軟件設計過程

.概念、方法、實踐步驟設計是指根據需求開發(fā)的結果，對產品的技術實現由粗到細進行設計的過程。根據設計粒度和目的的不同可以將設計分為概要設計、詳細設計等階段以便于管理和確保質量。設計內容也要根據軟件系統(tǒng)的實際情況進行定義，比如對于交互性要求高的系統(tǒng)可以有視覺設計等等。一般來說可以將設計階段劃分為概要設計、詳細設計2階段進行管理，程序設計可以結合項目管理、作業(yè)配分、開發(fā)團隊的能力以及質量要求等因素來決定是否作為單獨的階段進行管理?！龈乓O計：定義實現需求的工作產品技功能、技術構架，定義設計準則及共通處理方針，分解劃分功能模塊，定義各功能模塊的功能和業(yè)務處理，定義模塊間的接口關系。典型的工作產品有《概要設計書》、《設計準則》及《共通處理方針》。一般包括系統(tǒng)技術構架，機能一覽，機能遷移圖，數據庫邏輯設計，數據文件邏輯定義，系統(tǒng)各單位功能模塊及接口定義，設計準則及共通處理方針（外觀、操作、錯誤處理、日志、提示信息、異常處理、命名規(guī)約、編碼規(guī)約等方針）等內容?！鲈敿氃O計：定義各功能模塊的功能單元的詳細實現，包括接口的物理定義，明確數據庫/數據文件的物理定義等。典型的工作產品：《詳細設計書》。典型的內容包括各模塊的功能單元實現的詳細描述，數據庫物理設計，數據文件物理定義，接口物理定義，狀態(tài)碼物理設計，輸出信息（MSG/LOG）設計等內容。程序設計：結合具體的編碼語言，編碼過程中對代碼的設計。根據經驗對于團隊中有大量初學者來說，進行一定量的程序設計可以提高編碼的質量和效率。.設計階段的主要流程設計階段的主要活動包括以下內容:設計階段的計劃或規(guī)劃、確定設計的準則、設計以及制作設計文檔、設計產物評審等。.設計階段的計劃或規(guī)劃內容為確定設計團隊的組織并授權、評估設計階段的工作量、明確設計的工作任務（WBS分解）以及完成時間、定義設計階段的質量標準以及效率標準。這部分活動主要是PDCA中首要步驟，除上述內容外，還需要考慮項目管理中一些共同管理規(guī)劃，比如風險管理、配置管理、干系人管理、變更管理、決策分析管理等等內容。在多人或團隊作業(yè)的工作，制定合理的計劃和規(guī)劃是首要的步驟。.設計不同類型的系統(tǒng)其設計方法、方式等有很大的區(qū)別，比如圖像處理系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和ERP等管理系統(tǒng)的差異是顯而易見的。因此設計階段有個關鍵的活動就是確定設計準則，這個活動的主要目的就是根據系統(tǒng)的實際情況，選擇最佳的實踐，用最優(yōu)的方法指導設計的進行。設計準則通常要考慮的內容包括：設計的內容、方法、工具、模板、命名規(guī)約、模塊劃分規(guī)則（尤其設計粒度）、質量以及效率評估方式等等。.設計以及制作設計文檔:根據設計準則以及設計規(guī)劃執(zhí)行設計任務并制作設計文檔多數情況不是一件復雜的工作，但是對軟件系統(tǒng)來說卻是一個迭代的、消化大量時間的過程。從我們討論設計思路、形成初步草案、充分溝通、決策優(yōu)劣、再修正、評審通過都需要理解、學習、反復迭代并花費大量時間。軟件系統(tǒng)的設計無論采用什么形式，分層、抽象、歸納、匯總是設計的主要方法。