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软件系统设计
1.软件系统设计基本概念
    系统设计的好坏在根本上决定了软件系统的优劣。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。
    系统设计之源是软件需求,包括“功能性需求”与“非功能性需求”。系统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。开发人员千万不能偏离需求,为了追求技术的先进性而开展系统设计工作。
系统设计过程示意图
2.体系结构设计
体系结构设计流程
    层次结构是最常见的体系结构模式,它体现了“分而治之”的思想:当我们没法一口气解决复杂的原始问题时,就把该问题切割成许多个小的相对简单的问题,然后逐个解决。水平方向切割产生的层称为Layer,而竖直方向切割产生的层称为Tier。
    “层次结构”是应用最为广泛的体系结构模式。其最大的优点是具有良好的可扩展性,人们在扩充或修改功能时,基本不会破坏原有结构的稳定性。但是层次结构也有缺点,如管理多个Layer和Tier比较麻烦,运行效率可能比较低,所以,一个具备良好层次结构的系统,其Layer和Tier的数目要恰如其分。
3.用户界面设计
用户界面设计流程
    主要根据要求书,对需要实现的要求充分理解以后制定出界面的整体结构,可以在纸上绘出初始的模型,也可以根据需要,使用诸如Visio这样的工具制作出真实的模型,以便同客户交换意见。
用户界面设计原则
    用于提高易用性的界面设计原则有8个:用户界面适合于软件的功能、容易理解、风格一致、及时反馈信息、出错处理、适应各种用户、国际化、个性化。
    用于提高美观程度的设计原则有2个:合理的布局、和谐的色彩。
4.数据库设计
数据库设计流程
    数据库系统是指数据库厂商提供的数据库服务器,目前著名的大型数据库系统有Oracle、DB2、Informix、Sybase,中型数据库系统如Microsoft SQL Server。
    数据库优化主要有两种途径:“优化表结构本身”和“优化数据库的环境参数”。
    在表的物理设计阶段,设计人员应进行规范化处理。除了优化表结构之外,优化数据库的环境参数也能够提高数据库的性能。例如给服务器配置更快的CPU,增加内存。
5.模块设计
    模块设计的核心工作是“接口设计”和“数据结构与算法设计”。前者是模块的外部特征,应当公开,而后者是模块的内部特征,应当隐藏。
    由于现代的软件开发工具越来越先进,模块的详细设计和编程可以很好地融合一起,而且效率相当高,有些开发工具甚至具有代码自动生成的功能。所以模块设计究竟要详细到什么地步,应当视问题复杂性以及所采用的开发工具而定。
    一般地,只要确定了每个模块的主要接口、数据结构与算法,能够清楚地指导模块编程即可。总之,不必花太多实践用于设计模块的细节。
6.数据结构与算法设计
    数据结构与算法有全局和局部之分,先设计全局的,后设计局部的(通常在模块设计时进行)。
    根据问题的特征,先查找已经存在的数据结构与算法,挑选最合适的(并不一定是最先进的)。如果不存在现成的,那么自己设计。
    设计并且编写代码之后要进行测试,如果不满足性能要求,那么要进一步优化数据结构和算法。
7.应用说明
    以上内容适用于开发作业中的一般应用场景,各开发小组在实际应用时,会根据客户要求做适应性调整。
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