软件的设计原则.ppt

软件设计及原则 为什么需要设计？ 软件设计是后续开发步骤及软件维护工作的基础。如果没有设计，只能建立一个不稳定的系统结构 软件设计任务 从工程管理的角度来看，软件设计分两步完成。 概要设计，将软件需求转化为数据结构和软件的系统结构。 详细设计，即过程设计。通过对结构表示进行细化，得到软件的详细的数据结构和算法 软件设计分类 软件开发过程中软件设计包含: 体系结构设计 数据库设计 UI用户界面设计 数据结构与算法设计 我们本讲讨论的是面向对象的体系结构设计应该遵循的原则,了解这些原则可以很好的指导我们如何去设计满足要求软件. 软件设计过程 1.制定规范 在进入软件开发阶段之初，首先应为软件开发组制定在设计时应该共同遵守的标准，以便协调组内各成员的工作。包括: 阅读和理解软件需求说明书，确认用户要求能否实现，明确实现的条件，从而确定设计的目标，以及它们的优先顺序 根据目标确定最合适的设计方法 规定设计文档的编制标准 规定编码的信息形式，与硬件，操作系统的接口规约，命名规则 2.软件系统结构的总体设计 基于功能层次结构建立系统。 采用某种设计方法，将系统按功能划分成模块的层次结构 确定每个模块的功能 建立与已确定的软件需求的对应关系 确定模块间的调用关系 确定模块间的接口 评估模块划分的质量 3.处理方式设计 确定为实现系统的功能需求所必需的算法，评估算法的性能 确定为满足系统的性能需求所必需的算法和模块间的控制方式 周转时间 响应时间 吞吐量 精度 确定外部信号的接收发送形式 4.数据结构设计 确定软件涉及的文件系统的结构以及数据库的模式、子模式，进行数据完整性和安全性的设计 确定输入，输出文件的详细的数据结构 结合算法设计，确定算法所必需的逻辑数据结构及其操作 确定对逻辑数据结构所必需的那些操作的程序模块(软件包) 限制和确定各个数据设计决策的影响范围 若需要与操作系统或调度程序接口所必须的控制表等数据时，确定其详细的数据结构和使用规则 数据的保护性设计 防卫性设计：在软件设计中就插入自动检错，报错和纠错的功能 一致性设计： 保证软件运行过程中所使用的数据的类型和取值范围不变 在并发处理过程中使用封锁和解除封锁机制保持数据不被破坏 冗余性设计：针对同一问题，由两个开发者采用不同的程序设计风格不同的算法设计软件，当两者运行结果之差不在允许范围内时，利用检错系统予以纠正，或使用表决技术决定一个正确结果。 5.可靠性设计 可靠性设计也叫做质量设计 在运行过程中，为了适应环境的变化和用户新的要求，需经常对软件进行改造和修正。在软件开发的一开始就要确定软件可靠性和其它质量指标，考虑相应措施，以使得软件易于修改和易于维护。 6.编写概要设计阶段的文档 概要设计阶段完成时应编写以下文档： 概要设计说明书 数据库设计说明书 用户手册 制定初步的测试计划 7.概要设计评审 可追溯性：确认该设计是否覆盖了所有已确定的软件需求，软件每一成份是否可追溯到某一项需求，不要做无用功 接口：确认该软件的内部接口与外部接口是否已经明确定义。模块是否满足高内聚和低耦合的要求。模块作用范围是否在其控制范围之内 风险：确认该设计在现有技术条件下和预算范围内是否能按时实现 实用性：确认该设计对于需求的解决方案是否实用 技术清晰度：确认该设计是否以一种易于翻译成代码的形式表达 可维护性：确认该设计是否考虑了方便未来的维护 质量：确认该设计是否表现出良好的质量特征 各种选择方案：看是否考虑过其它方案，比较各种选择方案的标准是什么 限制：评估对该软件的限制是否现实，是否与需求一致 其它具体问题：对于文档、可测试性、设计过程..等进行评估 在详细设计过程中，需要完成的工作是： 确定软件各个组成部分内的算法以及各部分的内部数据组织 选定某种过程的表达形式来描述各种算法 进行详细设计的评审 面向对象设计(OOD) 面向对象设计继续做面向对象分析阶段的工作，建立软件的结构。 主要工作分为两个阶段： 高层设计 类设计 高层设计 高层设计阶段开发系统的结构，即构造应用软件的总体模型。 高层设计阶段标识在计算机环境中进行问题解决工作所需要的概念，并增加了一批需要的类。 这些类包括那些可使应用软件与系统的外部世界交互的类。 此阶段的输出是适合应用要求的类、类间的关系、应用的子系统视图规格说明。 高层设计模型 高层设计的特点 高层设计可以表征为标识和定义模块的过程。 模块可以是一个单个的类，也可以是由一些类组合成的子系统。 定义过程是职责驱动的。 类接口的协议如同“合同” ：需方提出的请求必须列在协议表中，供方则必须提供所有协议的服务。 高层设计应遵循的原则 应使得在子系统的各个高层部件之间的通信量达到