什么是软件设计

软件设计的基本原理包括的内容：

1、模块化：指解决问题时自顶向下的方法逐层把软件系统划分成若干个模块的过程；

2、抽象：认识复杂过程中使用的思维工具，即抽出事务的本质的共同的特性而暂不考虑它的细节和其他因素；

3、信息隐蔽：旨在设计和确定模块式的时候，是的一个模块内包含的信息，对于不需要这些信息的其他模块来说不可访问；

4、模块独立性：指每个模块只完成系统要求的独立的功能，并且与其他模块联系最少且接口简单。

基本内容详细设计详细设计的主要任务是设计每个模块的实现算法、所需的局部数据结构。详细设计的目标有两个：实现模块功能的算法要逻辑上正确和算法描述要简明易懂。

传统软件开发方法的详细设计主要是用结构化程序设计法。详细设计的表示工具有图形工具和语言工具。图形工具有程序流程图、PAD（Problem Analysis Diagram）图、NS（由 Nassi和 Shneidermen开发，简称 NS）图。语言工具有伪码和 PDL（Program Design Language）等。

主要任务：

1．为每个模块确定采用的算法，选择某种适当的工具表达算法的过程，写出模块的详细过程性描述；

2．确定每一模块使用的数据结构；

3．确定模块接口的细节，包括对系统外部的接口和用户界面，对系统内部模块的接口，以及模块输入数据、输出数据及局部数据的全部细节。

在详细设计结束时，应该把上述结果写入详细设计说明书，并且通过复审形成正式文档。交付给下一阶段（编码阶段）的工作依据。

4．要为每一个模块设计出一组测试用例，以便在编码阶段对模块代码（即程序）进行预定的测试，模块的测试用例是软件测试计划的重要组成部分，通常应包括输入数据，期望输出等内容。

详细设计的工具：

1．图形工具

利用图形工具可以把过程的细节用图形描述出来。

2．表格工具

可以用一张表来描述过程的细节，在这张表中列出了各种可能的操作和相应的条件。

3．语言工具

用某种高级语言（称之为伪码）来描述过程的细节。

软件是怎么样开发出来的

第一个步骤是市场调研，技术和市场要结合才能体现最大价值。

第二个步骤是需求分析，这个阶段需要出三样东西，用户视图，数据词典和用户操作手 册。

用户视图 是该软件用户（包括终端用户和管理用户）所能看到的页面样式，这里面包含了 很多操作方面的流程和条件。

数据词典 是指明数据逻辑关系并加以整理的东东，完成了数据词典，数据库的设计就完成了一半多。

用户操作手册是指明了操作流程的说明书。

请注意，用户操作流程和用户视图是由需求决定的，因此应该在软件设计之前完成，完成这些，就为程序研发提供了约束和准绳，很遗憾太多公司都不是这样做的，因果颠倒，顺序不分，开发工作和实际需求往往因此产生隔阂脱节的现象。

需求分析，除了以上工作，笔者以为作为项目设计者应当完整的做出项目的性能需求说明 书，因为往往性能需求只有懂技术的人才可能理解，这就需要技术专家和需求方（客户或公司市场部门）能够有真正的沟通和了解。

第三个步骤是概要设计，将系统功能模块初步划分，并给出合理的研发流程和资源要求。

作为快速原型设计方法，完成概要设计就可以进入编码阶段了，通常采用这种方法是因为涉及的研发任务属于新领域，技术主管人员一上来无法给出明确的详细设计说明书，但是 并不是说详细设计说明书不重要，事实上快速原型法在完成原型代码后，根据评测结果和 经验教训的总结，还要重新进行详细设计的步骤。

第四个步骤是详细设计，这是考验技术专家设计思维的重要关卡，详细设计说明书应当把 具体的模块以最’干净’的方式(黑箱结构）提供给编码者，使得系统整体模块化达到最 大；一份好的详细设计说明书，可以使编码的复杂性减低到最低，实际上，严格的讲详细 设计说明书应当把每个函数的每个参数的定义都精精细细的提供出来，从需求分析到概要 设计到完成详细设计说明书，一个软件项目就应当说完成了一半了。换言之，一个大型软 件系统在完成了一半的时候，其实还没有开始一行代码工作。

那些把作软件的程序员简单理解为写代码的，就从根子上犯了错误了。

第五个步骤是编码，在规范化的研发流程中，编码工作在整个项目流程里最多不会超过1/ 2，通常在1/3的时间，所谓磨刀不误砍柴功，设计过程完成的好，编码效率就会极大提 高，编码时不同模块之间的进度协调和协作是最需要小心的，也许一个小模块的问题就可能影响了整体进度，让很多程序员因此被迫停下工作等待，这种问题在很多研发过程中都 出现过。

编码时的相互沟通和应急的解决手段都是相当重要的，对于程序员而言，bug永 远存在，你必须永远面对这个问题，大名鼎鼎的微软，可曾有连续三个月不发补丁的时候 吗？从来没有！

