一、軟件設(shè)計(jì)方案介紹

軟件設(shè)計(jì)是從軟件需求規(guī)格說明書出發(fā)，根據(jù)需求分析階段確定的功能設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)、劃分功能模塊、確定每個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)算法以及編寫具體的代碼，形成軟件的具體設(shè)計(jì)方案。軟件設(shè)計(jì)是把許多事物和問題抽象起來，并且抽象它們不同的層次和角度。將問題或事物分解并模塊化使得解決問題變得容易，分解的越細(xì)模塊數(shù)量也就越多，它的副作用就是使得設(shè)計(jì)者考慮更多的模塊之間耦合度的情況。

二、軟件設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)

1、定制型軟件具有用戶針對(duì)性功能

定制型的軟件可以滿足用戶對(duì)于特定功能的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)用戶的針對(duì)性很強(qiáng)，每一個(gè)功能的開發(fā)都經(jīng)過了產(chǎn)品經(jīng)理細(xì)致的系統(tǒng)分析，可以針對(duì)不同企業(yè)的實(shí)際情況，編制適用、易用的軟件，避免企業(yè)花冤枉錢，節(jié)省成本為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

2、定制型軟件開發(fā)成本相對(duì)較低

定制軟件的價(jià)格不一定就比通用版軟件的價(jià)格要高，定制軟件是對(duì)企業(yè)完全開放源代碼的，也就是如果企業(yè)想進(jìn)行調(diào)整軟件設(shè)計(jì)或者增添功能，可進(jìn)行二次開發(fā)，不僅可以提高軟件的運(yùn)行速度，同時(shí)也能為企業(yè)節(jié)省費(fèi)用，這是通用軟件不能做到的事情。

3、定制型軟件的售后保障

定制軟件可完全根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有的工作流程編制程序，用戶不需學(xué)習(xí)別人所謂“規(guī)范”的業(yè)務(wù)流程。而且開發(fā)商還可滿足用戶隨時(shí)升級(jí)軟件的需求，簡單方便地進(jìn)行管理定制。同時(shí)，定制軟件若在使用時(shí)出現(xiàn)問題，開發(fā)商可提供問題的解決方案，售后服務(wù)可以說是更有保障性和針對(duì)性的。

三、軟件設(shè)計(jì)的原則

1、開放封閉原則

就是對(duì)擴(kuò)展開放，而對(duì)修改封閉。其是所有面向?qū)ο笤瓌t的核心。軟件設(shè)計(jì)追求的是易于擴(kuò)展復(fù)用、封裝實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)、降低耦合度，開放封閉原則是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的最直接的體現(xiàn)。(1)開放，對(duì)功能或需求的擴(kuò)展開放，當(dāng)有新需求或變化時(shí)，可依據(jù)現(xiàn)有的程序代碼進(jìn)行擴(kuò)展，以便適應(yīng)新要求;(2)封閉，意味著一旦設(shè)計(jì)完成，便可以獨(dú)立工作，不能對(duì)其進(jìn)行任何的修改。

2、單一職責(zé)原則

很好理解，一個(gè)類只負(fù)責(zé)一項(xiàng)職責(zé)。針對(duì)一個(gè)類，其承擔(dān)的職責(zé)越多，被復(fù)用的可能性就越小。如果類承擔(dān)的職責(zé)很多，就意味著這些職責(zé)耦合在了一起，若其中一項(xiàng)職責(zé)發(fā)生變化，就可能會(huì)影響其他職責(zé)的處理。

