大型軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路

1、軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路航向QQ: 543582534本文檔的范圍 這里只講總體設(shè)計(jì)、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)，沒講需求分析，也沒有講架構(gòu)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)架構(gòu)與各階段設(shè)計(jì)系統(tǒng)系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)模塊模塊模塊模塊模塊模塊模塊模塊模塊模塊模塊模塊模塊模塊模塊模塊模塊模塊子系統(tǒng)子系統(tǒng)模塊模塊模塊模塊子模塊子模塊子模塊子模塊子模塊子模塊原子模塊原子模塊總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)概要設(shè)計(jì)概要設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)圖例說明圖例說明以車載監(jiān)控系統(tǒng)為例車載監(jiān)控中心系統(tǒng)車載監(jiān)控中心系統(tǒng)客戶端客戶端總體設(shè)計(jì)一、總體設(shè)計(jì)的任務(wù)：1、將系統(tǒng)系統(tǒng)劃分為子系統(tǒng)子系統(tǒng)，也可能包含模塊模塊，如跟別的系統(tǒng)對接，需

2、要一個單獨(dú)的模塊。子系統(tǒng)（及模塊）之間的通信機(jī)制。2、整個系統(tǒng)的DFx設(shè)計(jì)。二、車載監(jiān)控系統(tǒng)劃分為：1、傳感器子系統(tǒng)：采集傳感器數(shù)據(jù)，A/D轉(zhuǎn)換，485傳輸。2、控制器子系統(tǒng)：通過485采集傳感器子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，計(jì)算重量，通過儀表顯示，通過DTU上傳數(shù)據(jù)。3、中心系統(tǒng)：提供監(jiān)控和管理車載系統(tǒng)的界面。三、車載監(jiān)控系統(tǒng)的DFx設(shè)計(jì)：1、可靠性：（1）車上震動劇烈，如何保證元器件的正常工作？如何保證通信穩(wěn)定？（2）如何防潮？2、可維護(hù)性：（1）中心系統(tǒng)如何維護(hù)？（2）車載系統(tǒng)如何維護(hù)？車載部件壞了如何維修？如何標(biāo)定？如何升級？3、安全性：（1）車載系統(tǒng)和中心系統(tǒng)之間的通信安全。（2）4、總體設(shè)計(jì)的另一

3、個任務(wù) “技術(shù)實(shí)現(xiàn)對需求的滿足度”是需要在總體設(shè)計(jì)考慮的。 如需求是至少1%的精度，而通過總體設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)最多可以達(dá)到3%的精度，那么應(yīng)該中斷該項(xiàng)目。 技術(shù)的可行性一般在立項(xiàng)前驗(yàn)證，但總體設(shè)計(jì)階段從產(chǎn)品級全面考慮系統(tǒng)的可行性，可以將冒險(xiǎn)立項(xiàng)而無法實(shí)現(xiàn)的項(xiàng)目盡早終止。總體設(shè)計(jì)的分層 如果系統(tǒng)很龐大，總體設(shè)計(jì)要分層，第二次分解第一層的某個子系統(tǒng)，直到分解到最小的子系統(tǒng)為止。 什么是最小的子系統(tǒng)？ 劃分子系統(tǒng)（及模塊）的指導(dǎo)思想是“高內(nèi)聚、低耦合”，子系統(tǒng)之間一般是按某一成熟的外子系統(tǒng)之間一般是按某一成熟的外部協(xié)議或接口進(jìn)行交互的部協(xié)議或接口進(jìn)行交互的。按這種思路再也劃分不下去，那么就是留下的單元就是最

