详谈软件工程之系统设计模式

• 一：人机界面设计
• • • 1、至于用户控制之下：
    • 2、减少用户的记忆负担
    • 3、保持界面的一致性：
• 二、结构化设计
• • • 1、结构化设计需要遵循的原则：
    • • （1）抽象化
      • （2）自顶向下、逐步求精
      • （3）信息隐蔽
      • （4）模块独立（高内聚、低耦合）
• 三、面向对象设计
• • • 1、面向对象设计的基本过程
    • 2、设计原则
    • 3、设计模式的概念
    • 4、设计模式的分类
    • • （1）创建型模式:
      • （2）结构型模式：
      • （3）行为性模式：

题外话：本博客讲的是软件工程中的系统设计部分，其中软件架构设计放到后面板块来详细说明，这里主要讲的是系统设计中的界面设计、结构化设计以及面向对象设计。

一：人机界面设计

概要设计：做的是子系统的划分，子系统接口的设计，模块划分等工作。概要设计也称为高层设计或总体设计，即将软件需求转化为数据结构和软件的系统结构。
详细设计：是指对某一功能点的具体设计。详细设计也称为低层设计，即对结构图进行细化，得到详细的数据结构与算法。
概要设计偏架构一点，详细设计是单个模块的设计。
总的来说，在整个软件设计过程中，需完成以下工作任务：
（1）制定规范，作为设计的共同标准。
（2）完成软件系统结构的总体设计，将复杂系统按功能划分为模块的层次结构，然后确定模块的功能，以及模块间的调用关系和组成关系。
（3）设计处理方式，包括算法、性能、周转时间、响应时间、吞吐量和精度等。
（4）设计数据结构。
（5）可靠性设计。
（6）编写设计文档，包括概要设计说明书、详细设计说明书、数据库设计说明书、用户手册和初步的测试计划等。
（7）设计评审，主要是对设计文档进行评审。

1、结构化设计需要遵循的原则：

（1）抽象化

对软件进行模块设计的时候，可以有不同的抽象层次。在最高的抽象层次上，可以使用问题所
处环境的语言描述问题的解法。而在较低的抽象层次上，则宜采用过程化的方法。抽象化包括对过
程的抽象、对数据的抽象和对控制的抽象。

（2）自顶向下、逐步求精

将软件的架构按自顶向下方式，对各个层次的过程细节和数据细节逐层细化，直到用程序设计语言的语句能够实现为止，从而最后确立整个架构。

（3）信息隐蔽

信息隐蔽是开发整体程序结构时使用的法则，即将每个程序的成分隐蔽或封装在一个单一的设计模块中，并且尽可能少地暴露其内部的处理过程。

（4）模块独立（高内聚、低耦合）

强调每个模块之间是相互独立的，每个模块做到单一职责，并且与其他模块之间的联系最简单。通常用耦合（模块之间联系的紧密程度）和内聚（模块内部各元素之间联系的紧密程度）两个标准来衡量，我们的目标是“高内聚、低耦合”。
高内聚：指的是一个模块内部的联系紧密程度较高；
低耦合：模块之间的联系较少。

2、设计原则

• 单一职责原则：设计目的单一的类；
• 开发-封闭原则：对扩张开放，对修改封闭；
• 李氏（Liskov）替换原则：子类可以替换父类；
• 依赖倒置原则：要依赖于抽象，而不是具体实现；要面向接口编程，不要针对实现编程；
• 接口隔离原则：使用多个专门的接口比使用一个总接口要好；
• 组合重用原则：要尽量使用组合，而不是继承关系达到重用目的；
• 迪米将（Demeter）原则（最少知识法则）：一个对象应当对其他对象有尽可能少的了解

3、设计模式的概念

架构模式：软件设计中的高层决策，例如C/S结构就属于架构模式 架构模式反映了开发软件系统过程中所作的基本设计决策
设计模式：主要关注软件系统的设计 与具体的实现语言无关
惯用法：是最低层的模式，关注软件系统的设计与实现 实现时通过某种特定的程序设计语言来描述构件与构件之间的关系。每种编程语言都有它自己特定的模式 即语言的惯用法。例如引用计数就是 C++语言中的一种惯用法

4、设计模式的分类

（2）结构型模式：

文章知识点与官方知识档案匹配，可进一步学习相关知识Java技能树首页概览93540 人正在系统学习中