系统设计的步骤与方法.docx
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系统设计的步骤与方法.docx
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系统设计的步骤与方法
第11章系统设计
系统设计(SystemDesign,SD)是指设计软件系统的体系结构、用户界面、数据库、模块等,从而在需求与代码之间建立桥梁,指导开发人员去实现能满足用户需求的软件产品。
系统设计过程域是SPP模型的重要组成部分。
本规范阐述了系统设计过程域的四个主要规程:
✧体系结构设计[SPP-PROC-SD-ARCHITECTURE]
✧
✧用户界面设计[SPP-PROC-RM-UI]
✧
✧数据库设计[SPP-PROC-RM-DATABASE]
✧
✧模块设计[SPP-PROC-RM-MODULE]
✧
上述每个规程的“目标”、“角色与职责”、“启动准则”、“输入”、“主要步骤”、“输出”、“完成准则”和“度量”均已定义。
本规范适用于国内IT企业的软件研发项目。
建议用户根据自身情况(如商业目标、研发实力等)适当地修改本规范,然后推广使用。
11.1介绍
系统设计过程域分为两个阶段:
高层设计阶段和详细设计阶段。
详细设计阶段
高层设计阶段
体系结构设计
模块设计
数据库设计
用户界面设计
需求开发
实现与测试
高层设计阶段的重点是软件系统的体系结构设计。
详细设计阶段的重点是用户界面设计、数据库设计和模块设计,如图11-1所示。
图11-1系统设计过程域示意图
系统设计过程域产生的主要文档有:
✧《体系结构设计报告》,模板见[SPP-TEMP-SD-ARCHITECTURE]。
✧
✧《用户界面设计报告》,模板见[SPP-TEMP-SD-UI]。
✧
✧《数据库设计报告》,模板见[SPP-TEMP-SD-DATABASE]。
✧
✧《模块设计报告》,模板见[SPP-TEMP-SD-MODULE]。
✧
11.2体系结构设计
11.2.1目的
●分析与设计软件的体系结构。
通过系统分解,确定子系统的功能和子系统之间的关系,以及模块的功能和模块之间的关系,产生《体系结构设计报告》。
●
11.2.2角色与职责
●项目经理指定若干名开发人员从事体系结构设计(以下称为体系结构设计人员)。
●
11.2.3启动准则
●体系结构设计人员已经确定。
●
11.2.4输入
●需求文档如《产品需求规格说明书》
●
11.2.5主要步骤
体系结构设计流程如图11-2所示。
Step1.
设计
准备
Step5.
撰写
文档
Step6.
设计
评审
Step2.
确定
约束
因素
Step3.
确定
设计
策略
Step4.
系统
分解
设计
图11-2体系结构设计流程
[Step1]设计准备
●项目经理或者技术负责人分配系统设计任务,包括体系结构设计、模块设计、用户界面设计、数据库设计等。
本活动可能产生一份阶段性的开发计划,如《系统设计计划》,视工作量而定。
●
●体系结构设计人员阅读需求文档,明确设计任务。
●
●体系结构设计人员准备相关的设计工具(如RationalRose)和资料。
●
[Step2]确定影响系统设计的约束因素
●需求约束。
体系结构设计人员从需求文档如《软件需求规格说明书》中提取需求约束,例如:
●
✧本系统应当遵循的标准或规范
✧
✧软件、硬件环境(包括运行环境和开发环境)的约束
✧
✧接口/协议的约束
✧
✧用户界面的约束
✧
✧软件质量的约束,如正确性、健壮性、可靠性、效率(性能)、易用性、清晰性、安全性、可扩展性、兼容性、可移植性等等。
✧
●隐含约束。
有一些假设或依赖并没有在需求文档中明确指出,但可能会对系统设计产生影响,设计人员应当尽可能地在此处说明。
例如对用户教育程度、计算机技能的一些假设或依赖,对支撑本系统的软件硬件的假设或依赖等。
●
[Step3]确定设计策略
●体系结构设计人员根据产品的需求与发展战略,确定设计策略(DesignStrategy)。
例如:
●
✧扩展策略。
说明为了方便本系统在将来扩展功能,现在有什么措施。
✧
✧复用策略。
说明本系统在当前以及将来的复用策略。
✧
✧折衷策略。
说明当两个目标难以同时优化时如何折衷,例如“时-空”效率折衷,复杂性与实用性折衷。
✧
[Step4]系统分解与设计
●体系结构设计人员:
●
✧将系统分解为若干子系统,确定每个子系统的功能以及子系统之间的关系。
✧
✧将子系统分解为若干模块,确定每个模块的功能以及模块之间的关系。
✧
✧确定系统开发、测试、运行所需的软硬件环境。
✧
[Step5]撰写体系结构设计文档
●体系结构设计人员根据指定的模板撰写《体系结构设计报告》,主要内容包括:
●
✧软件系统概述
✧
✧影响设计的约束因素
✧
✧设计策略
✧
✧系统总体结构
✧
✧子系统的结构与模块功能
✧
✧开发、测试、运行所需的软硬件环境
✧
[Step6]体系结构设计评审
●体系结构设计人员邀请同行专家、开发人员对体系结构进行正式技术评审,评审流程请参考[SPP-PROC-TR-FTR]。
●
●体系结构评审的重点不是“对还是错”,而是“好还是差”。
主要评审要素包括:
●
✧合适性。
考察该体系结构是否适合于产品需求,是否可在预定计划内实现。
✧
✧系统的综合能力(Capability)。
例如“时-空”效率(性能,容量等),可扩展性,可管理性(可维护性),可复用性,安全性等等,视产品特征而定。
✧
[后续活动]
●体系结构设计完成后进入详细设计阶段(用户界面设计、数据库设计、模块设计等)。
●
11.2.6输出
●《体系结构设计报告》
●
11.2.7结束准则
●《体系结构设计报告》已经完成,并且通过了技术评审。
●
11.2.8度量
●体系结构设计人员统计工作量以及文档的规模,汇报给项目经理。
●
11.3用户界面设计
11.3.1目的
●设计软件的用户界面,产生《用户界面设计报告》。
●
●制作用户界面的资源如图像、图标或者界面专用组件等。
●
11.3.2角色与职责
●项目经理指定若干名开发人员从事用户界面设计(以下称为界面设计人员)。
●
●如果可能的话,邀请用户或美工人员协助设计用户界面。
●
11.3.3启动准则
●需求文档已经完成。
●
●体系结构设计已经完成。
●
11.3.4输入
●需求文档
●
●体系结构设计文档
●
11.3.5主要步骤
用户界面设计流程如图11-3所示。
Step2.界面设计
Step1.
