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軟件方案設(shè)計(jì)
自從1968年提出“軟件工程”概念以來(lái)，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(guò)。而在這個(gè)過(guò)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(jì)，歡迎閱讀參考！
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(rèn)為是按照需求分析，設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)，測(cè)試 (確認(rèn))， 集成，和維護(hù)順序的進(jìn)行。
快速原型法
快速原型模型的第一步是建造一個(gè)快速原型，實(shí)現(xiàn)客戶或未來(lái)的用戶與系統(tǒng)的交互，用戶或客戶對(duì)原型進(jìn)行評(píng)價(jià)，進(jìn)一步細(xì)化待開發(fā)軟件的需求。通過(guò)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(gè)開發(fā)工作被組織為一系列的短小的、固定長(zhǎng)度（如3周）的小項(xiàng)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(jì)、實(shí)現(xiàn)與測(cè)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(dòng)，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(guò)客戶的反饋來(lái)細(xì)化需求，并開始新一輪的迭代。
不同的開發(fā)模型，對(duì)于設(shè)計(jì)階段的工作要求也不盡相同。相對(duì)來(lái)說(shuō)，瀑布式模型中對(duì)于設(shè)計(jì)文檔的粒度要求得最細(xì)，而快速原型法對(duì)于設(shè)計(jì)的要求一般來(lái)說(shuō)比較弱，迭代式開發(fā)在每一階段中的設(shè)計(jì)文檔工作量都相對(duì)較少，但在軟件開發(fā)完成后，最終的設(shè)計(jì)文檔完善程度要比快速原型法的好。
軟件設(shè)計(jì)的總體思路
軟件設(shè)計(jì)的本質(zhì)就是針對(duì)軟件的需求，建立模型，通過(guò)將模型映射為軟件，來(lái)解決實(shí)際問題。因此軟件設(shè)計(jì)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(hù)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(jì)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(jì)開發(fā)人員在軟件的設(shè)計(jì)開發(fā)過(guò)程中針對(duì)軟件項(xiàng)目的特點(diǎn)進(jìn)行溝通和協(xié)調(diào)，整理出對(duì)軟件項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的行之有效的方式，進(jìn)行軟件的設(shè)計(jì)。并保障軟件設(shè)計(jì)文檔的一致性，完整性和可理解性。
誰(shuí)來(lái)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)
在我們開發(fā)人員中，有很多人這樣理解：“軟件設(shè)計(jì)文檔就是軟件架構(gòu)師和設(shè)計(jì)人員的事情”，其實(shí)不然。設(shè)計(jì)文檔是整個(gè)軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)的產(chǎn)出，其中有些設(shè)計(jì)文檔由架構(gòu)師或者設(shè)計(jì)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(shí)踐
我們經(jīng)常聽到這樣的話：
“設(shè)計(jì)文檔沒有用，是用來(lái)糊弄客戶和管理層的文檔”；
“用來(lái)寫設(shè)計(jì)文檔的時(shí)間，我的開發(fā)早就做完了”；
“項(xiàng)目緊張，沒有時(shí)間做設(shè)計(jì)”；
這些言論，并不是正確的觀念，根據(jù)軟件項(xiàng)目的實(shí)際情況，軟件開發(fā)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以約定設(shè)計(jì)文檔的詳細(xì)程度。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)需要保障設(shè)計(jì)文檔的完整性和一致性，在項(xiàng)目進(jìn)度緊張的情況下，軟件設(shè)計(jì)文檔可以更初略一些；在項(xiàng)目時(shí)間充裕的情況下，相關(guān)文檔可以更為詳盡。但是在項(xiàng)目開發(fā)過(guò)程中，需要軟件設(shè)計(jì)開發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)于設(shè)計(jì)文檔有共同的理解。
設(shè)計(jì)文檔分類與使用
通常來(lái)說(shuō)，作為軟件項(xiàng)目，我們需要有這幾類文檔
需求說(shuō)明文檔
功能設(shè)計(jì)文檔
系統(tǒng)架構(gòu)說(shuō)明書
模塊概要設(shè)計(jì)文檔
模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔
就像我之前說(shuō)到的，在某個(gè)軟件團(tuán)隊(duì)，對(duì)于以上的文檔的要求是可以完全不同的，在簡(jiǎn)單項(xiàng)目中，可能所有類型的文檔放在一個(gè)文檔中進(jìn)行說(shuō)明；在復(fù)雜項(xiàng)目中，每一類文檔可能都要寫幾個(gè)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(cè)。因此，在我們軟件設(shè)計(jì)和開發(fā)人員心目中需要明確的是：文檔并不是我們進(jìn)行設(shè)計(jì)的目標(biāo)，也不是我們?cè)O(shè)計(jì)過(guò)程中額外的工作。
軟件設(shè)計(jì)文檔是我們?cè)谲浖O(shè)計(jì)開發(fā)過(guò)程中形成的，用來(lái)在軟件設(shè)計(jì)開發(fā)團(tuán)隊(duì)內(nèi)部以及與各干系人之間進(jìn)行溝通的文檔，這些文檔記錄了軟件項(xiàng)目中的各種知識(shí)，方案的思路、以及各種決策意見。
下面我們就軟件設(shè)計(jì)開發(fā)過(guò)程中必須要完成的工作進(jìn)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(shí)間要求，而我們需要關(guān)注的是在這個(gè)階段內(nèi)需要完成的工作，以及這個(gè)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(jìn)行任何一個(gè)軟件項(xiàng)目設(shè)計(jì)開發(fā)過(guò)程中都必須要完成的工作。
