软件总体设计决定软件开发的什么
软件的总体设计决定了系统的质量。
软件工程总体设计包括:计算机配置设计、系统模块结构设计、数据库和文件设计、代码设计以及系统可靠性与内部控制设计等内容。软件功能分解属于下列软件开发中的总体设计阶段。
完成大型工程体系的总体方案和总体技术途径的设计过程。在一般工程设计中总体设计则指按计划任务书的内容进行概略计算,附以必要的文字说明和图纸设计,又称初步设计。对于工程系统工程总体设计是指前一种含义。总体设计是工程项目开发过程中的一个重要阶段。
1、划分出组成系统的物理元素——程序、文件、数据库、人工过程和文档等。
2、设计系统的结构,也就是要确定系统中每个程序是由哪些模块组成的,以及这些模块相互间的关系。
总体设计时必修遵守原理:
1、模块化:把复杂的问题分解成许多容易解决的小问题,原来的问题也就容易解决了。
2、抽象:在实践中认识到,在现实世界中一定事物、状态和过程之间从存在某些相似的方面(共性)。把这些相似的方面集中和概括起来,暂时忽略它们之间的差异,这就是抽象。或者说抽象就是考虑事物间被关注的特性而不考虑它们其他的细节。
扩展资料:
总体设计阶段的工作步骤:
1、寻找实现系统的各种不同的解决方案,参照需求分析阶段得到的数据流程图来做。
2、分析员从这些供选择的方案中选出若干个合理的方案进行分析,为每个方案都准备一份系统流程图,列出组成系统的所有物理元素,进行成本\效益分析,并且制定这个方案的进度计划。
3、分析员综合分析比较这些合理的方案,从中选择一个最佳方案向用户和使用部门负责人推荐。
4、对最终确定的解决方案进行优化和改进,从而得到更合理的结构,进行必要的数据库设计,确定测试要求并且制定测试计划。
系统总体结构设计
6.1.1
系统总体结构设计的任务
系统总体结构设计的任务,是根据系统分析的逻辑模型设计应用软件系统的物理结构。
系统物理模型必须符合逻辑模型,能够完成逻辑模型所规定的信息处理功能,这是物理设计的基本要求。
系统应具有可修改性,即易读,易于进行查错、改错、可以根据环境的变化和用户的要求进行各种改变和改进。系统是否具有可修改性,对于系统开发和维护影响极大。据统计,在系统生命周期中各阶段的应用软件费用及人力投入大体分布如下:
系统开发:20%
系统维护:80%
6.1.2
结构化设计的基本思想
1.结构化设计的要点
系统是否具有可修改性与其结构有着密切的关系。“结构化设计”
的构想,成为系统设计的基本思想。其要点如下:
(1)模块化。
(2)由顶向下,逐步求精。系统划分模块的工作应按层次进行:①把整个系统看做一个模块,然后把它按功能分解成若干第一层模块,它们各担负一定的局部功能,共同完成整个系统的功能。②每个第一层模块又可以进一步分解成为更简单一些的第二层模块,越下层的模块,其功能越具体、越简单。
软件开发的生命周期一般分为6个阶段:计划、需求分析、逻辑设计、程序编制、调试、运行和维护
软件生命周期分为软件定义、软件开发及软件运行维护三个阶段:
软件定义阶段
制定计划:确定总目标;可行性研究;探讨解决方案;制定开发计划。
需求分析:对待开发软件提出的需求进行分析并给出详细的定义。
软件开发阶段
软件设计:分为概要设计和详细设计两个部分
软件实现:把软件设计转换成计算机可以接受的程序代码
软件测试:在设计测试用例的基础上检验软件的各个组成部分
软件运行维护阶段
软件投入运行,并在使用中不断地维护,进行必要的扩充和删改。
软件工程一直以来都缺乏一个统一的定义,很多学者、组织机构都分别给出了自己的定义:
Boehm:运用现代科学技术知识来设计并构造计算机程序及为开发、运行和维护这些程序所必需的相关文件资料。
IEEE:软件工程是开发、运行、维护和修复软件的系统方法。
Fritz Bauer:建立并使用完善的工程化原则,以较经济的手段获得能在实际机器上有效运行的可靠软件的一系列方法。
目前比较认可的一种定义认为:软件工程是研究和应用如何以系统性的、规范化的、可定量的过程化方法去开发和维护软件,以及如何把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来。
软件工程学的内容
软件工程学的主要内容是软件开发技术和软件工程管理.
