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軟件方案設(shè)計

時間：2022-07-04 02:28:21 輔助設(shè)計與工程計算我要投稿

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軟件方案設(shè)計

　　自從1968年提出“軟件工程”概念以來，軟件開發(fā)領(lǐng)域?qū)τ诮梃b傳統(tǒng)工程的原則、方法，以提高質(zhì)量、降低成本的探索就從未停止過。而在這個過程中，提出了許多不同的軟件開發(fā)模型，典型的有：瀑布式，快速原型法，以及迭代式開發(fā)等。下面是小編整理的軟件方案設(shè)計，歡迎閱讀參考！

軟件方案設(shè)計

　　瀑布式模型

　　是由W.W.Royce在1970年最初提出的軟件開發(fā)模型，在瀑布模型中，開發(fā)被認為是按照需求分析，設(shè)計，實現(xiàn)，測試 (確認)，集成，和維護順序的進行。

　　快速原型法

　　快速原型模型的第一步是建造一個快速原型，實現(xiàn)客戶或未來的用戶與系統(tǒng)的交互，用戶或客戶對原型進行評價，進一步細化待開發(fā)軟件的需求。通過逐步調(diào)整原型使其滿足客戶的要求，開發(fā)人員可以確定客戶的真正需求是什么；第二步則在第一步的基礎(chǔ)上開發(fā)客戶滿意的軟件產(chǎn)品。

　　迭代式開發(fā)

　　在迭代式開發(fā)方法中，整個開發(fā)工作被組織為一系列的短小的、固定長度（如3周）的小項目，被稱為一系列的迭代。每一次迭代都包括了需求分析、設(shè)計、實現(xiàn)與測試。采用這種方法，開發(fā)工作可以在需求被完整地確定之前啟動，并在一次迭代中完成系統(tǒng)的一部分功能或業(yè)務(wù)邏輯的開發(fā)工作。再通過客戶的反饋來細化需求，并開始新一輪的迭代。

　　不同的開發(fā)模型，對于設(shè)計階段的工作要求也不盡相同。相對來說，瀑布式模型中對于設(shè)計文檔的粒度要求得最細，而快速原型法對于設(shè)計的要求一般來說比較弱，迭代式開發(fā)在每一階段中的設(shè)計文檔工作量都相對較少，但在軟件開發(fā)完成后，最終的設(shè)計文檔完善程度要比快速原型法的好。

　　軟件設(shè)計的總體思路

　　軟件設(shè)計的本質(zhì)就是針對軟件的需求，建立模型，通過將模型映射為軟件，來解決實際問題。因此軟件設(shè)計需要解決的核心問題是建立合適的模型，使得能夠開發(fā)出滿足用戶需求的軟件產(chǎn)品，并具有以下特性：

　　靈活性（Flexibility）

　　有效性（Efficiency）

　　可靠性（Reliability）

　　可理解性（Understandability）

　　維護性（Maintainability）

　　重用性（Reuse-ability）

　　適應(yīng)性（Adaptability）

　　可移植性（Portability）

　　可追蹤性（Traceability）

　　互操作性（Interoperability）

　　因此，軟件設(shè)計并沒有一套放之四海而皆準(zhǔn)的方法和模板，需要我們的設(shè)計開發(fā)人員在軟件的設(shè)計開發(fā)過程中針對軟件項目的特點進行溝通和協(xié)調(diào)，整理出對軟件項目團隊的行之有效的方式，進行軟件的設(shè)計。并保障軟件設(shè)計文檔的一致性，完整性和可理解性。

　　誰來進行軟件設(shè)計

　　在我們開發(fā)人員中，有很多人這樣理解：“軟件設(shè)計文檔就是軟件架構(gòu)師和設(shè)計人員的事情”，其實不然。設(shè)計文檔是整個軟件開發(fā)團隊的產(chǎn)出，其中有些設(shè)計文檔由架構(gòu)師或者設(shè)計人員給出，有些文檔由開發(fā)人員給出。這并沒有一定的區(qū)分。

