云计算对传统软件工程的影响

Posted 2020-08-14 菜豆客

　　既然我们要讨论这个问题，那就先要明确两个概念“云计算”，“传统软件工程”和一个“影响作用”。
首先是“传统软件工程”，通过查阅资料，对传统软件工程的基本印象如下：

　　传统软件工程采用的一是结构化泛型，基本阶段按顺序如下：需求阶段、规格说明阶段、设计阶段、实现阶段、集成阶段、维护阶段、退役等，这是一种适用于代码量适中的传统软件开发方式。与其相对的是面向对象的软件工程方法，相比于前者，它解决了结构化方法在软件规模越变越大时遭遇的维护困难缺陷，并提高了软件的复用性。

好，差不多明确了传统软件工程之后，接下来的重点就要面对“云计算”这个新概念了：

　　“云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。”

然后云计算当前的定义也多到不胜枚举，其中广泛为人接受的一种是美国国家标准与技术研究院（NIST）定义：

　　“云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问， 进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。”

这些定义无疑是全面的、明确的，然而如果要为初次接触云计算的人（比如笔者）所理解的话，比较理想的定义就像这样：

　　假设我是一个准地主，我有自己的私有土地，土地需要耕种，我需要雇佣一些奴隶来干活，正常情况下，一个土豪地主是买好多奴隶，一直为自己工作，那么这些奴隶就是该地主的人力资源，然而我是准地主，我土地并不是那么多，我只是在收获时节缺乏劳动力，那么我就不能再购买奴隶了，不然平时还得管吃管住，好了，那我怎么办呢？假设同村还有个大土豪地主王老五，他有很多个奴隶（多的不行），那么我就可以和老王商量商量：“哎，能不能在这两天农忙的时候借我些苦力啊，我这忙不过来啊，你放心好了，忙完付给你钱！”，然后老王爽快的答应了。这其中，奴隶是地主的私人资源，我和老王的人际关系就是可交互的网络访问，这些计算资源，哦不，劳力资源是可以被快速提供的（找个主管领过来就行了），投入很少的管理工作与服务商进行很少交互（我假设这群苦力有个头头，我跟他说你把你这班人管好，我中午给你加鸡腿或者我直接告诉老王，您把您的人调教好，下次我表哥托人带的腊肉一定给您送过来），这样这个过程模式就是所谓的云计算（云苦力）了。

让我们再回过头来审视一下前面的定义，是不是好像有点感觉了？接下来我们继续从各个方面开始讨论“云计算”带给传统软件工程的变革和影响。

• 软件架构的开放性

　　既然我们已经用上了“云计算”，那么相比于以前“内部软件开发小组”式的传统软件工程，软件的开放性得到了前所未有的提高，这样软件构件的复用性也随之提高，成熟的体系，设计构件以及代码，在分布式的计算模式下，可以被不同的“云下”开发者所使用，甚至是不同的软件开发团队之间。继续借用前面的例子，我临时借用的奴隶本来就具有成熟的耕作技术，我不必再花费额外的精力去教这些人如何耕作，或者是这个奴隶这次在我这里干活学会了如何护养花园，那么下次别的准地主向王老五租用劳力时，也不必再去教花园护养。

• 软件对象多样性

　　上面提到面向对象软件工程方法，其中的对象是一个抽象的概念，结构化范型中数据和方法是独立开来的，而在面向对象方法中，它将把数据和方法结合起来，封装在一起，所以从一开始人们在分析阶段就可以将对象提取出来，在设计阶段进行对比，从而进行程序实现，它的阶段之间的变化比结构化设计要平缓，从而减少了错误的数量。通俗的讲，比如我还是那个准地主，我想扩大一下家族产业，我要养猪，从结构化的视角来看，首先需求和目标是什么？我要养猪。好开始设计，我要在哪养，和谁养，养什么猪，怎么养等，设计完毕动手吧。而面向对象不同，在分析阶段它需要进行对象提取，先建立一个养猪事业的对象，资源需要有什么？种猪，技术，设备，市场。方法呢？构造方法：种猪引进，从哪引、引哪种、引多少…… 培养方法：……等等。然后开始实现。返回来看，结构化与面向对象相比之下，阶段之间的跳跃性比较大，容易偏离或者错误。而且对象是将方法数据封装在一起，更适合成熟构件的设计，这将更能增加构件的复用性，比如我把养猪事业分成构件，可以出这么几本书《种猪选择指南》《养猪的关键技术》《如何把握猪肉市场》……等等，这样其他人可以复用前人已有的经验，减少时间花费。

