云计算对传统软件工程的影响

　　进入21世纪后，新兴的互联网应用如雨后春笋一般层出不穷，其发展速度之迅猛也带来了诸多运营管理上的难题，数据量的激增和用户群体的扩大使得传统模式下的公司力不从心。面对规模空前的计算需求，需要寻找一个能高效处理、交流海量数据，协同完成大型工作的方法。2006年，Google、Amazon等公司提出了”云计算“的构想，所谓”云“，即一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源，通常为一些大型服务器集群，包括计算服务器、存储服务器、宽带资源等等。云计算将所有的计算资源集中起来，并由软件实现自动管理，无需人为参与。作为一种分布式计算技术，云计算之所以能解决庞大的计算需求问题，主要在于其对计算量的分解能力，它能将计算任务自动分割成无数较小的子任务，分配给子服务器，再经搜寻、计算分析之后将结果传回给用户。

　　在笔者个人看来，云计算相对于传统计算的一个重大区别在于资源的服务化与集中化，用户所需资源存放于共享资源池，它可以由任意用户访问以获取资源，也可根据用户特性自动分配资源，按照资源使用量等信息计费。这里提到的资源包括应用程序、数据存储、基础设施等。从某种意义上讲，云计算出现之前，不同用户都靠自家单台发电机发电，而云计算是发电厂集中供电，用户只需支付服务费用即可。因此，就像发电厂实现了电力的商品化，云计算则实现了计算能力的商品化。

　　那么回到题目上来，在云计算的大环境下，传统软件工程势必会受到一定影响，开发者们可以利用云计算的便利之处来改善软件开发过程。具体的变化则主要为以下几点：

　　（1）面向服务开发模式的出现

　　云计算为软件工程提供了丰富的可用资源，使得传统面向对象的开发模式得以进一步抽象为面向服务的模式，即将业务流整体分为众多子业务流，针对子业务流级别的模块进行组织设计。之所以将这一变化列在首位，是因为随后要提到的几点变化均与其有关。

　　（2）需求与开发的地位改变

　　云平台为开发者提供了现成的构件，已经完成的软件也可以成为未来软件开发中可用的构件，不论是某个模块还是软件架构，都可以为以后的开发所用，因此软件复用程度提高，不仅降低了软件错误率，开发者的代码量、开发时间和测试的工作量也随之减少。因此，软件工程的重心更加偏向于服务、需求，而在一定程度上偏离了开发，开发者在开发方面投入的精力减少，而更重视需求。开发者、服务提供者、用户之间不再界限分明，甚至可以是同一个人扮演着这三个角色。

　　（3）开发平台变更

　　传统软件工程的软件开发与运行环境都在开发者个人设备上，因此环境的调配、工程的交流与合并都较为繁琐。而云计算模式下，软件开发与运行环境建立在云计算中心，因此不再对开发者本地硬件架构、软件环境等提出要求，开发者只需与云端联网，再使用简单的工具就可以进行开发工作，之后的测试运行同样在云端进行。不过由此则会在用户与开发者之间引入第三方，即云平台，从而形成新的三足鼎立的利益链，这无疑是企业一方不愿意看到的结果，除非企业自行构建云平台，但难度较大。因此，这一模式短期内难以完全取代传统开发模式。

　　（4）开发灵活性增强

　　传统模式的软件开发过程中，通常需要先制定好一个完备的开发计划与部署，之后的开发过程按照部署进行，计划可能随开发实际情况有所调整，但不会有太大改动，这在一定程度上限制了开发的灵活性。而云计算下的软件开发，则不必遵循此模式，此时的软件部署、开发、运行管理、维护等过程都是并行的，不再有既定的先后顺序。当启动开发时，软件部署不需要很完备，它可能只规定了一小部分功能，暂时只需要针对这部分内容进行开发、维护等工作。随后软件部署逐渐更新，添加新的功能升级，其他工作也并行推进，使得开发过程的灵活性很大，可以在开发中途添加新的设计或改动，以获得更好的软件性能。这一灵活性得益于各环节之间的独立关系，即对软件客户端、服务端、管理端等构件采用并发、独立的构建与管理。

　　（5）用户操作的简化

　　正如之前所说，软件工程中的开发与运行环境均设置在云平台上。因此用户使用软件时的软件运行平台并非本地，而是位于云端。软件运行平台采用虚拟化技术，可根据用户的具体要求模拟相关虚拟环境，例如各类操作系统或浏览器等特定工具。用户无需关心这一虚拟系统的底层软硬件实现，在保证网络畅通的情况下，用户运行云平台软件的体验与本地运行的体验基本无区别。由于云平台对用户本地设备的软硬件配置没有特定要求，只需要能连接云平台，和开发者类似地，用户的操作也因此得以简化，以往用户使用软件需要经历安装配置等流程，而云平台已为用户做好此类工作，用户只需关注服务本身即可。

　　（6）开发组织社会化

　　笔者在介绍云计算时曾提到，云计算实现了计算能力的商品化。在软件工程领域，云计算为开发者与用户提供了一个庞大的综合性平台，其功能涵盖了开发、维护、管理、运行等涉及软件工程的各个方面。因此，软件开发的相关支持从过去开发者“自给自足”的方式中独立出来，成为了可以销售获利的商品。这一新型产业的出现能够优化社会分工，使得过去分散独立的软件开发组织社会化。开发者通过支付一定费用以降低人力及物力成本，如此则社会资源拥有更合理的分布方式，于双方和社会经济均有益处。

　　（7）开发人员大众化

　　云开发平台为开发者提供了完善的服务，不仅方便了有经验的开发者，同时也降低了开发软件的门槛。传统软件工程对开发者的硬软件成本均提出了较高的要求，使得独立开发者望而却步，而云平台提供现成的开发环境与构件，只收取一小笔费用，因此大大降低了资金和开发能力上的要求，新入门的开发者可以很快掌握软件工程的基本开发方法，在短时间内做出一定的成果。另一方面，通过云平台，软件用户也可对开发状态拥有更清晰的了解，能够参与到软件设计、开发环节中去。

       （8）资源部署虚拟化

       传统软件工程在开发之前需确定并准备好所需资源，然而预计资源很难做到与实际发展情况契合，随着开发进行，可能出现缺少资源或者资源过剩的情况。对于前者，可能由于无法及时补充资源而导致延误时间；后者则会造成成本的浪费。而云平台采取虚拟分配资源的方式，开发者可以灵活地更改所需的资源量，当所申请的资源过剩时可以请求收回，缺少资源时也可申请分配。这一过程对云平台而言，只需要调整部分资源的服务对象即可，省去了开发者人工添置资源的成本。

       发电厂集中供电是工业与生活发展的重大进步，它也是随社会要求而自然诞生的产物。同样的，云计算的出现正是在计算资源需求量日益庞大的现状下应运而生的，作为软件开发资源与平台的提供者，它改变了传统的开发模式，形成了资源分配更加合理的产业链。不过目前云计算与软件工程的结合仍旧处于探索阶段，技术性、安全性和推广性这三方面仍旧存在局限，故在短期内还会继续保持多元模式并存的状态。不过相信未来云计算会在软件工程中扮演越来越重要的角色。

参考文献

【1】浅谈云计算时代的软件开发技术

【2】罗军舟,金嘉晖,宋爱波.云计算：体系架构与关键技术.通信学报.2011

【3】张勇.云计算环境下软件工程模式初探.2009

【4】史杰,解继丽,史少华.论云计算对软件工程的影响.昆明学院学报.2011