　　最佳實踐

　　我們經(jīng)常聽到這樣的話：

　　“設(shè)計文檔沒有用，是用來糊弄客戶和管理層的文檔”；

　　“用來寫設(shè)計文檔的時間，我的開發(fā)早就做完了”；

　　“項目緊張，沒有時間做設(shè)計”；

　　這些言論，并不是正確的觀念，根據(jù)軟件項目的實際情況，軟件開發(fā)設(shè)計團隊可以約定設(shè)計文檔的詳細程度。項目團隊需要保障設(shè)計文檔的完整性和一致性，在項目進度緊張的情況下，軟件設(shè)計文檔可以更初略一些；在項目時間充裕的情況下，相關(guān)文檔可以更為詳盡。但是在項目開發(fā)過程中，需要軟件設(shè)計開發(fā)團隊對于設(shè)計文檔有共同的理解。

　　設(shè)計文檔分類與使用

　　通常來說，作為軟件項目，我們需要有這幾類文檔

　　需求說明文檔

　　功能設(shè)計文檔

　　系統(tǒng)架構(gòu)說明書

　　模塊概要設(shè)計文檔

　　模塊詳細設(shè)計文檔

　　就像我之前說到的，在某個軟件團隊，對于以上的文檔的要求是可以完全不同的，在簡單項目中，可能所有類型的文檔放在一個文檔中進行說明；在復(fù)雜項目中，每一類文檔可能都要寫幾個文檔；而在最極端的情況下，可能每一類文檔都能裝訂成幾冊。因此，在我們軟件設(shè)計和開發(fā)人員心目中需要明確的是：文檔并不是我們進行設(shè)計的目標(biāo)，也不是我們設(shè)計過程中額外的工作。

　　軟件設(shè)計文檔是我們在軟件設(shè)計開發(fā)過程中形成的，用來在軟件設(shè)計開發(fā)團隊內(nèi)部以及與各干系人之間進行溝通的文檔，這些文檔記錄了軟件項目中的各種知識，方案的思路、以及各種決策意見。

　　下面我們就軟件設(shè)計開發(fā)過程中必須要完成的工作進行梳理，而我們需要注意到，這些需要完成的工作，在不同的開發(fā)流程模型的指導(dǎo)下可能有不同的時間要求，而我們需要關(guān)注的是在這個階段內(nèi)需要完成的工作，以及這個階段內(nèi)我們需要溝通的人員。

　　需求分析

　　需求分析是我們進行任何一個軟件項目設(shè)計開發(fā)過程中都必須要完成的工作。

　　這個工作通常與客戶一起完成。在不同的項目中，這個“客戶”可能來自真正的購買產(chǎn)品的用戶，使用系統(tǒng)的用戶，也有可能來自團隊的某個人員，如產(chǎn)品經(jīng)理等。軟件設(shè)計開發(fā)團隊的參與成員根據(jù)項目的不同規(guī)模，則參與的人員也有所不同。原則上，設(shè)計開發(fā)人員參與的時間點越早，對于需求的理解和把握會更好。這個階段，通常需要軟件架構(gòu)師參與其中。從資源優(yōu)化的角度來說，開發(fā)人員不必參與需求分析，但需要理解需求。

　　需求分析的結(jié)果通常我們需要使用需求說明文檔來描述，目前主流的需求描述方法包括：用戶例圖、用戶故事等方式。這些方式有所不同的側(cè)重，其核心思想就是描述清楚用戶的使用場景。但無論采取何種方式，進行需求的描述，需求說明需要明確以下幾點：

　　所需要開發(fā)的軟件系統(tǒng)邊界

　　系統(tǒng)所有的相關(guān)及使用人員角色

　　系統(tǒng)關(guān)鍵的使用場景

　　系統(tǒng)規(guī)模、性能要求以及部署方式等非功能性需求

　　功能設(shè)計

　　功能設(shè)計與需求分析差不多同時在開展，在很多軟件項目中，對于功能設(shè)計不是特別重視。但對于某些軟件項目而言，這是一個相當(dāng)重要的工作。對于主要是用戶界面的軟件項目來說，功能設(shè)計可以看作是畫出原型界面，描述使用場景，獲得用戶認可的過程。而對于沒有界面的軟件項目來說，則功能設(shè)計與需求分析的區(qū)分更為模糊。