3、里式替換原則

里氏代換原則是由2008年圖靈獎(jiǎng)得主、美國第一位計(jì)算機(jī)科學(xué)女博士Barbara Liskov教授和卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)JeannetteWing教授提出，其嚴(yán)格的表述為：如果對(duì)每一個(gè)類型為S的對(duì)象o1，都有類型為T的對(duì)象o2，使得以T定義的所有程序P在所有的對(duì)象o1代換o2時(shí)，程序P的行為沒有變化，那么類型S是類型T的子類型。這種描述讓人非常難以理解，換一句更通俗易懂的解釋就是：所有基類出現(xiàn)的地方，都可以使用子類進(jìn)行替換，子類可以擴(kuò)展父類的功能，但不能改變父類原有的功能。也就是說基類對(duì)象出現(xiàn)的地方，子類對(duì)象一定可以出現(xiàn)，但反過來則不行。比如我喜歡車子，那么意味著我喜歡自行車，但反過來就不一定，因?yàn)槲蚁矚g自行車并不代表就喜歡所有的車子。

4、接口隔離原則

有兩項(xiàng)含義：(1)客戶需要什么樣的接口，就提供什么樣的接口，不需要的就刪除掉;(2)類之間的依賴關(guān)系應(yīng)建立在最小的接口上。也就是說，接口中的方法要盡量的少，接口功能要盡量的細(xì)分。

5、依賴倒置原則

依賴倒轉(zhuǎn)原則就是要依賴于抽象，不要依賴于實(shí)現(xiàn)。高層模塊不依賴于底層模塊，二者都依賴其抽象;抽象不依賴于細(xì)節(jié)，細(xì)節(jié)應(yīng)該依賴抽象。(Abstractions should not depend upon details. Details should depend uponabstractions.)要針對(duì)接口編程，不要針對(duì)實(shí)現(xiàn)編程。(Program to an interface, not an implementation.)也就是說應(yīng)當(dāng)使用接口和抽象類進(jìn)行變量類型聲明、參數(shù)類型聲明、方法返還類型說明，以及數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換等。而不要用具體類進(jìn)行變量的類型聲明、參數(shù)類型聲明、方法返還類型說明，以及數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換等。要保證做到這一點(diǎn)，一個(gè)具體類應(yīng)當(dāng)只實(shí)現(xiàn)接口和抽象類中聲明過的方法，而不要給出多余的方法。

傳統(tǒng)的過程性系統(tǒng)的設(shè)計(jì)辦法傾向于使高層次的模塊依賴于低層次的模塊，抽象層次依賴于具體層次。倒轉(zhuǎn)原則就是把這個(gè)錯(cuò)誤的依賴關(guān)系倒轉(zhuǎn)過來。

面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的重要原則是創(chuàng)建抽象化，并且從抽象化導(dǎo)出具體化，具體化給出不同的實(shí)現(xiàn)。繼承關(guān)系就是一種從抽象化到具體化的導(dǎo)出。

6、迪米特法則

迪米特法則，也可稱為最少知識(shí)原則。一個(gè)類對(duì)自己所依賴的類知道的越少越好，對(duì)于被依賴的類，不論其實(shí)現(xiàn)邏輯如何，都將這些邏輯封裝在自己的范圍內(nèi)，對(duì)外通過public(protected可以通過子類訪問)方法進(jìn)行提供服務(wù)，否則不對(duì)外泄露任何信息，這也體現(xiàn)了數(shù)據(jù)保密性。

7、組合/聚合復(fù)用原則

簡單的說是，盡量使用對(duì)象的組合/聚合，而不是繼承來達(dá)到復(fù)用的目的。

組合和聚合都是對(duì)象建模中關(guān)聯(lián)關(guān)系的一種。聚合表示整體與部分的關(guān)系，表示“含有”，整體由部分組合而成，部分可以脫離整體作為一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體存在。組合則是一種更強(qiáng)的聚合，部分組成整體，而且不可分割，部分不能脫離整體而單獨(dú)存在。在合成關(guān)系中，部分和整體的生命周期一樣，組合的新的對(duì)象完全支配其組成部分，包括他們的創(chuàng)建和銷毀。一個(gè)合成關(guān)系中成分對(duì)象是不能與另外一個(gè)合成關(guān)系共享。