第六个步骤是测试

测试有很多种：

按照测试执行方，可以分为内部测试和外部测试

按照测试范围，可以分为模块测试和整体联调

按照测试条件，可以分为正常操作情况测试和异常情况测试

按照测试的输入范围，可以分为全覆盖测试和抽样测试

以上都很好理解，不再解释。

总之，测试同样是项目研发中一个相当重要的步骤，对于一个大型软件，3个月到1年的外部测试都是正常的，因为永远都会又不可预料的问题存在。

完成测试后，完成验收并完成最后的一些帮助文档，整体项目才算告一段落，当然日后少不了升级，修补等等工作，只要不是想通过一锤子买卖骗钱，就要不停的跟踪软件的运营 状况并持续修补升级，直到这个软件被彻底淘汰为止。

什么是软件开发的核心问题

按照软件工程鼻祖，《人月神话》作者 Brooks 在“没有银弹——软件工程中的根本和次要问题”一章中阐述的思想，软件开发的核心问题就是如何从概念上对一个复杂的业务系统进行建模。这个建模是含义广泛的，不仅仅包括对象建模，还包括数据建模、算法建模等等一系列的内容。总而言之是要先找到解决复杂问题的突破口（先要搞明白需要做什么，然后再考虑如何做）。至于采用什么表示方法（简单文本、UML 图、E-R 图）、采用什么高级语言、是否一定要用面向对象、使用什么开发工具都是次要的问题。

软件开发方法

软件开发方法(Software Development Method)是指软件开发过程所遵循的办法和步骤。

软件开发活动的目的是有效地得到一些工作产物，也就是一个运行的系统及其支持文档，并且满足有关的质量要求。软件开发是一种非常复杂的脑力劳动，所以经常更多讨论的是软件开发方法学，指的是规则、方法和工具的集成，既支持开发，也支持以后的演变过程(交付运行后，系统还会变化，或是为了改错，或是为了功能的增减)。

关于组成软件开发和系统演化的活动有着各种模型(参见软件生存周期，软件开发模型，软件过程)，但是典型地都包含了以下的过程或活动：分析、设计、实现、确认(测试验收)、演化(维护)。

有些软件开发方法是专门针对某一开发阶段的，属于局部性的软件开发方法。

特别是软件开发的实践表明，在开发的早期阶段多做努力，在后来的测试和维护阶段就会使费用较大地得以缩减。因此，针对分析和设计阶段的软件开发方法特别受到重视。其它阶段的方法，从程序设计发展的初期起就是研究的重点，

已经发展得比较成熟(参见程序设计，维护过程)。除了分阶段的局部性软件开发方法之外，还有覆盖开发全过程的全局性方法，尤为软件开发方法学注意的重点。

对软件开发方法的一般要求：当提出一种软件开发方法时，应该考虑许多因素，包括：

①覆盖开发全过程，并且便于在各阶段间的过渡；

②便于在开发各阶段中有关人员之间的通信；

③支持有效的解决问题的

④支持系统设计和开发的各种不同途径；

⑤在开发过程中支持软件正确性的校验和验证；

⑥便于在系统需求中列入设计、实际和性能的约束；

⑦支持设计师和其他技术人员的智力劳动；

⑧在系统的整个生存周期都支持它的演化；

⑨受自动化工具的支持。此外，在开发的所有阶段，有关的软件产物都应该是可见和可控的；软件开发方法应该可教学、可转移，还应该是开放的，即可以容纳新的技术、管理方法和新工具，并且与已有的标准相适应。

一、软件设计一般流程：

1、先前的软件需求分析阶段，已经搞清楚了“要解决什么问题”，并输出了《软件需要说明书》。这时一切都是理想。

2、现在进入概要设计阶段，重点说清楚“总体实现方案”，确定软件系统的总体布局，各个子模块的功能和模块间的关系，与外部系统的关系。有一些研究与论证性的内容。并输出《软件概要设计说明书》。这时一切都是概念。

3、最后进入详细设计阶段，重点说清楚“每个模块怎么做”，是“程序”的蓝图，确定每个模块采用的算法、数据结构、接口的实现、属性、参数。并输出《软件详细设计说明书》。这时一切都是实现。

要学的课程有

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在设计的过程中有较多注意的关键问题，以下列出几点:

(1)软件启动封面设计--Splash

应使软件启动封面最终为高清晰度的图像，如软件启动封面需在不同的平台、操作系统上使用将考虑转换不同的格式，并且对选用的色彩不宜超过256色，最好为216色安全色。软件启动封面大小多为主流显示器分辨率的1/6大。如果是系列软件将考虑整体设计的统一和延续性。在上面应该醒目的标注制作或支持的公司标志、产品商标，软件名称，版本号，网址，版权声明，序列号等信息，以树立软件形象，方便使用者或购买者在软件启动的时候得到提示。插图宜使用具有独立版权的，象征性强的，识别性高的，视觉传达效果好的图形，若使用摄影也应该进行数位处理，以形成该软件的个性化特征