分層和抽象是最關鍵的步驟，也是相對比較難掌握的，無論分層和抽象都是從分類開始的，比如功能的分類、業(yè)務的分類、信息的分類、控制模式的分類等等，只要能逐層分類就很容易進行分層和抽象。另外，歸納、匯總是常見的方法，也是體力工作，只要認真細致就能很好的完成。.設計產物評審：針對設計設計產物進行評審以及相關的溝通是確保設計質量的主要活動。從形式上，可以采用多種方法，比如設計小組評審、P2P評審、正式會議評審等等。設計階段的主要活動設計階段的計劃或規(guī)劃、確定設計的準則、設計以及制作設計文檔、設計產物評審等是個反復迭代的過程。本質上設計是個學習迭代的過程、通過不斷的評審、確認、改善達到成熟，因此設計的保證手段主要是設計準則和評審。根據軟件項目類型的不同具體流程也有一些細節(jié)差異，每個軟件開發(fā)組織可以結合業(yè)務特征具體定義，下面舉例介紹2種典型的流程。例：軟件外包企業(yè)，工程類的典型流程（概要設計）主要特征：流程強調客戶的參與，比如對設計的計劃、設計的成果的評審。強調對關鍵的過程，比如系統(tǒng)架構的結果進行質量管控。對不同規(guī)模、技術、質量、進度要求的項目進行分級控制。制定及修改項目計劃項目經理根據《項目計劃規(guī)程》制定概要設計計劃，明確設計（式樣）管理組中參與概要設計人員的工作任務和完成時間，并通知各相關者進行確認。項目進行中，根據給定需求的變更和概要設計的實際進度狀況的跟蹤結果，及時調整或重新制定概要設計的詳細進度計劃。根據概要設計的進展狀況，必要時修正計劃并與客戶達成一致。注：與客戶達成一致是外包的核心，計劃以及核心內容和客戶達成一致非常重要。項目概要設計計劃并入項目計劃中。確定系統(tǒng)架構和概要設計準則?確定系統(tǒng)架構對于A、B類項目啟動DAR（參見《決策分析規(guī)程》），分析風險、成本、進度的制約、技術、質量的要求，決定是否需要購買商業(yè)組件、是否復用已有構件。如果確認需要進行采購，請參見《供應商合同管理規(guī)程》。根據公司人員情況、項目業(yè)務特征、性能數據量要求、可靠性要求、成本、效率、風險等方面內容提出多種系統(tǒng)架構進行評定，最終選定適合項目的系統(tǒng)架構。輸出參見《決策分析規(guī)程》的輸出。對于非A、B類項目設計（式樣）管理組根據公司人員情況、項目業(yè)務特征、性能數據量要求、可靠性要求、成本、效率、風險等方面內容對多種系統(tǒng)架構進行評定，最終選定適合項目的系統(tǒng)架構。如果用戶有不同于一般項目的要求或者采用了公司不熟悉的架構，開發(fā)技術（環(huán)境）組需制作項目原型，以驗證技術架構方案并確保其正確性。注：根據不同工作量、技術、質量、進度要求、團隊規(guī)模等識別出項目分類，并對概要設計的關鍵控制點（體系結構）進行不同的管控。?確定概要設計準則設計（式樣）管理組根據項目情況，確定項目的概要設計準則，準則通常包括：項目概要設計的方法、項目概要設計所使用的工具、概要設計成果物所使用的部分模板等。設計（式樣）管理組定義各種方針，各單位機能模塊設計時應遵循已定義的各類方針。通常需要定義的方針包括：操作、錯誤處理、日志、提示信息、異常處理、命名規(guī)約等方針。所定義的所有的處理方針均需形成文檔，進行配置管理。對定義的所有內容形成《概要設計準則》。設計業(yè)務機能設計（式樣）管理組對《系統(tǒng)要件定義書》中定義的業(yè)務組件使用各種方法進行細化（包括拆分、合并、分組等），并將各需求分配到這些細分的業(yè)務組件或功能模塊上。