走进软件&程序设计语言（计算机导论 12.5）

第3章 走进软件

3.1 软件的定义

1.软件是一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。
2.软件=程序+数据+文档。
下图为QQ程序。

下图为软件与硬件的层次关系。

3.2 软件的分类

3.2.1 按软件的功能分类

按软件的功能可分为系统软件和应用软件。
1.系统软件
系统软件可以调度，监控和维护计算机系统，负责管理计算机系统中各种独立的硬件，使得它们可以协调工作。
（1）操作系统
操作系统是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序，同时也是计算机系统的内核与基石。常用的操作系统如DOS、Linux、Mac OS、Windows等。
（2）支撑软件
支撑软件是支持其他软件的编制和维护的软件。主要的软件开发环境有IBM公司的WebSphere、Microsoft公司的Studio.NET等。

2.应用软件
应用软件是为满足用户不同领域、不同问题的应用需求而提供的那部分软件。

3.2.2 按软件的规模分类

按软件的规模可分为微型、小型、中型、大型、甚大型和极大型。

3.2.3 按软件的工作方式分类

按软件的工作方式可分为实时处理软件、分时软件、交互式软件、批处理软件。

3.3 软件架构

3.3.1 软件架构的定义

软件架构所指的就是说相应的系列性的抽象模式，可以为设计大型软件系统的各个方面提供相应的指导。从本质上来看，软件架构是属于一种系统草图。

3.3.2 软件架构的分层

分层表示将功能进行了有序地分组：应用程序专用功能位于高层，跨越应用程序领域的功能位于中层，而配置环境专用功能则位于低层。

3.4 操作系统

3.4.1 什么是操作系统

操作系统是应用程序与计算机硬件的“中间人”，是用以控制和管理计算机系统资源的软件。
1.系统观点–计算机资源管理
2.用户观点–用户使用计算机的界面
3.软件观点–程序、数据和文档的集合

3.4.2 常见的计算机操作系统

1.DOS
DOS，是磁盘操作系统的缩写，是个人计算机上的一类操作系统。微软图形界面操作系统 Windows NT 问世以来，DOS就是一个后台程序的形式出现的。可以通过点击运行-CMD进入运行。

2.Windows
MicrosoftWindows操作系统是美国微软公司研发的一套操作系统，它问世于1985年，起初仅仅是Microsoft-DOS模拟环境，后续的系统版本由于微软不断的更新升级，不但易用，也当前应用最广泛的操作系统。下面为几款最受大众欢迎的Windows系统版本。
（1）2001-2005年：Windows XP
Windows XP一经推出就因为自己用户界面的设计美感而饱受好评，即便拿到现在现在来看，使用内置Windows XP的操作系统也依旧为用户提供了流畅的使用体验。

（2）2009年：Windows 7
当Windows 7在2009年问世的时候，该操作系统就受到了外界的一致好评。直到目前，Windows 7依旧在企业和消费者群体中得到了广泛使用。

（3）2012年：Windows 8
Windows 8是由微软公司于2012年10月26日正式推出的具有革命性变化的操作系统，该系统独特的Metro开始界面和触控式交互系统旨在让人们的日常电脑操作更加简单和快捷，并为人们提供高效易行的工作环境。同时，这也是一款适用于平板电脑操作方式的操作系统。

（4）2015年至今：Windows 10
2015年1月21日，微软在华盛顿发布新一代Windows系统，并表示向运行Windows7、Windows 8.1以及Windows Phone 8.1的所有设备提供，用户可以在Windows 10发布后的第一年享受免费升级服务。

Windows操作系统采用了双模式结构来保护操作系统本身，以避免被应用程序的错误所波及。

3.UNIX
Unix是20世纪70年代初出现的一个操作系统，除了作为网络操作系统之外，还可以作为单机操作系统使用。Unix作为一种开发平台和台式操作系统获得了广泛使用，目前主要用于工程应用和科学计算等领域。

UNIX系统采取了层次结构，外层是用户层，内层是内核层。UNIX系统包含了4个基本成分：内核、Shell、文件系统和公用程序。

4.Linux
Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，是一个基于POSIX和Unix的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。

5.Mac OS
Mac OS是一套运行于苹果Macintosh系列电脑上的操作系统。Mac OS是首个在商用领域成功的图形用户界面操作系统。

3.4.3 智能手机操作系统

智能手机操作系统是一种运算能力及功能比传统功能手机更强的操作系统。使用最多的操作系统有：Android、iOS、Symbian、Windows Phone和BlackBerry OS。下图依次为Android、iOS、Windows Phone和BlackBerry OS。

3.5 软件的开发

3.5.1 软件工程

软件工程是研究和应用如何以系统性的、规范化的、可定量的过程化方法去开发和维护软件，以及如何把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来的一门学科。

3.5.2 软件开发过程

1.问题定义–要解决的问题是什么
2.可行性研究–对上一个阶段所确定的问题是否有行得通的解决办法
3.需求分析–为了解决这个问题，目标系统需要做什么
4.总体设计–概括地说，应该如何实现目标系统
5.详细设计–如何具体地实现这个系统
6.程序开发
7.软件测试
8.软件维护

3.5.3 用户界面与用户体验

1.用户界面
用户界面是指对软件的人机交互、操作逻辑、界面美观的整体设计。

2.用户体验
用户体验是用户在使用产品过程中建立起来的一种纯主观感受。

3.6 软件行业职业简介

第4章 程序设计语言

4.1 程序设计语言简介

程序设计语言是用于书写计算机程序的语言。与人类的语言类似，程序设计语言也有三个元素：语法、语义和语用。它有四个基本成分：数据成分、运算成分、控制成分和传输成分。

4.2 程序设计语言的分类及编程模式

总的来说程序设计语言可分为机器语言、汇编语言和高级语言。

4.2.1 机器语言

机器语言是机器能直接识别的程序语言或指令代码。

4.2.2 汇编语言

汇编语言是一种用于电子计算机、微处理器、微控制器或其他可编程器件的低级语言，亦称为符号语言。

4.2.3 高级语言

高级语言是一种指令集的语言。在这种语言下，其语法和结构更类似汉字或者普通英文，且由于远离对硬件的直接操作，使得一般人更容易学习。高级语言并不是特指的某一种具体的语言，而是包括很多编程语言，如流行的java，c，c++，C#，pascal，python，lisp，prolog，FoxPro等等，这些语言的语法、命令格式都不相同。

4.2.4 编程模式

计算机语言的演化从最开始的机器语言、汇编语言、各种过程式编程语言，到支持面向对象技术的面向对象编程语言。

按照解决问题的模式来分类，计算机语言解决问题的模式可分为4种，即过程式编程模式、面向对象编程模式、函数式编程模式和说明式编程模式。

通过本节课的学习，我了解了什么是计算机软件、计算机软件不同角度的分类、当前主流的操作系统软件、软件开发的一般过程、软件行业职业简介、软件开发过程中程序设计的基本知识以及计算机语言的演化。我对Windows系统的发展史很感兴趣，我认为比尔·盖茨创立微软公司对世界产生了极其重大和深远的影响，一系列的Windows系统都帮助人们更好更方便地使用计算机，因此我仔细查看了Windows系统的历史版本。同时，我通过对软件行业的了解，准备提前做好自己的职业规划，有目标地学习，为未来的工作奠定基础。

Windows系统历史版本简介引自
（https://blog.csdn.net/qq_22642239/article/details/84063215）

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