软件开发技术包含软件工程方法学、软件工具和软件开发环境;软件工程管理学包含软件工程经济学和软件管理学。
软件工程基本原理
著名软件工程专家B.Boehm综合有关专家和学者的意见并总结了多年来开发软件的经验,于1983年在一篇论文中提出了软件工程的七条基本原理。
(1)用分阶段的生存周期计划进行严格的管理。
(2)坚持进行阶段评审。
(3)实行严格的产品控制。
(4)采用现代程序设计技术。
(5)软件工程结果应能清楚地审查。
(6)开发小组的人员应该少而精。
(7)承认不断改进软件工程实践的必要性。
B.Boehm指出,遵循前六条基本原理,能够实现软件的工程化生产;按照第七条原理,不仅要积极主动地采纳新的软件技术,而且要注意不断总结经验。
软件工程(SoftWare Engineering)的框架可概括为:目标、过程和原则。
(1)软件工程目标:生产具有正确性、可用性以及开销合宜的产品。正确性指软件产品达到预期功能的程度。可用性指软件基本结构、实现及文档为用户可用的程度。开销合宜是指软件开发、运行的整个开销满足用户要求的程度。这些目标的实现不论在理论上还是在实践中均存在很多待解决的问题,它们形成了对过程、过程模型及工程方法选取的约束。
(2)软件工程过程:生产一个最终能满足需求且达到工程目标的软件产品所需要的步骤。软件工程过程主要包括开发过程、运作过程、维护过程。它们覆盖了需求、设计、实现、确认以及维护等活动。需求活动包括问题分析和需求分析。问题分析获取需求定义,又称软件需求规约。需求分析生成功能规约。设计活动一般包括概要设计和详细设计。概要设计建立整个软件系统结构,包括子系统、模块以及相关层次的说明、每一模块的接口定义。详细设计产生程序员可用的模块说明,包括每一模块中数据结构说明及加工描述。实现活动把设计结果转换为可执行的程序代码。确认活动贯穿于整个开发过程,实现完成后的确认,保证最终产品满足用户的要求。维护活动包括使用过程中的扩充、修改与完善。伴随以上过程,还有管理过程、支持过程、培训过程等。
(3)软件工程的原则是指围绕工程设计、工程支持以及工程管理在软件开发过程中必须遵循的原则。
软件工程必须遵循什么原则
围绕工程设计、工程支持以及工程管理已提出了以下四条基本原则:
(1)选取适宜的开发模型
该原则与系统设计有关。在系统设计中,软件需求、硬件需求以及其它因素间是相互制约和影响的,经常需要权衡。因此,必需认识需求定义的易变性,采用适当的开发模型,保证软件产品满足用户的要求。
(2)采用合适的设计方法
在软件设计中,通常需要考虑软件的模块化、抽象与信息隐蔽、局部化、一致性以及适应性等特征。合适的设计方法有助于这些特征的实现,以达到软件工程的目标。
(3)提供高质量的工程支撑
工欲善其事,必先利其器。在软件工程中,软件工具与环境对软件过程的支持颇为重要。软件工程项目的质量与开销直接取决于对软件工程所提供的支撑质量和效用。
(4)重视软件工程的管理
软件工程的管理直接影响可用资源的有效利用,生产满足目标的软件产品以及提高软件组织的生产能力等问题。因此,仅当软件过程予以有效管理时,才能实现有效的软件工程。
软件工程是指导计算机软件开发和维护的工程学科。
采用工程的概念、原理、 技术和方法来开发与维护软件,把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够 得到的最好的技术方法结合起来,这就是软件工程。
软件工程强调使用生存周期方法学和各种结构分析及结构设计技术。它们是在七十年代为了对付应用软件日益增长的复杂程度、漫长的开发周期以及用户对软件产品经常不满意的状况而发展起来的。人类解决复杂问题时普遍采用的一个策略就是“各个击破”,也就是对问题进行分解然后再分别解决各个子问题的策略。软件工程采用的生存周期方法学就是从时间角度对软件开发和维护的复杂问题进行分解,把软件生存的漫长周期依次划分为若干个阶段,每个阶段有相对独立的任务,然后逐步完成每个阶段的任务。采用软件工程方法论开发软件的时候,从对任务的抽象逻辑分析开始,一个阶段一个阶段地进行开发。