設計（式樣）管理組根據各類處理方針，對各單位機能組件和功能模塊的外觀、數據項目定義、功能概要、數據處理流程、操作方法、各機能組件或功能模塊的接口和參數等進行設計。定義各機能組件和功能模塊的接口和參數，各設計人員需驗證其接口銜接上的一致性。將以上的內容加入對系統(tǒng)架構的描述，形成《概要設計書》。設計（式樣）管理組將概要設計的內容按照其和需求的對應關系填入《需求追蹤矩陣》。數據庫邏輯設計。評審系統(tǒng)概要設計項目經理組織項目評審專家組對概要設計的成果物進行評審（參見評審規(guī)程）。評審中發(fā)現的問題需體現于《概要設計評審報告》中。評審結束后，開發(fā)經理（PJL）跟蹤這些問題，直到問題得到修正。評審結束后，項目評審專家組需要根據評審的結論產生《概要設計評審報告》，并上報項目經理（PM）。確認概要設計?概要設計評審通過后，項目經理（PM）針對《概要設計書》取得客戶的認可。注:軟件外包中的概要設計結果一般還需要客戶的評審，這個也是項目屏蔽風險的主要方法，但是不同的客戶技術水平并不相同，還要根據實際情況來判斷。納入基線管理概要設計評審通過后，《概要設計準則》、《概要設計書》、《需求追蹤矩陣》需納入基線管理本規(guī)程所產生的所有文檔均需進行配置管理（參見配置管理規(guī)程）。產生的文檔通常包括：《概要設計準則》《概要設計書》《概要設計評審報告》案例2：軟件產品類的典型流程主要特征：流程強調交互設計強調設計方針的管理。對設計內容進行的明確規(guī)范計劃編制產品研發(fā)經理根據《開發(fā)詳細時間計劃》細化設計工作，編制《系統(tǒng)設計計劃》。經相關人員確認后，提交產品團隊經理審核，審核通過后發(fā)布計劃。產品團隊經理應將《系統(tǒng)設計計劃》及時合并到《開發(fā)詳細時間計劃》中。設計準則確定系統(tǒng)設計組根據項目情況，確定設計準則。準則通常包括：設計的方法、設計使用的工具、設計成果物所使用的模板等。系統(tǒng)設計組制定各種設計方針，設計過程中需遵循已定義的方針。概要設計準則概要設計方針通常包含：功能模塊命名規(guī)約、功能模塊操作、錯誤處理、異常處理、提示信息顯示、日志記錄等。系統(tǒng)設計組匯總概要設計方針形成《概要設計準則》。詳細設計準則詳細設計的方針通常包含：類和方法命名規(guī)約、方法輸入參數的排列次序、方法輸出參數的格式、提示信息輸出格式、方法級日志輸出格式等。系統(tǒng)設計組匯總詳細設計方針形成《詳細設計準則》。設計準則評審產品研發(fā)經理宜組織資源對《概要設計準則》、《詳細設計準則》進行評審，評審通過后，由配置組進行配置管理。概要設計《概要設計書》編制《概要設計書》應包含以下內容：系統(tǒng)架構設計根據產品的業(yè)務特征、性能要求、可靠性要求、成本等方面內容，針對產品使用的技術平臺和軟硬件架構，提出多種候選方案；方案的內容應包含：系統(tǒng)使用的軟硬件技術平臺及相關技術列表、系統(tǒng)的物理架構、物理器件類型、數據庫管理系統(tǒng)類型、服務器類型、子系統(tǒng)劃分及部署方式、系統(tǒng)的軟件架構、第三方軟件平臺列表等；功能模塊設計根據《產品規(guī)格說明書》的定義，結合產品的領域知識，通過拆分、合并、分組等方法，將產品的各項功能劃分到子系統(tǒng)中，并細化到各機能組件和功能模塊上；系統(tǒng)接口設計接口主要用于子系統(tǒng)/模塊之間或內部系統(tǒng)與外部