四、軟件設(shè)計(jì)的流程

1、首先制定項(xiàng)目計(jì)劃，最初計(jì)劃是里程碑性質(zhì)的。可以先按瀑布模型設(shè)置，里程碑點(diǎn)主要為需求評(píng)審、設(shè)計(jì)評(píng)審、經(jīng)過代碼開發(fā)和單元測試后進(jìn)行集成測試、部署上線是一個(gè)很重要的里程碑，一般用戶會(huì)期望系統(tǒng)何時(shí)能使用進(jìn)入試運(yùn)行期。

2、需求開發(fā)階段：怎么樣寫好需求很關(guān)鍵，如何學(xué)會(huì)進(jìn)行需求開發(fā)可以去看下經(jīng)典的《需求工程》這個(gè)翻譯的書，不是很厚，但需要能理解為什么那樣做更好，這個(gè)需要實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)鍛煉自己。如果有項(xiàng)目成員，可以一起做需求，這個(gè)階段對(duì)于業(yè)務(wù)理解、分析、如何開展調(diào)研以及文字表述、業(yè)務(wù)流程圖描述還有文檔編輯能力都有不少要求。一般分為《用戶需求說明書》和《需求規(guī)格說明書》，小項(xiàng)目可以寫一個(gè)《需求分析報(bào)告》，《用戶需求說明書》是用用戶的語言進(jìn)行描述，讓用戶和開發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)于需求的達(dá)成一致的理解，《需求規(guī)格說明書》，則是對(duì)用戶需求的分析，形成系統(tǒng)要具有的功能，這個(gè)是真正提供用戶可交互操作的文檔，也就是后期設(shè)計(jì)和代碼開發(fā)的重要基線。

另外，作為了解需求，拿出用戶UI和用戶交流也是一項(xiàng)比較重要的需求獲取手段，雖然這個(gè)屬于設(shè)計(jì)的范疇。

3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段：系統(tǒng)總體架構(gòu)，結(jié)合用戶對(duì)系統(tǒng)環(huán)境、開發(fā)語言以及運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)硬件等要求，確定開發(fā)工具等，對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)關(guān)系進(jìn)行架構(gòu)性設(shè)計(jì)，通過需求階段對(duì)用戶的分析歸類，用圖的方式描述出用戶和各子系統(tǒng)或模塊的全局視圖，以及和其他系統(tǒng)的關(guān)系。也就是搞清楚系統(tǒng)的邊界問題。

概要設(shè)計(jì)中除了高層架構(gòu)設(shè)計(jì)，還需要設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，以及系統(tǒng)部署圖。概要設(shè)計(jì)比較重要的還有就是子系統(tǒng)、模塊進(jìn)行合理的劃分。模塊的名稱很大程度上會(huì)成為用戶的主要菜單，如何用用戶的角度去取比較清楚的子系統(tǒng)和模塊是很重要的。

4、代碼開發(fā)和單元測試階段：這個(gè)階段一般來說需要改進(jìn)瀑布模型，類似跌代開發(fā)，把模塊進(jìn)行合理劃分，把項(xiàng)目總體計(jì)劃的代碼開發(fā)測試階段劃分為多個(gè)時(shí)間段，每個(gè)時(shí)間段都包括代碼開發(fā)、單元測試和集成測試，這個(gè)階段還需要對(duì)需求變更進(jìn)行跟蹤控制，如果需求有變更，那么要把需求文檔、設(shè)計(jì)文檔都重新跟上。跌代開發(fā)的好處就是不讓代碼開發(fā)階段拉的過程，沒有進(jìn)行及時(shí)的自我檢查，不小心到了提交時(shí)間，卻不是用戶想要的，還有可能都不是自己想要的。

5、測試工作：測試是項(xiàng)目的很重要的環(huán)節(jié)，怎么測試，怎么準(zhǔn)確測試，怎么有效測試，怎么覆蓋測試，時(shí)間、人手、經(jīng)驗(yàn)扽個(gè)方面都會(huì)有制約。高級(jí)測試人員能夠分析系統(tǒng)各測試要點(diǎn)，在需求、設(shè)計(jì)階段都要參與，提早了解如何去測試，能寫出測試用例。