设计
准备
2.1原型创作
2.2原型评估
2.3细化
Step3.
撰写
文档
Step4.
设计
评审
迭代
图11-3体系结构设计流程
[Step1]设计准备
●界面设计人员阅读需求文档和体系结构设计文档,明确界面设计任务。
●
●界面设计人员与用户交流,了解用户的工作习惯和他们对界面的看法。
●
●界面设计人员准备相关的设计工具和资料,收集或创作基本的界面资源如图像、图标以及通用的组件。
●
●界面设计人员确定本软件的用户界面设计规则(或指南),主要包括:
●
✧优秀界面的特征或通用的设计原则;
✧
✧软件主界面(如主窗口、主页面)的设计规则;
✧
✧软件子界面(如子窗口、子页面)的设计规则;
✧
✧标准控件的使用规则;
✧
✧美学设计规则。
✧
[Step2]用户界面设计
用户界面设计一般要经历“原型创作—>原型评估->细化”等步骤,通常迭代进行。
●[Step2.1]原型创作
●
界面设计人员创作界面原型:
✧先徒手画,或者用Visio等工具绘制界面的视图;
✧
✧再用软件开发工具实现可以运行的原型。
✧
●[Step2.2]原型评估
●
✧界面设计人员邀请用户和同行们评估界面的原型,汇集意见,及时改进。
✧
●[Step2.3]细化
●
✧界面设计人员细化界面原型,例如美工处理,添加细节等。
✧
补充说明:
开发人员在本阶段不必关心界面原型的代码质量,因为界面原型可能不断地被修改甚至被抛弃。
[Step3]撰写用户界面设计文档
●用户界面定型之后,界面设计人员根据指定的模板撰写《用户界面设计报告》,主要内容包括:
●
✧应当遵循的界面设计规范;
✧
✧界面的关系图和工作流程图;
✧
✧主界面的视图、功能说明、操作方式;
✧
✧子界面的视图、功能说明、操作方式;
✧
✧美学设计说明。
✧
[Step4]用户界面设计评审
●界面设计人员邀请用户和同行们对定型后的界面进行正式技术评审,尽最大努力使界面变得更加美观、易用。
评审流程请参考[SPP-PROC-TR-FTR]。
●
●用户界面的主要评审要素包括:
●
✧合适性
✧
✧简洁易用
✧
✧一致性
✧
✧美观
✧
✧动态反馈
✧
✧功能屏蔽和出错处理
✧
✧用户控制
✧
✧国际化(兼容性和可移植性)
✧
✧适应性(针对各种用户)
✧
[后续活动]
●在系统设计工作结束之后,开发人员编写界面的代码,并和用户一起通过各种途径测试界面,从而不断地完善用户界面。
(请参考有关测试的文档)
●
●界面设计人员总结经验教训,不断地完善适用于本机构的“用户界面设计指南”。
●
11.3.6输出
●《用户界面设计报告》
●
11.3.7结束准则
●《用户界面设计报告》已经完成,界面原型已经通过评审。
●
11.3.8度量
●界面设计人员统计工作量以及文档的规模,汇报给项目经理。
●
11.4数据库设计
11.4.1目的
●设计软件的数据库,产生《数据库设计报告》。
●
11.4.2角色与职责
●项目经理指定若干名开发人员从事数据库设计(以下称为数据库设计人员)。
●
11.4.3启动准则
●需求文档已经完成。
●
●体系结构设计已经完成。
●
11.4.4输入
●需求文档
●
●体系结构设计文档
●
11.4.5主要步骤
数据库设计流程如图11-4所示。
Step2.数据库设计
Step1.
设计
准备
2.1逻辑设计
2.2物理设计
2.3安全性设计
2.4优化
Step3.
撰写
文档
Step4.
设计
评审
迭代
图11-4数据库设计流程
[Step1]设计准备
●数据库设计人员阅读需求文档和体系结构设计文档,明确数据库设计任务。
●
●数据库设计人员准备相关的设计工具和资料。
●
●数据库设计人员确定本软件的数据库设计规则(或指南),主要包括:
●
✧数据库命名规则
✧
✧逻辑设计规则(或指南)
✧
✧物理设计规则(或指南)
✧
✧安全性设计规则(或指南)
✧
✧优化规则(或指南)
✧
✧数据库管理与维护规则(或指南)
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