系統(tǒng)進行各種交互；接口設計應根據制定各種方針，結合業(yè)務特點，并使用相應的設計方法；接口設計的內容應包含：接口的名稱、功能描述、接口的輸入輸出定義、接口的使用方法、接口的數據處理流程、輸入輸出的數據結構定義、異常處理機制、錯誤處理機制、日志記錄方法及格式等；數據庫設計根據業(yè)務的復雜程度和設計實現的需要，對核心和重要的數據生成數據字典，對于復雜的操作流程，進行適當的流程說明；完成核心和重要庫表的邏輯設計；《概要設計書》評審產品研發(fā)經理組織相關干系人對《概要設計書》進行評審。評審通過后，由配置組進行配置管理。視覺設計視覺設計的主要工作是根據交互設計的低保真原型進行高保真視覺效果設計；視覺設計主要內容為整體風格把握，包括頁面顏色、元素外觀、配圖；注：強調交互設計中的視覺設計，單獨作為一項工作內容進行管理。詳細設計《詳細設計書》編制《詳細設計書》應包含以下內容：模塊接口設計對用于持久化的文件進行設計，設計的內容應包含:文件的存放位置、文件名稱、內容編碼、內容結構、讀寫控制機制等；對持久化內存數據進行設計，設計的內容應包含數據的存儲格式、數據的緩存刷新機制、數據的讀寫時機和方式等；對數據庫進行物理設計。設計的內容應包含：表、視圖、存儲過程等;模塊功能設計對模塊/子模塊的的命名空間進行設計。如對源代碼的包結構進行設計；對模塊/子模塊的內部功能流程進行設計，將功能和職責細分到具體的類；對于核心的類進行屬性和方法進行設計；對復雜的計算進行算法設計；共通功能設計對異常、錯誤、消息和日志進行詳細的設計；對內存管理、線程管理等進行設計；對系統(tǒng)性能諸如：抗壓性、吞吐量、響應速度、安全性等進行進行設計；《詳細設計書》評審產品研發(fā)經理組織相關干系人對《詳細設計書》進行評審。評審通過后，由配置組進行配置管理。前端設計前端設計是指根據視覺設計結果，進行CSS、HTML、JS進行編碼；前端設計的主要工作為：超文本結構設計、樣式設計、交互效果實現、瀏覽器兼容設計、頁面性能優(yōu)化；注：強調交互設計中的視覺設計，單獨作為一項工作內容進行管理。3.1概要設計的主要內容不同的系統(tǒng)類型其概要設計的內容也不相同，通過概要設計準則我們可以根據實際情況確定概要設計的具體內容，但是一般來說，概要設計的內容可以包含系統(tǒng)構架、模塊劃分、系統(tǒng)接口、數據設計4個主要方面的內容。.系統(tǒng)構架系統(tǒng)構架包含系統(tǒng)使用的軟硬件技術平臺及相關技術列表、系統(tǒng)的物理架構、物理器件類型、數據庫管理系統(tǒng)類型、服務器類型、子系統(tǒng)劃分及部署方式、系統(tǒng)的軟件架構、第三方軟件平臺列表等。例：硬件架構

明工，理件由Ml毒Q1UH明工，理件由Ml毒Q1UH下口問支也匕MT、'IHMER百去-Mau例：軟件架構：包括層次劃分、子系統(tǒng)&模塊劃分例：軟件技術平臺軟件技術平臺通常定義采用什么樣的軟件體系來實現具體的功能，比如采用SOA結構實現服務分散部署，用ESB解決數據通訊以及共享，采用MVC結構實現交互、業(yè)務分離，采用RIA技術支撐復雜、可視交互等等。