6、文檔工作：文檔在項(xiàng)目開發(fā)中也占有重要位置，除非你覺得代碼是項(xiàng)目唯一的成果，那么你把文檔拋掉吧，什么都在你的腦子里，團(tuán)隊(duì)中人員一走，項(xiàng)目的一部分也就帶走了。代碼開發(fā)其實(shí)也需要文檔，代碼是成果，代碼注釋是成果，模塊開發(fā)卷宗也是重要的成果，因?yàn)槌绦騿T在開發(fā)時(shí)候的邏輯是怎么樣的，對(duì)于今后查問題很有作用。除非你的系統(tǒng)設(shè)計(jì)程度到了方法、類，把代碼邏輯也都設(shè)計(jì)好了，那么程序員就CODEING去吧。

8、QA是對(duì)項(xiàng)目過程的質(zhì)量保障:有些公司吧QA和測試工作合成一個(gè)崗位叫做QA&測試人員，或者就叫QA人員。QA是對(duì)項(xiàng)目全過程的監(jiān)管，獨(dú)立于項(xiàng)目之外。監(jiān)督項(xiàng)目經(jīng)理在各項(xiàng)目里程碑提交相關(guān)成果，入庫形成基線。

五、軟件設(shè)計(jì)的模式

1、邊做邊改模式

其實(shí)現(xiàn)在許多產(chǎn)品實(shí)際都是使用的“邊做邊改”模式來開發(fā)的，特別是很多小公司產(chǎn)品周期壓縮的太短。在這種模式中，既沒有規(guī)格說明，也沒有經(jīng)過設(shè)計(jì)，軟件隨著客戶的需要一次又一次地不斷被修改。是一種類似作坊的開發(fā)方式，邊做邊改模式的優(yōu)點(diǎn)毫無疑問就是前期出成效快。對(duì)編寫邏輯不需要太嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男〕绦騺碚f還可以對(duì)付得過去，但這種方法對(duì)任何規(guī)模的開發(fā)來說都是不能令人滿意的。

2、瀑布模式

瀑布模式將軟件生命周期劃分為制定計(jì)劃、需求分析、軟件設(shè)計(jì)、程序編寫、軟件測試和運(yùn)行維護(hù)等六個(gè)基本活動(dòng)，并且規(guī)定了它們自上而下、相互銜接的固定次序，如同瀑布流水，逐級(jí)下落。瀑布模式優(yōu)點(diǎn)是嚴(yán)格遵循預(yù)先計(jì)劃的步驟順序進(jìn)行，一切按部就班比較嚴(yán)謹(jǐn)。瀑布模式強(qiáng)調(diào)文檔的作用，并要求每個(gè)階段都要仔細(xì)驗(yàn)證。但是，這種模式的線性過程太理想化，已不再適合現(xiàn)代的軟件開發(fā)模式。

3、迭代模式

也被稱作迭代增量式開發(fā)或迭代進(jìn)化式開發(fā)，是一種與傳統(tǒng)的瀑布式開發(fā)相反的軟件開發(fā)過程，它彌補(bǔ)了傳統(tǒng)開發(fā)方式中的一些弱點(diǎn)，具有更高的成功率和生產(chǎn)率。

與傳統(tǒng)的瀑布模式相比較，迭代過程具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)降低了在一個(gè)增量上的開支風(fēng)險(xiǎn)。如果開發(fā)人員重復(fù)某個(gè)迭代，那么損失只是這一個(gè)開發(fā)有誤的迭代的花費(fèi)。

2)降低了產(chǎn)品無法按照既定進(jìn)度進(jìn)入市場的風(fēng)險(xiǎn)。通過在開發(fā)早期就確定風(fēng)險(xiǎn)，可以盡早來解決而不至于在開發(fā)后期匆匆忙忙。

