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目录 1. 软件设计基本概念 2. 体系结构设计 3. 用户界面设计 4. 数据库设计 5. 模块设计 6. 数据结构与算法设计 7. 小结 参考书：《软件工程与项目管理解析》，林锐 著，电子工业出版社，2003 1. 软件设计基本概念 1.1 基本概念 设计师与程序员的地位。软件设计的技术难度要比编程、测试的高。所以程序员、测试员称为“员”，而设计师尊称为“师”。 设计的好坏在根本上决定了软件的优劣。我们可以断言“差的系统设计必定产生差的软件系统”，但是不能保证“好的系统设计必定产生好的软件系统”。因为在设计之前有需求开发工作，在设计之后还有编程、测试和维护工作，无论哪个环节出了差错，都会把好事搞砸了。 据说上帝把所有的女士都设计成天使，可是天使们在下凡的时候，有些人双脚先着地，有些人脸先着地。上帝的这一疏忽让很多女士伤透了心。所以我们在开发软件时，一定要吸取这个教训。 软件设计之源是软件需求，包括“功能性需求”与“非功能性需求”。设计的目标就是使所设计的系统能够被开发方顺利地实现，并且恰如其分地满足用户的需求，使开发方和用户的利益极大化。开发人员不万不能偏离需求，为了追求技术的先进性而开展系统设计工作。 依据“分而治之”的思想，我们把系统设计过程划分为两个阶段：高层设计阶段和详细设计阶段。高层设计阶段的重点是系统结构设计。详细设计阶段的重点是用户界面设计、数据库设计、模块设计、数据结构与算法设计等。 著名3D游戏软件Quake设计师Michael Abrash 的总结：“所有真正杰出的设计一旦被设计好，看起来都是那么的简单和显而易见。但是在获得杰出设计的过程中，需要付出令人难以置信的努力。” 1. 软件设计基本概念 1. 软件设计基本概念 1.2 软件系统与人体的比喻 体系结构如同人的骨架。如果某个家伙的骨架是猴子，那么无论怎样喂养和美容，这家伙始终都是猴子，不会成为人。人的身材大小取决于骨架大小，天生小个子的人基本上不可能成为威猛的大汉，后天再努力（例如锻炼和吃喝）也白搭。由此可见，体系结构乃是系统设计的重中之重。 用户界面如同人的外表，最容易让人一见钟情或一见恶心。象人类追求心灵美和外表美那样，软件系统也追求（内在的）功能强大和（外表的）界面友好。我们在设计软件时不要沉迷于技术，而要多多思考什么样的界面才能让用户更加喜欢。 数据库是存储和处理数据用的。人体的数据库是大脑，知识相当于数据，全存在大脑里。如果脑子里存储的知识很多，那么这个人就显得博学。如果脑子处理知识的速度很高，那么这个人就显得聪明。数据库设计的主要挑战是“高速处理大容量的数据”。 模块如同人的器官。每个器官都具有特定的功能，器官们依附在骨架上。模块是软件系统的部件，它们安插在体系结构上（否则运行起来掉光光了）。在设计模块时要重视功能独立性，还要追求“高内聚、低耦合” 。 数据结构与算法如同人的神经和肌肉，它分布在全身，让器官具有生命并能发挥功能。人之所以能够全身运动，那是无数的神经和肌肉在起作用。如果局部的神经和肌肉失效了，那么会导致对应的器官残废。如果全局的神经和肌肉失效了，那么人就瘫痪了。同理，数据结构与算法也有全局和局部之分，都要慎重设计。 1. 软件设计基本概念 1.3 漫谈设计模式 20世纪90年代，面向对象（Object-Oriented）方法与技术在国内软件业界十分火爆，人们热衷于谈论“对象”并引以为荣。十多年来，人们发表、出版了无数的文章和书籍。现在，该写的似乎都写完了，没有新花样玩了，真是一片无聊。设计模式（Design Pattern）及时问世，面向对象爱好者们终于有了新的追求。 1995年，Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson, John Vlissides（戏称“四人帮”）出版了Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software，该书的中译本已于2000年出版 . “四人帮”这本书的主要贡献是：确立了设计模式这个术语，创导了一种新的面向对象设计思潮。该书出版后，全世界参与设计模式研究的人数呈爆炸性地增长。该书的负面效应是：这本书深奥无比，读者被分成两类，即“看得懂设计模式的”和“看不懂设计模式的”，后者居多。很多人刚入门时就被吓住了，知难而退。 何为“模式”和“设计模式” ?模式描述了在我们周围不断重复发生的问题，以及该问题的解决方案的核心，这样你就能一次又一次地使用该解决方案而不必重复劳动。 模式就是一种公式化的表现，究竟公式化是不是好事？（蔡学庸精辟的解释） 尽管软件技术发展非常快，但是仍然有非常多的设计模式可以让我们套用，包括体系结构模式、数据结构模式、接口模