篌目比北足門口，赤i以上,溯軸*也地:第拘A口用heTcmcActFIBrBhlegi篌目比北足門口，赤i以上,溯軸*也地:第拘A口用heTcmcActFIBrBhlegift鬻.胃隸S.EQA口?二rkSDKS.0KE.工囊制拈網面葭3地例：子系統(tǒng)劃分.模塊劃分模塊劃分的主要工作是結合業(yè)務領域以及系統(tǒng)的要求，通過拆分、合并、分組等方法，將各功能劃分到子系統(tǒng)和功能模塊中，并細化到各機能組件和功能模塊上。模塊劃分可以通過2步來實現，層次以及模塊設計和流程設計。第1步層次設計，對于復雜系統(tǒng)需要對系統(tǒng)進行多層的劃分，然后一層層的設計。層次劃分的方法可以結合業(yè)務、部署、運用功能等因素考慮，首先進行分類，然后進行抽象分析，整

理共性要素，將功能歸納到模塊。制作方法方法可以采用各種表述方法，下例都是按圖或表的方式制作的。例層次、模塊劃分凝號■name攝更曉明塞電站智鞍詣」智能輔助盍據系院」B001501-TsarSt±MafLager--狀態(tài)管理」保尊和婕I!設管實時/歷史狀態(tài)信息.根供狀態(tài)取都弒態(tài)育恂功能。-BDQ1S02*TaairAliiiSarLiger^警報管理，?用期曖厘設葡英市歷史則艮信曳，提俱矍報國揖，轡報直詢Hi施“一BOB小弘TsanT任莠雷理，提哄任勢蜜制功能，避行任丞曲黑排，發(fā)強，任珞■姑累的保存，我得■-b卿痢&■tsairJi'asktaei-aii任壽執(zhí)行副產任務的執(zhí)行r自動控制r自動果案地執(zhí)行t『b001SO&4-Ts-LfiiEilpjl^fic8攜他皆卷睡等選行諛首命令楨行排阿能一￡001506^T日■anEquJIarbmgcr」設唇西舞.,迸行地巖的墻加，蒯除卻格西功能一遺髀毋鷹蟋的岐越口解除功能.J600120?-=TsairSeTJlanafEr^職各管理，讖務心.思錐瀘，定時服壽工作壯態(tài)橙透--國耀0初TsotKstManagrr,箭gL表管理J報供畫面顯示用能息5度表堂詢功能『授如面窗表密嬴管麻刪除,導人功能一B001S09rIt9iri.rl2J*:1理，，日志的更加囹除查詢助能.￡001510.T5.MTKflltI=3Ej3gt權限皆理-叔眼的增加，刪除.悔效，同步功時."B001EL1.設鼾魴P，和設備間茁遹曬，糧室通訊格或股災馴服務間授門福式的轉拗.「例中對系統(tǒng)首先進行了平臺的劃分（省、市、終端）、各平臺中的子系統(tǒng)（監(jiān)控系統(tǒng)、分析系統(tǒng)）進行定義，同時對子系統(tǒng)中的各模塊（服務）進行的明確的定義。例層次、模塊劃分按業(yè)務功能進行劃分，同時對一些共性模塊進行抽象后歸納。

第2步進行流程劃分，進行模塊間的流程設計。層次、模塊劃分完成后，需要對整理描述各模塊間的關系，這些關系可以包括時序關系、狀態(tài)關系、數據關系等等。在實際設計中，可以根據情況采用不同的描述方法來制作對應的設計文檔，比如以時序為主的系統(tǒng)可以采用時序圖。例模塊切分后，切分用例、流程。采用時序圖的方式進行的模塊間流程設計

-II-II.接口設計軟件系統(tǒng)結合業(yè)務、功能、部署等等因素將軟件系統(tǒng)逐步分解到模塊，那么模塊與模塊間就必須根據各模塊的功能定義對應的接口。概要中的接口設計主要用于子系統(tǒng)/模塊之間或內部系統(tǒng)與外部系統(tǒng)進行各種交互。接口設計的內容應包含:功能描述、接口的輸入輸出定義、錯誤處理等。軟件系統(tǒng)接口的種類以及規(guī)范很多，可以有API、服務接口、文件、數據庫等等，所以設計的方法也有很大的差異。但是總體來說接口設計的內容包含：通訊方法、協(xié)議、接口調用方法、功能內容、輸入出參數、錯誤/例外機制等。從成果上來看，接口一覽（表）以及詳細設計資料是必須的資料。例.WebService調用的XML格式的接口設計這個接口定義了數據的格式、含義、類型等方面的內容。

