软件系统设计

软件系统架构设计

第5章 软件系统架构设计【学习目标】

?系统设计内容

?系统平台设计

?系统拓扑设计

?软件体系结构模式

?软件应用结构

5.1系统设计概述

系统设计是从创建新系统角度来描述、组织、构造系统的过程。它是对系统分析的深化和细化，需要考虑系统的实现环境和系统的效率、可靠性、安全性、适应性等非功能需求，得出软件系统的设计方案。

一、软件系统设计的过程

1.系统总体设计任务

总体设计也称为概要设计，其主要的任务是根据用户需求分析阶段得到的目标系统的物理模型，确定一个合理的软件系统的体系结构。它包括：

?合理地划分组成系统的部件

?确定部件间的控制关系

?部件间的接口关系

?系统数据结构

2.系统总体设计过程

?确定系统划分?功能分解

?设计软件结构?数据库的设计

3.系统设计基本方法

1)抽象化

?抽象是在软件设计的规模逐渐增大的情况下，控制复杂性的基本策略。

?抽象的过程是从特殊到一般的过程，上层概念是下层概念的抽象，下层概念是上层概念的精化和细化。

?软件工程过程的每一步都是对较高一级抽象的解作一次具体化的描述。

2）逐步求精

?逐步求精，把问题的求解过程分解成若干步骤或阶段，每步都比上步更精化，更接近问题的解法。

?抽象使得设计者能够描述过程和数据而忽略低层的细节，而求精有助于设计者在设计过程中揭示低层的细节。

3）模块化

?模块化，即把软件按照规定原则，划分为一个个较小的，相互独立的但又相互关联的部件，实际上是系统分解和抽象的过程。 ?模块是数据说明、可执行语句等程序对象的集合，它是单独命名的，并且可以通过名字来访问。例如，过程。函数、子程序、宏等。

4）信息隐藏

?每个模块的实现细节对于其它模块来说应该是隐蔽的。

?块中所包含的信息（包括数据和过程）不允许其它不需要这些信息的模块使用。

?通过信息隐蔽，则可定义和实施对模块的过程细节和局部数据结构的存取限制。

5）模块独立

?模块独立：模块完成独立的功能，并且与其他模块的接口简单，符合信息隐蔽和信息局部化原则，模块间关联和依赖程度尽可能小。 ?模块独立便于功能被划分，并且接口被简化，更易于开发和维护。?模块的独立性可以由两项指标来衡量：内聚度与耦合度。

二、系统设计的主要工作

1.平台设计

系统平台是指软件系统开发和运行的环境，包括网络系统、服务器系统、存储系统、备份系统以及相关设备，同时也包括系统软件和支撑软件等。平台设计根据软件系统设计要求，通过对技术和市场的综合分析，确定出IT基础架构、设备选型和软件部署。

2.结构设计

在软件系统结构设计中，需要确定软件系统的功能结构、拓扑结构、软件结构和计算模式。

3.详细设计

详细设计是对软件结构进行细化设计，确定出各个子系统的用例设计、设计类和接口。

4.界面设计

界面设计是对人和外部系统与软件系统之间交互界面设计。它包括操作界面、表单、报表、系统接口等要素设计。

5.数据库设计

数据库是软件系统存储和管理数据的主要手段。数据库设计任务是根据给定的软件系统应用需求，设计出合理的系统数据库结构。数据库设计需要经过概念设计和物理设计等步骤。

5.2 系统平台设计

一、网络平台设计

软件系统一般是集成式的综合系统，由网络平台将系统的各个部分连接在一起。网络平台在系统设计中占有很重要的地位。网络平台设计考虑网络需求、网络结构设计和网络详细设计三部分。

1. 网络需求分析

网络需求分析是通过对所开发软件系统的规模、系统所覆盖业务的地域分布、计算机设备、网络服务等方面需求进行分析，确定系统网络类型、网络规模、网络结构、网络性能等需求。

2.网络结构设计

网络结构设计是根据网络需求分析的结果，设计出能够满足软件系统需要、结构合理、易于扩充、性能价格比高的系统网络结构。

3.网络详细设计

网络详细设计包括网络节点设计、网络设备选型、网络布线设计、网络操作系统选择、网络管理设计。