歐陽之光

【摘要】大數據技術是當前計算機軟件系統開發(fā)過程中應用優(yōu)勢較為顯著的技術之一。文章以基于大數據技術的計算機軟件系統開發(fā)與應用為核心，闡述了大數據技術時代計算機軟件系統開發(fā)機遇，從總體架構、軟件邏輯分層、軟件設計、軟件開發(fā)幾個方面，論述了大數據技術在計算機軟件系統開發(fā)中的應用方案。并從應用環(huán)境、系統集成、應用測試幾個方面，探究了基于大數據技術的計算機軟件系統實踐應用措施。

【關鍵詞】大數據技術;計算機軟件系統;邏輯分層

中圖分類號：TN92 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.22.030

近幾年，大數據技術的應用逐漸成為產業(yè)升級的重要力量。以Spark、Hadoop為代表的大數據處理平臺的出現，為異構數據的有效應用提供了充足支持。與此同時，互聯網成為社會發(fā)展的基礎構件，社會各個行業(yè)對計算機軟件的應用需求日益增加，以往計算機軟件系統面臨著動態(tài)變化數據無法有效管理、異構數據共享難度大等問題。基于此，以大數據技術的應用為基礎，分析計算機軟件系統的開發(fā)與應用方案具有非常重要的現實意義。

1. 大數據時代計算機軟件系統開發(fā)機遇

傳統計算機軟件開發(fā)方法存在缺陷，無法滿足各行各業(yè)對應用軟件功能的延伸需求，加劇了長周期、高成本計算機軟件開發(fā)與用戶高質量軟件應用需求之間的矛盾。而通過應用大數據技術，以數據為核心，以數據邏輯揭示傳統計算機軟件系統中的業(yè)務邏輯，解決當前計算機軟件系統開發(fā)過程中遇到的難題，壯大計算機軟件系統開發(fā)方法體系。同時基于大數據技術計算機軟件系統開發(fā)方法，可以面向計算機軟件系統實踐應用，將確定的方法應用到軟件系統開發(fā)中，將方法可行性檢驗貫徹到需求調研、系統拓展、設計開發(fā)、信息共享等多個環(huán)節(jié)，縮短計算機軟件開發(fā)周期的同時，降低計算機軟件開發(fā)成本，解決軟件開發(fā)與用戶需求之間的矛盾。

2. 大數據技術在計算機軟件系統開發(fā)中的應用方案

2.1 總體架構

基于大數據的計算機軟件系統是一種立足于大數據環(huán)境下，用于繁瑣數據管理、復雜系統構建的有效解決方案。其核心為“數據”，包括數據注冊中心、數據服務云、數據異常控制中心、數據權限中心、多終端通用瀏覽器等幾個部分。

核心部件——數據注冊中心負責完成系統數據的統一標識、定義、管控，并通過數據權限中心進行數據使用權、所有權的系統管理。同時向數據端提供計算機軟件系統運轉所需的多種類別數據集。軟件系統用戶可以通過數據注冊中心完成數據的登記注冊，由數據注冊中心直接將已登記的數據轉化為邏輯數據資源池，為后期數據的快速查找、定位提供支持。若中心元數據注冊信息量較大，可以自動引入分布式部署方式，提高軟件運行效率。

數據服務云包括數據存儲云、網絡數據云、物理世界采集云幾個部分，負責根據計算機軟件系統運轉需求，進行不同類型數據集的提供。數據異?？刂浦行闹饕撠煍祿漠惓z測、完備性檢測、維護恢復、異?？刂啤Ｔ谟嬎銠C軟件系統內出現不正常事件、沖突時，數據異常處理中心可以立足分布式環(huán)境，進行沖突問題的及時處理，并完成數據冗余時的一致性管理任務，保證多數據節(jié)點負載均衡。

數據權限中心除了與數據注冊中心協同開展數據合法性鑒定、用戶身份認證、用戶授權、應用授權、數據加密解密、數據權限分級等數據權限管理外，還可以對用戶軟件系統注冊數據進行合法性檢測，并進行數據訪問權限、等級的自動標識，保證用戶通過軟件系統訪問的數據均為“屬主授權”數據，從源頭解決軟件系統數據所有權保護問題。

多終端通用瀏覽器負責子模塊協同、數據共享，并通過客戶端聚合服務模式進行圖像計算、處理、存儲。多終端通用瀏覽器又可稱之為數據應用單元，需在數據資源池上建立。并根據用戶功能需求差異，進行不同數據單元的應用。比如，數據服務單元、數據可視化單元、數據加密解密單元等。

2.2 軟件邏輯分層

在基于大數據技術的計算機軟件系統總體架構確定后，需要進行軟件功能的邏輯分層。即以信息傳輸信息為對象，進行與網絡端口對接層面提取。進而根據信息分類別存儲端口、數據提取端口、網絡傳輸端口對接需要，進行邏輯數據庫的建立。具體包括提取海量數據、跟蹤海量數據兩個環(huán)節(jié)。

在提取海量數據環(huán)節(jié)，軟件系統開發(fā)者需要立足大數據技術應用環(huán)境下文件處理需求旺盛這一特點，以海量數據信息處理任務為對象，利用模糊處理方法，預先判斷海量數據安全性，及時將潛在風險數據劃定到細化分析模塊進行二次深入分析，保證最終數據抽取結果與計算機軟件系統運行邏輯需求相符。邏輯層結構中文件流提取程序為：被索引文件→詞法分析邏輯→查詢語句;而字節(jié)流提取程序為：詞法分析邏輯→查詢語句語法分析邏輯→索引查找邏輯→評分排序邏輯→查詢結果。