例.API調用模式的接口設計.數據設計現代的軟件系統(tǒng)和信息數據緊密的相連，尤其信息系統(tǒng)主要就是處理各類數據。從本質上來說各類系統(tǒng)都是（信息）收集、轉換、處理、再轉換、傳播的過程。難道不是這樣嗎？從人體這個系統(tǒng)到我們的電視、手機系統(tǒng)，這些本質過程有差異嗎？軟件系統(tǒng)的數據設計，尤其信息系統(tǒng)，主要包含數據庫設計或完成核心（庫）表的設計，當然除了數據庫設計還包括建立在內存、文件中各種關鍵的數據也是設計內容。?數據庫設計：數據庫邏輯設計、物理設計、容量設計、數據字典、數據部署設計等等內容。?數據設計：配置文件設計、臨時文件設計、內存數據設計（共享數據設計、內容數據結構設計）等內容。例數據庫設計（E-R圖）例數據字典補充例內存設計補充例配置文件設計補充3.2詳細設計的主要內容詳細設計的是概要設計的延續(xù)，這個延續(xù)體現在設計粒度上。一般來說，詳細設計根據業(yè)務要求以及概要設計的內容，確定細化個各類組件的功能、邏輯流程、業(yè)務要求、組件接口。從過程上基本遵循設計的4個主要活動，具體操作一般可以概括為模塊組件分割、模塊組件設色畫報表理式，內置處置遵輯及務共?冏:■■■■■■,色畫報表理式，內置處置遵輯及務共?冏:■■■■■■,三三三三亍三二。工七-■j'aMd=5KHl我求其同癥泰襄如破妹；：：J.1：.：.：：J.-J.JJ.：.：：：.：.：.：-.：.：.J.：：.：：■再圓一思、西面遷移通血功能件￡立、處理劭快，業(yè)帶違m衢3程喙致」看連市.內部給悔、處黑謔睚.咫直接口計、設計共通功能3個步驟，其中組件分割是比較關鍵的。一般的信息系統(tǒng)，主要的組件分類可以包括畫面、報表、服務、共同組件。:二二」二二二二二三KEK三KEKMl■二/苜塞，荷量T方片:芍鎮(zhèn)甚置:|線程特混，去唱各組件音招：眸存管理.文■件處理,文字處理JE-疑修理.加睇空等.畫面設計畫面設計是交互性設計的主要內容之一。常見的設計內容包括畫面一覽對應的畫面遷移關系，詳細的畫面功能。例，畫面一覽

MJst*?*m1I2Au■*■-f■>1??1Tjil-huuMs_FU.02?O1[沫FISYSf>9=}____.ffiju上出稀一二:：Cv：rr■gTSCHRlzjOSsiscnoaS1O1T3GHT^D2OtG迎1i:二力SYS醛g[TE以期部卻Er品皿?*9118黨色&fi0-1角色郡曝第皿9.1.lgot&FfirfeffflfeaJEraSptsmostoCMJ電廠管埋.Of田戶欄自一的皿?：5TSO4CHLi1aQ2用戶律。父啊1《含膽戶角色;；STSD40Egrtn-”\fcJbTb~oi■■■.■■STSOti&L3bwg3L44mET：O1￡TFE；D€Otr(,5,o5Rsocck!IE07:?r-O1STSD701*陋百恚管型otETSOSCM.1---|￡11-^T上與5T^9EKM.注?.__話9W2上0T刈*&SEH399OQu2LCH.OiCWDLOlEM碎5SK1；蟠■曜cikrnidM-j一aESt*^5CH占日薄隹就Jkfin.JCDH舊g[34osGSSMM-AKflfiHJ.U