(2)软件框架设计

软件的框架设计就复杂得多，因为涉及软件的使用功能，应该对该软件产品的程序和使用比较了解，这就需要设计师有一定的软件跟进经验，能够快速的学习软件产品，并且在和软件产品的程序开发员及程序使用对象进行共同沟通，以设计出友好的，独特的，符合程序开发原则的软件框架。软件框架设计应该简洁明快，尽量少用无谓的装饰，应该考虑节省屏幕空间，各种分辨率的大小，缩放时的状态和原则，并且为将来设计的按钮，菜单，标签，滚动条及状态栏预留位置。设计中将整体色彩组合进行合理搭配，将软件商标放在显著位置，主菜单应放在左边或上边，滚动条放在右边，状态栏放在下边，以符合视觉流程和用户使用心理

(3)软件按钮设计

软件按钮设计应该具有交互性，即应该有3到6种状态效果:点击时状态鼠标放在上面但未点击的状态点击前鼠标未放在上面时的状态点击后鼠标未放在上面时的状态不能点击时状态独立自动变化的状态。按钮应具备简洁的图示效果，应能够让使用者产生功能关联反应，群组内按钮应该风格统一，功能差异大的按钮应该有所区别

(4)软件面板设计

软件面板设计应该具有缩放功能，面板应该对功能区间划分清晰，应该和对话框，弹出框等风格匹配，尽量节省空间，切换方便。

(5)菜单设计

菜单设计一般有选中状态和未选中状态，左边应为名称，右边应为快捷键，如果有下级菜单应该有下级箭头符号，不同功能区间应该用线条分割。

(6)标签设计

标签设计应该注意转角部分的变化，状态可参考按钮。

(7)图标设计

图标设计色彩不宜超过64色，大小为16x16、32x32两种，图标设计是方寸艺术，应该加以着重考虑视觉冲击力，它需要在很小的范围表现出软件的内涵，所以很多图标设计师在设计图标时使用简单的颜色，利用眼睛对色彩和网点的空间混合效果，做出了许多精彩图标。

(8)滚动条及状态栏设计

滚动条主要是为了对区域性空间的固定大小中内容量的变换进行设计，应该有上下箭头，滚动标等，有些还有翻页标。状态栏是为了对软件当前状态的显示和提示。

(9)安装过程设计

安装过程设计主要是将软件安装的过程进行美化，包括对软件功能进行图示化。

(10)包装及商品化

最后软件产品的包装应该考虑保护好软件产品，功能的宣传融合于美观中，可以印刷部分产品介绍，产品界面设计。

原则思想：一个方法只负责一件事情。

描述：单一职责原则很简单，一个方法 一个类只负责一个职责，各个职责的程序改动，不影响其它程序。 这是常识，几乎所有程序员都会遵循这个原则。

优点：降低类和类的耦合，提高可读性，增加可维护性和可拓展性，降低可变性的风险。

2.六大原则-里氏替换原则

原则思想：使用的基类可以在任何地方使用继承的子类，完美的替换基类。

描述：子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类原有的功能。子类可以实现父类的抽象方法，但不能覆盖父类的非抽象方法，子类中可以增加自己特有的方法。

优点：增加程序的健壮性，即使增加了子类，原有的子类还可以继续运行，互不影响。

3.六大原则-依赖倒置原则

原则思想：高层次的模块不应该依赖于低层次的模块，他们都应该依赖于抽象，抽象不应该依赖于具体实现，具体实现应该依赖于抽象。

描述：类A直接依赖类B，假如要将类A改为依赖类C，则必须通过修改类A的代码来达成。这种场景下，类A一般是高层模块，负责复杂的业务逻辑；类B和类C是低层模块，负责基本的原子操作；假如修改类A，会给程序带来不必要的风险。

优点：可以减少需求变化带来的工作量，做并行开发更加友好。

4.六大原则-接口隔离原则

原则思想：类和类之间应该建立在最小接口的上。

描述：类A通过接口依赖B，类C通过接口依赖D，如果接口类A和类B不是最小的接口，则依赖的类B和类D必须要实现他们不需要的方法。

优点：提高程序的灵活度，提高内聚，减少对外交互，使得最小的接口做最多的事情。

5.六大原则-迪米特法则

原则思想：一个对象应当对其他对象有尽可能少地了解，简称类间解耦

描述：一个类尽量减少自己对其他对象的依赖，原则是低耦合，高内聚，只有使各个模块之间的耦合尽量的低，才能提高代码的复用率。

优点：低耦合，高内聚。

6.六大原则-开放封闭原则

原则思想：尽量通过扩展软件实体来解决需求变化，而不是通过修改已有的代码来完成变化

描述：一个软件产品在生命周期内，都会发生变化，既然变化是一个既定的事实，我们就应该在设计的时候尽量适应这些变化，以提高项目的稳定性和灵活性。

优点：单一原则告诉我们，每个类都有自己负责的职责，里氏替换原则不能破坏继承关系的体系。