3)加快了整個(gè)開發(fā)工作的進(jìn)度。因?yàn)殚_發(fā)人員清楚問題的焦點(diǎn)所在，他們的工作會(huì)更有效率。

4)由于用戶的需求并不能在一開始就作出完全的界定，它們通常是在后續(xù)階段中不斷細(xì)化的。因此，迭代過程這種模式使適應(yīng)需求的變化會(huì)更容易些。因此復(fù)用性更高

4、螺旋模式

螺旋模式是一種演化軟件開發(fā)過程模式，它兼顧了kuaisu原型的迭代的特征以及瀑布模型的系統(tǒng)化與嚴(yán)格監(jiān)控。螺旋模式一個(gè)很大的特點(diǎn)在于引入了其他模式不具備的風(fēng)險(xiǎn)分析，使軟件在無法排除重大風(fēng)險(xiǎn)時(shí)有機(jī)會(huì)停止，以減小損失。同時(shí)，在每個(gè)迭代階段構(gòu)建原型是螺旋模式用以減小風(fēng)險(xiǎn)的途徑。螺旋模式更適合大型的昂貴的系統(tǒng)級(jí)的軟件應(yīng)用。

六、軟件設(shè)計(jì)的原理

1、抽象：軟件設(shè)計(jì)中考慮模塊化解決方案時(shí)，可以定出多個(gè)抽象級(jí)別。抽象的層次從概要設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)逐步降低。

2、模塊化：模塊是指把一個(gè)待開發(fā)的軟件分解成若干小的簡單的部分。模塊化是指解決一個(gè)復(fù)雜問題時(shí)自頂向下逐層把軟件系統(tǒng)劃分成若干模塊的過程。

3、信息隱蔽：信息隱蔽是指在一個(gè)模塊內(nèi)包含的信息(過程或數(shù)據(jù))，對(duì)于不需要這些信息的其他模塊來說是不能訪問的。

4、模塊獨(dú)立性：模塊獨(dú)立性是指每個(gè)模塊只完成系統(tǒng)要求的獨(dú)立的子功能，并且與其他模塊的聯(lián)系最少且接口簡單。模塊的獨(dú)立程度是評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)好壞的重要度量標(biāo)準(zhǔn)。衡量軟件的模塊獨(dú)立性使用耦合性和內(nèi)聚性兩個(gè)定性的度量標(biāo)準(zhǔn)。內(nèi)聚性是信息隱蔽和局部化概念的自然擴(kuò)展。一個(gè)模塊的內(nèi)聚性越強(qiáng)則該模塊的模塊獨(dú)立性越強(qiáng)。一個(gè)模塊與其他模塊的耦合性越強(qiáng)則該模塊的模塊獨(dú)立性越弱。

七、軟件設(shè)計(jì)發(fā)展現(xiàn)狀

軟件設(shè)計(jì)是目前就業(yè)非常熱門的專業(yè)，市場的需求量很大，但是軟件設(shè)計(jì)又是一門非常難的學(xué)科，這主要是因?yàn)檫@門學(xué)科集成了非常多的客觀因素在里面：首先軟件設(shè)計(jì)這門學(xué)科是一門通用學(xué)科，涉及到目前教育類的各門學(xué)科，比如，通信工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)教育、計(jì)算機(jī)科學(xué)，甚至涉及到文科類的經(jīng)濟(jì)管理類學(xué)科等等，內(nèi)容非常豐富;其次，軟件設(shè)計(jì)作為全球信息化技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，因此要求從事軟件設(shè)計(jì)相關(guān)工程專業(yè)的人員具備全方位、全面的知識(shí)，研究領(lǐng)域要從多方面、多方位的角度去研究，比如管理、工具及技術(shù)方法等;再次，軟件設(shè)計(jì)作為一個(gè)新興的學(xué)科，還存在著諸多不足，由于這門學(xué)科是一門比較難的學(xué)科，因此從事相關(guān)教學(xué)的人員比較少，在學(xué)校雖然開設(shè)了這門課程，但是由于沒有完善、成熟的教學(xué)模式，因此，學(xué)生沒有完全的領(lǐng)會(huì)軟件設(shè)計(jì)這門技術(shù)與思想;最后，也是最為重要的一點(diǎn)，那就是，軟件設(shè)計(jì)的發(fā)展是領(lǐng)跑全世界進(jìn)步的基礎(chǔ)，學(xué)科發(fā)展的非常快，更新速度比較快，因此需要及時(shí)、全面的掌握最新的軟件技術(shù)，這樣才能不會(huì)與最新技術(shù)嚴(yán)重脫節(jié)，才能會(huì)跟上信息發(fā)展的腳步。