在跟蹤海量數據環(huán)節(jié)，軟件系統開發(fā)者應立足大數據技術應用環(huán)境下的網絡安全目標，引入數據跟蹤定位程序，結合前期分析獲得的數據安全性結果進行數據來源自動搜尋。同時以邏輯層數據庫為對象，進行風險數據跟蹤定位，縮減數據處理、任務分析范圍，剖析數據跟蹤環(huán)境中風險源及其對網絡安全影響，自動形成安全性較高的軟件系統控制方案。

2.3 軟件設計

基于大數據技術的計算機軟件系統設計包括系統數據庫設計以及若干應用功能模塊設計。在數據庫設計時，需要進行數據集、數據類與數據項、數據的設計。其中一個數據集表包含若干個數據類表，而一個數據類表包含若干個數據項表，一個數據項表則包含若干個數據表，每一個數據表均具有對應的數據字典。比如，數據集表的數據字典局部為如下：

表1：數據集表的數據字典（局部）

數據項名 數據項含義 數據類型 取值含義

projectCode 項目代碼 Varchar（100） 平臺子系統代碼

flag 項目標志 Int（11） 0/1，表示禁用/啟用

在計算機軟件系統數據庫設計時，可以利用三級碼表，闡釋表之間的從屬關系。同時選定一個系統的參數運算節(jié)點，依據數據排列特征，進行文本提取階段參數節(jié)點的選擇?？紤]到節(jié)點使用階段大數據技術環(huán)境時刻遭受網絡安全威脅，應從數據節(jié)點、管理信息節(jié)點兩個方面，布置網絡串口，以便實現遠方數據讀取、文件存儲問題的高效率解決。在數據庫設計完畢后，需要進行數據注冊中心、數據服務云、數據異?？刂浦行?、數據權限中心、多終端通用瀏覽器。各模塊設計思路大體一致。以數據注冊中心為例，其功能包括數據集、數據項、數據類、數據注冊以及元數據管理。設計時，可以借鑒面向對象的程序設計思路，直接引入手動注冊方式，錄入原始數據信息，由數據表直接與導入數據關聯，對表中數據所有者信息進行手動錄入。注冊序列為：數據所有者注冊——登錄驗證——驗證成功——登錄——獲取元數據信息。

2.4 軟件開發(fā)

在軟件開發(fā)時，需要以大數據技術環(huán)境下信息快速提取判斷為目標，在Windows 10系統中進行腳本測試代碼的構建。在腳本測試代碼構建時，需要綜合考慮技術環(huán)境中待開發(fā)軟件與系統自身防御系統兼容性、代碼與系統程序文件兼容性以及海量運算任務處理等因素，在網絡環(huán)境中劃定常規(guī)數據范圍，促使軟件投入運行后可在網絡環(huán)境下自動更新。在具體開發(fā)過程中，可以利用QVT-R進行數據變換過程描述。即以中間層語言Midcore作為媒介，從QVT-R生成Midcore代碼。部分如下：

Domain customerJoinOrder{

Source Customers {

...

Format=“CSV”

}

考慮到軟件開發(fā)時所選擇語言為高抽象層次聲明式描述語言，而中間層語言描述數據變換過程具有命令式特點，需要利用若干個操作命令算子組合進行轉換過程描述。因此，可以直接將開發(fā)語言特定表達映射為對應的操作算子。比如，開發(fā)語言中的“key”定義數據的唯一性，通過將“key”語句映射轉化為中間層語言的去重操作，就可以避免抽象的聲明式對應關系向具化、固定數據操作轉化難題。

3. 基于大數據技術的計算機軟件系統應用實踐

3.1 應用環(huán)境

在基于大數據技術的計算機軟件系統應用實踐前，需要配備CPU達到Xeon E5-260、頻率超2.0GHz的硬件，硬件內存為16G+2TB。同時準備jdk1.7.0_15版本的Red Hat Linux 64bit軟件，進行系統操作。

3.2 系統集成

在基于大數據技術的計算機軟件系統應用實踐過程中，需要利用數據注冊中心對已達成的應用功能模塊進行注冊記錄。同時通過數據注冊中心，進行應用的禁止使用/啟動操作，完成計算機軟件系統的“搭建”?；蛘咄ㄟ^對單一應用系統進行禁止使用/啟動，完成計算機軟件系統的“插播”。比如，對計算機軟件系統進行啟用，完成信息系統到數據注冊中心的集成。進而對計算機軟件系統下的應用功能進行啟用，實現軟件系統應用功能單元的集成。

3.3 應用測試

在計算機軟件系統中，創(chuàng)建一個用戶名，并賦予用戶軟件管理員角色，為其添加角色類型與密碼信息。同時進入數據權限中心，授予管理員用戶數據訪問權限。進入軟件注冊頁面，輸入管理員信息，選擇不同功能單元查看信息并選擇，確定功能無誤后，點擊注銷并退出當前用戶登錄。

現有計算機軟件系統無法應對大數據時代信息的爆炸式增長，面臨著異構數據分析難度大、海量數據管理難度大、動態(tài)數據挖掘難度大等問題。而通過大數據技術在計算機軟件系統開發(fā)中的應用，可以有效解決上述問題。因此，計算機軟件系統開發(fā)者可以根據系統應用需求，合理應用大數據技術，進行軟件邏輯分層，完成計算機軟件的科學開發(fā)，從根本上解決海量數據特別是異構數據管理難題。

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