前一个阶段任务的完成是开始进行后一个阶段工作的前提和基础,而后一阶段任务的完成通常是使前一阶段提出的解法更进一步具体化,加进了更多的物理细节。每一个阶段的开始和结束都有严格标准,对于任何两个相邻的阶段而言,前一阶段的结束标准就是后一阶段的开始标准。在每一个阶段结束之前都必须进行正式严格的技术审查和管理复审,从技术和管理两方面对这个阶段的开发成果进行检查,通过之后这个阶段才算结束;如果检查通不过,则必须进行必要的返工,并且返工后还要再经过审查。审查的一条主要标准就是每个阶段都应该交出“最新式的”(即和所开发的软件完全一致的)高质量的文档资料,从而保证在软件开发工程结束时有一个完整准确的软件配置交付使用。文档是通信的工具,它们清楚准确地说明了到这个时候为止,关于该项工程已经知道了什么,同时确立了下一步工作的基础。此外,文档也起备忘录的作用,如果文档不完整,那么一定是某些工作忘记做了,在进入生存周期的下一阶段之前,必须补足这些遗漏的细节。在完成生存周期每个阶段的任务时,应该采用适合该阶段任务特点的系统化的技术方法──结构分析或结构设计技术。
把软件生存周期划分成若干个阶段,每个阶段的任务相对独立,而且比较简单,便于不同人员分工协作,从而降低了整个软件开发工程的困难程度;在软件生存周期的每个阶段都采用科学的管理技术和良好的技术方法,而且在每个阶段结束之前都从技术和管理两个角度进行严格的审查,合格之后才开始下一阶段的工作,这就使软件开发工程的全过程以一种有条不紊的方式进行,保证了软件的质量,特别是提高了软件的可维护性。总之,采用软件工程方法论可以大大提高软件开发的成功率,软件开发的生产率也能明显提高。
目前划分软件生存周期阶段的方法有许多种,软件规模、种类、开发方式、开发环境以及开发时使用的方法论都影响软件生存周期阶段的划分。在划分软件生存周期的阶段时应该遵循的一条基本原则就是使各阶段的任务彼此间尽可能相对独立,同一阶段各项任务的性质尽可能相同,从而降低每个阶段任务的复杂程度,简化不同阶段之间的联系,有利于软件开发工程的组织管理。一般说来,软件生存周期由软件定义、软件开发和软件维护三个时期组成,每个时期又进一步划分成若干个阶段。下面的论述主要针对应用软件,对系统软件也基本适用。
软件定义时期的任务是确定软件开发工程必须完成的总目标;确定工程的可行性,导出实现工程目标应该采用的策略及系统必须完成的功能;估计完成该项工程需要的资源和成本,并且制定工程进度表。这个时期的工作通常又称为系统分析,由系统分析员负责完成。软件定义时期通常进一步划分成三个阶段,即问题定义、可行性研究和需求分析。
开发时期具体设计和实现在前一个时期定义的软件,它通常由下述四个阶段组成:总体设计,详细设计,编码和单元测试,综合测试。
维护时期的主要任务是使软件持久地满足用户的需要。具体地说,当软件在使用过程中发现错误时应该加以改正;当环境改变时应该修改软件以适应新的环境;当用户有新要求时应该及时改进软件满足用户的新需要。通常对维护时期不再进一步划分阶段,但是每一次维护活动本质上都是一次压缩和简化了的定义和开发过程。
1.计划:讨论软件开发的需求。
2.分析:对需求的可行性,优先级进行分析。
3.设计:根据需求分析的结果,对整个软件系统进行设计,如系统框架设计、数据库设计等。软件设计一般分为总体设计和详细设计。
4.开发与实现:编码完成软件功能,编码需要遵循规范标准。
5.测试:测试阶段评估软件的错误和文件错误。
6.维护:一旦软件通过以上的阶段,最后将进行维护阶段,在这个阶段,软件将被维护和升级,来适应变化。
总结的说,详细设计是总体设计的细化。
除了科学的部分,软件设计还涉及艺术的范畴。既然是一门艺术,那就一定存在欣赏的问题,也就意味并不是每个从业人员都能欣赏这种艺术,而只有达到了一定的层次且形成了自己的思想后才能欣赏它。由于设计中艺术的非直观性,造成其在现实中不容易被量化,因此难以形成相应的评估准则,进而造成在软件行业容易被忽视。试想想,大学课程有多少内容是在教我们将软件设计当作艺术进行欣赏并追求?