八、軟件設(shè)計(jì)發(fā)展前景

產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將綜合利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和人工智能等技術(shù)來賦能傳統(tǒng)行業(yè)，這個(gè)過程中程序開發(fā)是不可避免的，而且在產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)階段，程序開發(fā)任務(wù)將需要整合更多的資源，涉及到的領(lǐng)域也會(huì)更加廣泛。以物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用體系為例，整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用涉及到設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)和應(yīng)用四個(gè)部分，在設(shè)備層需要掌握嵌入式開發(fā)技術(shù)，平臺(tái)層需要了解云計(jì)算相關(guān)的開發(fā)技術(shù)(PaaS)，在應(yīng)用層需要了解大數(shù)據(jù)相關(guān)的開發(fā)技術(shù)，這些技術(shù)的整合才能形成一個(gè)系統(tǒng)的服務(wù)，所以在產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)階段，程序開發(fā)將更加系統(tǒng)化、規(guī)范化。雖然未來在產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)階段，程序開發(fā)的前景會(huì)比較廣闊，但是對(duì)程序開發(fā)人員的要求也在提高，需要程序開發(fā)人員緊跟技術(shù)發(fā)展趨勢，掌握產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)所需要的相關(guān)技術(shù)，比如大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)。另外，隨著大數(shù)據(jù)的發(fā)展，人工智能領(lǐng)域(包括機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺、自然語言處理等)也迎來了更多的發(fā)展機(jī)會(huì)，從事人工智能領(lǐng)域也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

九、軟件設(shè)計(jì)方案開發(fā)商

我愛物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)始人莫偉雄，市場營銷出身，但很早就認(rèn)識(shí)到未來技術(shù)才是企業(yè)最大競爭力，毅然投入技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域，專門針對(duì)傳統(tǒng)企業(yè)如何智能升級(jí)，幫助傳統(tǒng)企業(yè)插上技術(shù)的翅膀，在萬物互聯(lián)方面，我愛物聯(lián)網(wǎng)提供業(yè)界物聯(lián)網(wǎng)PaaS+SaaS 服務(wù)，完美結(jié)合霧計(jì)算和云計(jì)算，快速從底層融合各種傳感信息和第三方系統(tǒng)，一鍵搭建“云+聯(lián)網(wǎng)模塊+APP控制端”基礎(chǔ)設(shè)施搭建。幫助客戶在打造智能產(chǎn)品快速升級(jí)迭代，在大數(shù)據(jù)與AI方面，我愛物聯(lián)網(wǎng)與騰訊、阿里進(jìn)行戰(zhàn)略合作，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的全面融合。而且和各大硬件廠商合作，為客戶提供性價(jià)比最佳的硬件模塊控制板。軟件的快速迭代，硬件的成本控制能力，大數(shù)據(jù)以及多兼容性的連接是未來企業(yè)核心的關(guān)鍵，我愛物聯(lián)網(wǎng)將堅(jiān)持與客戶共同成長的理念，做客戶最可靠的技術(shù)研發(fā)合伙人。