　　參與的人員與需求分析的參與人員類似，架構(gòu)師更側(cè)重于參與此類工作，并給與一些實現(xiàn)層面的判斷和取舍。

　　功能設(shè)計需要明確的核心是：

　　系統(tǒng)的行為

　　系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

　　系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計是一個非常依賴于經(jīng)驗的設(shè)計過程。需要根據(jù)軟件項目的特定功能需求和非功能性需求進行取舍，最終獲得一個滿足各方要求的系統(tǒng)架構(gòu)。系統(tǒng)架構(gòu)的不同，將很大程度上決定系統(tǒng)開發(fā)和維護是否能夠較為容易的適應(yīng)需求變化，以及適應(yīng)業(yè)務(wù)規(guī)模擴張。

　　架構(gòu)設(shè)計工作中，用戶參與程度很低。軟件開發(fā)團隊中的需求人員參與程度很低，但團隊中的所有核心設(shè)計和開發(fā)人員都應(yīng)該參與其中，并達成一致意見。

　　架構(gòu)設(shè)計的主要成果，是將系統(tǒng)的不同視圖予以呈現(xiàn)，并使之落實到開發(fā)中：

　　系統(tǒng)開發(fā)視圖及技術(shù)路線選擇

　　系統(tǒng)邏輯視圖

　　系統(tǒng)部署視圖

　　系統(tǒng)模塊視圖

　　系統(tǒng)的領(lǐng)域模型

　　在軟件開發(fā)過程中，系統(tǒng)的架構(gòu)不是一成不變的，隨著設(shè)計人員和開發(fā)人員對于系統(tǒng)的理解不斷深入，系統(tǒng)的架構(gòu)也會發(fā)生演化。在軟件項目中，架構(gòu)設(shè)計是開發(fā)團隊溝通的統(tǒng)一語言，設(shè)計文檔必須要隨著系統(tǒng)的變化進行更新，保障開發(fā)團隊對于系統(tǒng)的理解和溝通的一致性。

　　模塊/子系統(tǒng)概要設(shè)計

　　模塊/子系統(tǒng)的概要設(shè)計，由架構(gòu)師參與，核心設(shè)計和開發(fā)人員負責(zé)的方式進行。

　　在概要設(shè)計工作中，我們需要在架構(gòu)確定的開發(fā)路線的指導(dǎo)下，完成模塊功能實現(xiàn)的關(guān)鍵設(shè)計工作。在概要設(shè)計階段，需要關(guān)注于模塊的核心功能和難點進行設(shè)計。這個過程中更多推薦的采用UML來進行概要設(shè)計，需要進行：

　　模塊實現(xiàn)機制設(shè)計

　　模塊接口設(shè)計

　　關(guān)鍵類設(shè)計

　　畫出時序圖

　　交互圖等。

　　模塊詳細設(shè)計

　　在瀑布式開發(fā)模型中，模塊的詳細設(shè)計會要求比較嚴格，將所有類進行詳細設(shè)計。據(jù)我所知，除了一些對于系統(tǒng)健壯性要求非常嚴格的軟件項目，如國防項目，金融項目還要求有詳細設(shè)計文檔之外。其他的項目大多采用其他方式來處理這樣的工作，如自動化測試等。

　　綜上所述，軟件設(shè)計文檔作為軟件開發(fā)團隊的溝通、理解、知識共享的手段，具有非常重要的意義。而根據(jù)軟件團隊的規(guī)模，對于文檔上承載的信息詳細程度可以有不同程度的要求。我們軟件團隊對于*如何使用設(shè)計文檔有一個統(tǒng)一的理解，并堅持更新設(shè)計文檔*，這就是軟件設(shè)計的最佳實踐！

　　軟件設(shè)計所需要的知識與技能

　　UML 統(tǒng)一建模語言

　　軟件工程

　　面向?qū)ο蟮木幊?OOP

　　操作系統(tǒng)

　　數(shù)據(jù)庫原理

　　設(shè)計模式

　　溝通能力

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