4、小子系統(tǒng)?？傮w設(shè)計(jì)的思路1、需求列表描述，從需求規(guī)格說明書直接拷貝過來，包括業(yè)務(wù)需求和非業(yè)務(wù)需求。2、邏輯架構(gòu)圖的形成（正向描述） （1）對于業(yè)務(wù)需求，通過用例圖的方式，“逐層”分解成“邏輯子系統(tǒng)（或模塊）”。 （2）將邏輯子系統(tǒng)（或模塊）歸納，成邏輯架構(gòu)圖。 （3）分解非業(yè)務(wù)需求，描述在邏輯子系統(tǒng)（或模塊）之間的協(xié)作實(shí)現(xiàn)，以及要求邏輯子系統(tǒng)（或模塊）配合實(shí)現(xiàn)。2、邏輯架構(gòu)圖的形成（反向描述） （1）直接拿出邏輯架構(gòu)圖。 （2）針對每一條業(yè)務(wù)需求和非業(yè)務(wù)需求，描述如何通過邏輯子系統(tǒng)（或模塊）的協(xié)作來完成的“流程流程”。3、輸出一張列表，列出所有需求和實(shí)現(xiàn)模塊的對應(yīng)關(guān)系，可以看出哪些模塊式多余的

5、，哪些模塊工作量比較大。4、 （可選）結(jié)合組網(wǎng)、環(huán)境等要求，將邏輯架構(gòu)圖映射成物理架構(gòu)圖。5、輸出一張列表，來描述每一個子系統(tǒng)（或模塊）得到了哪些需求輸入。以此作為概要設(shè)計(jì)的輸入。概要設(shè)計(jì) 一、概要設(shè)計(jì)是針對子系統(tǒng)的，這一階段將子系統(tǒng)分解為模塊。所以概要設(shè)計(jì)文檔是“XXX子系統(tǒng)的概要設(shè)計(jì)”。 如果系統(tǒng)中有模塊，在總體設(shè)計(jì)對該模塊提出功能需求之后，直接進(jìn)入詳細(xì)設(shè)計(jì)。 二、概要設(shè)計(jì)的任務(wù)： 1、將子系統(tǒng)分解為模塊，定義模塊間的交互方式。 （1）根據(jù)技術(shù)領(lǐng)域劃分；如軟件、硬件、結(jié)構(gòu)。 （2）根據(jù)載體劃分；如不同程序分成不同的模塊，不同的容器劃分成不同的模塊。 （3）根據(jù)業(yè)務(wù)功能劃分；如管理模塊和監(jiān)控

6、模塊。 2、該子系統(tǒng)的DFx設(shè)計(jì)。重點(diǎn)重點(diǎn) 三、注意： 1、概要設(shè)計(jì)劃分出來的只有模塊，不會再有子系統(tǒng)。如果再有子系統(tǒng)，一定是在總體設(shè)計(jì)階段把它劃分出來的。 2、概要設(shè)計(jì)沒有層級，如果劃分出來的模塊還要劃分為子模塊，那是詳細(xì)設(shè)計(jì)要做的事情。概要設(shè)計(jì)的目的 概要設(shè)計(jì)這個階段存在的目的是什么？ 1、子系統(tǒng)的DFx設(shè)計(jì)。 子系統(tǒng)的DFx設(shè)計(jì)是整個系統(tǒng)DFx的最重要的基礎(chǔ)。 2、把技術(shù)領(lǐng)域分開。 讓專業(yè)的人做專業(yè)的事。如軟件、硬件、結(jié)構(gòu)，如數(shù)據(jù)庫、Web應(yīng)用、通信，等等。 3、把任務(wù)分解到最終的開發(fā)小組。 所以概要設(shè)計(jì)的模塊劃分受資源部門劃分的影響。 研發(fā)的組織結(jié)構(gòu)一般是結(jié)合開發(fā)流程和企業(yè)的產(chǎn)品形態(tài)來劃分的。 最小的開發(fā)小組一般是技能劃分，這樣做的目的是為了更好地做到資源共享、復(fù)用、交流。詳細(xì)設(shè)計(jì) 1、詳細(xì)設(shè)計(jì)是針對模塊的。 2、詳細(xì)設(shè)計(jì)可以將模塊分解為子模塊。 3、對軟件而言，模塊或子模塊有自己的動態(tài)設(shè)計(jì)和靜態(tài)設(shè)計(jì)。 （1）動態(tài)設(shè)計(jì)描述模塊運(yùn)行起來之后的狀態(tài)，如多少個進(jìn)程、線程？每個進(jìn)程或線程的執(zhí)行邏輯