• 软件过程的动态性

　　一个软件团队在开发的过程中，项目所需的资源，比如开发人员，设备，数据等都是动态变化的，那么在“云计算”中，这种动态性更为显著，因为系统是分布式的，对于资源的控制要比传统方式上更为复杂一些，首先是同步问题，并行性固然是一个优点，而相对而言的同步问题也需要投入更多的精力。就好比我在大山里钻出一个隧道，如果从一头开始打，那么我需要勘测好路线一直打就好，而如果从两头同时前进，那么对准确度的要求就特别高，而在软件项目中，往往不止从两头开始。另一方面是人员资源的流动，通常说一个程序员走了，需要两个程序员去顶替他的位置，而在已经大众化的云计算中，人员的流动可能比较频繁，因此需要利用网络交互，降低学习的门槛，让大家快速熟悉起项目来。

• 开发组织的社会化

　　你这个准地主带着一群劳力划了一块地皮说，你要在这建一个堡垒，以防附近山上的强盗土匪劫掠财物，有哪位地主参与吗，各位地主王老五，刘老六等人闻讯也带了一拨人加入，结果越干越大，附近十里八乡的乡绅土豪都来插一脚，人际关系网愈来愈大，最后把附近山上的强盗都气跑了。在云计算模式里，同样原来的单个团队，总体控制的形式已经不适用了，在各个不同的组织合作下，整个工程的向前发展是并行性的，社会上任何一个团队都能加入合作，这就是开发组织的社会化。

• 开发人员的大众化

　　假设你是地主家的主管，为了地主家族的发展和自己的未来，你提出需要承包一个超大块的土地，你申请地主说，我要一千个奴隶，地主一定劈头盖脸训斥你一顿：这么多人住哪吃哪，吃住都把我弄穷了。这可怎么办呢，你脑瓜一拍，这不是有乡里的村民吗，只要你付给村民一定的工钱作为劳务，白天他们在地里干活晚上回自己家睡觉这不是一举两得吗，所以本来对于地主来说可以作为劳动力只有归属于自己的奴隶，这下劳力大众化了，既解决的问题，又减轻了人员集中的负担，只有有序的管理他们，分配好任务，目的就达到了。开发中呢，因为云计算网络访问，所以可以有更多开发人员远程参与进来，大家坐在自己家里就把活干了，领导不愁提供吃住，工作者也省的两头跑了。

• 资源部署的虚拟化

　　什么是资源部署的虚拟化呢，在云计算的定义里，我们提到它提供了可配置的计算资源共享池，而描述这种共享资源就需要用到虚拟化的计量方式，如果你需要跑一个程序计算某个东西，需要用到远程的CPU资源，假设我们用一台主机或者一个核来描述，可能对大型计算复杂的任务有用，如果是一个小型任务，分配给他一个主机，可能有剩余的计算资源，本着资源利用率最大化和节省预算的原则，我们是能用多少买多少，所以我可以用另外的衡量方式，比如按小时计量工作量，这样对远程来说，可能并不知道自己正在使用的计算资源在现实中是几个主机几个CPU，但工作量已经被清楚地表示了出来。因此，对于“云计算”，首先是计算资源的虚拟化和云计算的弹性伸缩能力，即允许用户按需购买，用多少购多少。

• 结语

　　初识云计算，由于现在缺乏实际的项目经验，也只能空泛的谈谈了，有了经验之后再做修正，以上用通俗的语言表达了一下我所理解的“云计算”，正所谓知之为知之，不知为不知，我也就不想写一些连我自己也不懂的概念了。也希望各位看官大牛不吝赐教。

• 参考

1. Stephen, R, Schach. 面向对象与传统软件工程[M]. 北京:机械工业出版社, 2003.
2. 百度百科. 云计算[Z]. Baidu: Baidu,2014.