟體設計在編寫程式碼之前都是一個想法，是沒有現實意義的空想，編寫程式碼是軟體設計最有價值的部分，也是將空想變成真實的一種手段。很多完美的想法方案由於程式碼的不完全實現導致沒能達到預期效果。所以，在軟體設計的過程中必須將程式碼的編寫放在首要位置，將好的構思，馬上用程式碼表現出來，並且進行對程式碼的準確性與系統相容性進行檢測。

3 計算機軟體設計的方法

計算機軟體是按照特定的規格進行設計的，根據一些條件，主要有結構化程式設計、面向物件的程式設計、由頂至下設計法這三種軟體設計方法。

3.1 結構化程式設計。在計算機軟體設計中，具有良好結構的程式，在編碼、檢測和維護中都比較省力。它的主要流程是先了解使用者的需求，以此為軟體設計的切入點，根據實際功能將系統分成一些子系統，再根據實現的功能把子系統分割成模組，針對模組佈置各個模組的具體要求與說明，明確各個模組是按怎樣的方法實現和程式中的其他部分對接。

3.2 面向物件的程式設計。面向物件就是由例項入手，找到實際問題系統裡面存在的實體，分析試題的屬性、特徵等，以此構成各物件類間的結構層次，最後構建出完整的軟體系統。主要有封裝性、繼承性、多型性三個特點。

封裝性主要針對資料並且對資料的操作實現一體化；繼承性主要針對某類繼承它所屬程式碼的屬性及操作；多型性則是類等級中各層共享同一函式的名字。

3.3 由頂至下設計法。此方法處理分層問題最有效，將整個系統功能的最抽象表述作為最高層次，從這個層次出發設計子系統，然後依靠這些子系統實現較高層次的系統功能，再以子系統作為基礎是基礎更詳盡的子系統。這個方法可以分清各種複雜的處理層次，並且多個要素間關係清晰。

4 結束語

組成計算機的硬體和軟體部分，其中以計算機軟體技術的設計研發推動了計算機的廣泛應用。計算機軟體目前已經在各個領域中取得了優異的成果。計算機軟體設計在計算機的發展上有著極為重要的意義，在計算機軟體技術的開發中，一些操作方便，功能強大的軟體為人們的工作生活帶來了很大的方便。