這個(gè)工作通常與客戶一起完成。在不同的項(xiàng)目中，這個(gè)“客戶”可能來(lái)自真正的購(gòu)買產(chǎn)品的用戶，使用系統(tǒng)的用戶，也有可能來(lái)自團(tuán)隊(duì)的某個(gè)人員，如產(chǎn)品經(jīng)理等。軟件設(shè)計(jì)開發(fā)團(tuán)隊(duì)的參與成員根據(jù)項(xiàng)目的不同規(guī)模，則參與的人員也有所不同。原則上，設(shè)計(jì)開發(fā)人員參與的時(shí)間點(diǎn)越早，對(duì)于需求的理解和把握會(huì)更好。這個(gè)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(lái)說(shuō)，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(shuō)明文檔來(lái)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(chǎng)景。但無(wú)論采取何種方式，進(jìn)行需求的描述，需求說(shuō)明需要明確以下幾點(diǎn)：
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(chǎng)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(jì)
功能設(shè)計(jì)與需求分析差不多同時(shí)在開展，在很多軟件項(xiàng)目中，對(duì)于功能設(shè)計(jì)不是特別重視。但對(duì)于某些軟件項(xiàng)目而言，這是一個(gè)相當(dāng)重要的工作。對(duì)于主要是用戶界面的軟件項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，功能設(shè)計(jì)可以看作是畫出原型界面，描述使用場(chǎng)景，獲得用戶認(rèn)可的過(guò)程。而對(duì)于沒有界面的軟件項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，則功能設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)層面的判斷和取舍。
功能設(shè)計(jì)需要明確的核心是：
系統(tǒng)的行為
系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)非常依賴于經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過(guò)程。需要根據(jù)軟件項(xiàng)目的特定功能需求和非功能性需求進(jìn)行取舍，最終獲得一個(gè)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(hù)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(kuò)張。
架構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，用戶參與程度很低。軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)中的需求人員參與程度很低，但團(tuán)隊(duì)中的所有核心設(shè)計(jì)和開發(fā)人員都應(yīng)該參與其中，并達(dá)成一致意見。
架構(gòu)設(shè)計(jì)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(shí)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(guò)程中，系統(tǒng)的架構(gòu)不是一成不變的，隨著設(shè)計(jì)人員和開發(fā)人員對(duì)于系統(tǒng)的理解不斷深入，系統(tǒng)的架構(gòu)也會(huì)發(fā)生演化。在軟件項(xiàng)目中，架構(gòu)設(shè)計(jì)是開發(fā)團(tuán)隊(duì)溝通的統(tǒng)一語(yǔ)言，設(shè)計(jì)文檔必須要隨著系統(tǒng)的變化進(jìn)行更新，保障開發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)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(jì)
模塊/子系統(tǒng)的概要設(shè)計(jì)，由架構(gòu)師參與，核心設(shè)計(jì)和開發(fā)人員負(fù)責(zé)的方式進(jìn)行。
在概要設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)工作。在概要設(shè)計(jì)階段，需要關(guān)注于模塊的核心功能和難點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。這個(gè)過(guò)程中更多推薦的采用UML來(lái)進(jìn)行概要設(shè)計(jì)，需要進(jìn)行：
模塊實(shí)現(xiàn)機(jī)制設(shè)計(jì)
模塊接口設(shè)計(jì)
關(guān)鍵類設(shè)計(jì)
畫出時(shí)序圖
交互圖等。
模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)
在瀑布式開發(fā)模型中，模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)會(huì)要求比較嚴(yán)格，將所有類進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。據(jù)我所知，除了一些對(duì)于系統(tǒng)健壯性要求非常嚴(yán)格的軟件項(xiàng)目，如國(guó)防項(xiàng)目，金融項(xiàng)目還要求有詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔之外。其他的項(xiàng)目大多采用其他方式來(lái)處理這樣的工作，如自動(dòng)化測(cè)試等。
綜上所述，軟件設(shè)計(jì)文檔作為軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)的溝通、理解、知識(shí)共享的手段，具有非常重要的意義。而根據(jù)軟件團(tuán)隊(duì)的規(guī)模，對(duì)于文檔上承載的信息詳細(xì)程度可以有不同程度的要求。我們軟件團(tuán)隊(duì)對(duì)于*如何使用設(shè)計(jì)文檔有一個(gè)統(tǒng)一的理解，并堅(jiān)持更新設(shè)計(jì)文檔*，這就是軟件設(shè)計(jì)的最佳實(shí)踐！
軟件設(shè)計(jì)所需要的知識(shí)與技能
UML 統(tǒng)一建模語(yǔ)言
軟件工程
面向?qū)ο蟮木幊?OOP
操作系統(tǒng)
數(shù)據(jù)庫(kù)原理
設(shè)計(jì)模式
溝通能力
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