好的软件设计能相对方便(甚至是很方便)地实现新的需求问题。需求分析是告诉我们做什么,其显然非常的重要,而设计更多地涉及怎么做更好。既然对于设计的好坏不能完全通过量化的方式进行衡量,那如何去评价一个软件设计的好坏呢?或者在进行软件设计时,如何去思考以做出一个好的设计呢?这可以通过对一些软件设计原则的把握来做到。设计原则可能有很多,但并不是每一个项目都要同时满足所有的设计原则,另外,不同的项目其特性有可能使得有些设计原则并不适用。另外,设计原则也不是一成不变的,可能因项目的特点又可以抽取出另外的设计原则。笔者将在后续的文章中阐述日常工作中所遵守的软件设计原则。
软件设计是一个不断提炼和抽象的过程。说它是一个提炼的过程,是因为在设计之初会想到很多需要考虑的因素,这些因素在设计工作没有深入之前,并不能发现它们有些是重叠的,或者有些根本就不需要考虑。随着设计的深入,会从众多的因素中得到其中的关键因素并将这些因素付之于实践。设计也是一个抽象过程,需要从众多的表象中找到它们的共性,通过表达共性从而最终描述每个个性,而不应当局限于直接去描述每一个个性。设计的深入过程并不只是一味地思考,除非设计者以前有过类似的设计经验,否则设计过程通常需要进行一定的代码编写工作,以辅助思考,这一点对于开发软件架构师(系统架构师不包括在内)也应当是一样的。
软件设计是一个创造模型的过程。通过对需求的理解和抽象,好的设计将最终构造出一个模型,而且这个模型与现实世界的某样东西可能是相类似的。这个模型除了实现了用户的需求,还向他人展示了她自己是什么模样以及可能会如何行事。打个比方,如果有人发明了一种新的交通工具,他如何最为有效地表达这一新的交通工具到底是什么样的呢?是直接拿一张图纸给他人并说你看看图纸就知道了好呢?还是打一个大家都耳熟能详的比方好呢?显然,后者更好。如果他说这个新的交通工具与现在的轿车很像,只不过,如此一来,听众马上就会想,这个新的交通工具有四个轮子、也有方向盘等等。显然,后者能很快地让听众利用其生活经验快速的接收信息,而好的软件设计也应当做到这一点。软件设计时的模型创造过程,其实就是赋予软件代码生命的过程,由此看来一个好的设计应当是 有生命的。
软件设计是一个做选择的过程。人有时没有选择反而轻松。一个刚毕业的大学生如果只拿到了一个offer,他可能没有选择单位的烦恼,不论单位好坏都去报道就是了。但是,如果他拿了两个offer,选择的烦恼也就有了 是去A单位好呢?还是B单位好?不幸的是,软件的设计过程往往存在......余下全文>>问题二:计算机软件设计这个属于什么专业? 计算机软件设计属于 IT(Internet Technology)专业。
户件设计是从软件需求规格说明书出发,根据需求分析阶段确定的功能设计软件系统的整体结构、划分功能模块、确定每个模块的实现算法以及编写具体的代码,形成软件的具体设计方案。
软件设计是把许多事物和问题抽象起来,并且抽象它们不同的层次和角度。将问题或事物分解并模块化使得解决问题变得容易,分解的越细模块数量也就越多,它的副作用就是使得设计者考虑更多的模块之间耦合度的情况。问题三:软件设计工程师主要是做什么的 软件设计师能根据软件开发项目管理和软件工程的要求,按照系统总体设计规格说明书进行软件设计,编写程序设计规格说明书等相应的文档;户织和指导程序员编写、调试程序,并对软件进行优化和集成测试,开发出符合系统总体设计要求的高质量软件;具有工程师的实际工作能力和业务水平。
在具体实践中可以按下列提纲撰写内容:
1.引言
1.1编写目的
[说明编写这份概要设计说明书的目的,指出预期的读者。]
1.2背景
a.[待开发软件系统的名称;]
b.[列出本项目的任务提出者、开发者、用户。]
1.3定义
[列出本文件中用到的专门术语的定义和外文首字母组词的原词组。]
1.4参考资料
[列出有关的参考资料。]
2.总体设计
2.1需求规定
[说明对本系统的主要的输入输出项目、处理的功能性能要求。包括]
2.1.1系统功能
2.1.2系统性能
2.1.2.1精度
2.1.2.2时间特性要求
2.1.2.3可靠性
2.1.2.4灵活性
2.1.3输入输出要求
2.1.4数据管理能力要求
2.1.5故障处理要求
2.1.6其他专门要求
2.2运行环境
[简要地说明对本系统的运行环境的规定。]
2.2.1设备
[列出运行该软件所需要的硬设备。说明其中的新型设备及其专门功能。]
2.2.2支持软件
[列出支持软件,包括要用到的操作系统、编译(或汇编)程序、测试支持软件等。]
2.2.3接口
[说明该系统同其他系统之间的接口、数据通信协议等]
2.2.4控制
[说明控制该系统的运行的方法和控制信号,并说明这些控制信号的来源。]
2.3基本设计概念和处理流程
[说明本系统的基本设计概念和处理流程,尽量使用图表的形式。]
2.4结构
[给出系统结构总体框图(包括软件、硬件结构框图),说明本系统的各模块的划分,扼要说明每个系统模块的标识符和功能,分层次地给出各模块之间的控制与被控制关系。]
2.5功能需求与系统模块的关系
[本条用一张矩阵图说明各项功能需求的实现同各模块的分配关系。]
2.6人工处理过程
[说明在本系统的工作过程中不得不包含的人工处理过程。]
2.7尚未解决的问题
[说明在概要设计过程中尚未解决而设计者认为在系统完成之前必须解决的各个问题。]
3.接口设计
3.1用户接口
[说明将向用户提供的命令和它们的语法结构,以及相应的回答信息。]
[说明提供给用户操作的硬件控制面板的定义。]
3.2外部接口
[说明本系统同外界的所有接口的安排包括软件与硬件之间的接口、本系统与各支持系统之间的接口关系。]
3.3内部接口
[说明本系统之内的各个系统元素之间的接口的安排。]
4.运行设计
4.1运行模块组合
[说明对系统施加不同的外界运行控制时所引起的各种不同的运行模块组合,说明每种运行所历经的内部模块的支持软件。]
4.2运行控制
[说明每一种外界的运行控制的方式方法和操作步骤。]
4.3运行时间
[说明每种运行模块组合将占用各种资源的时间。]
5.系统数据结构设计
[不涉及软件设计可不包含]
5.1逻辑结构设计要点
[给出本系统内软件所使用的每个数据结构的名称、标识符以及它们之中每个数据项、记录、文卷和系的标识、定义、长度及它们之间的层次的或表格的相互关系。]
5.2物理结构设计要点
[给出本系统内软件所使用的每个数据结构中的每个数据项的存储要求,访问方法、存取单位、存取的物理关系、设计考虑和保密条件。]
5.3数据结构与程序的关系
[说明各个数据结构与访问这些数据结构的各个程序之间的对应关系。]
6.系统出错处理设计
6.1出错信息
[用一览表的方式说明每种可能的出错或故障情况出现时,系统输出信息的形式、含意及处理方法。]
6.2补救措施
[说明故障出现后可能采取的变通措施。]
6.3系统维护设计
[说明为了系统维护的方便而在程序内部设计中作出的安排,包括在程序中专门安排用于系统的检查与维护的检测点和专用模块。]