系统架构师之——软件开发方法

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  不管你是开发人员,还是互联网行业人员,基本上经常看到各种各样的软件相关的图,如什么架构图什么设计图什么模式图甘特图等。很多时候总是傻傻分不清。对此,我们很有必要对系统开发基础知识有认知。对于一名程序员做全栈开发已经越来越普遍了,全栈开发者不单纯要掌握全栈技术线,而且要必须懂开发相关的基础知识。

  而这些必须懂的知识有如下:

  开发管理 :参考我们分享的《系统架构师之——开发管理需求管理:需求变更/需求跟踪/需求变更风险管理软件开发方法:生命周期/经典开发模型/构建与重构/逆向工程/形式化方法软件开发环境与工具:集成开发环境/开发工具(建模/分析设计/编程/测试/管理等)设计方法:分析设计图示/结构化分析/模块设计/面向对象分析/IO设计基于构件的开发:中间件/J2EE/.NET应用系统构建:软件包的使用测试与评审:参考我们分享的《系统架构师之——测试评审方法》

  本文将先分析系统架构设计整体过程,然后具体分析软件开发方法。

  一 系统架构设计过程

  不管你是开发一个微信小程序或者Android/IOS移动APP,或者H5 Web网站,还是复杂的企业桌面应用程序亦是大型服务架构,你都要经历系统架构设计的过程。不管你是不经意还是刻意,基本都是沿着此过程进行。

  1-系统规划

  提出可行性分析系统方案制定-评价-改进新旧系统对比分析-比较现有软件硬件数据资源利用系统架构规划图

  2-系统设计

  业务流程设计人机界面交互文件设计存储设计数据库设计网络应用系统设计系统运行环境集成与设计中间件/应用服务器性能设计与评估系统转换上线计划

  3-软件系统建模

  系统需求建模目的与作用定义功能与归结模型结构化建模数据流UML数据库建模E-R图逆向工程E-R图构建要素

  4-软件开发生命周期

  对系统架构设计过程有了整体的架构知识,接下来分析的是软件开发方法。

  二 软件开发方法

  1-软件开发方法分类

  开发风格分:自顶向下开发方法/自底向上开发方法

  性质类型分:形式化方法/非形式化方法

  适用范围分:整体性方法,局部性方法:

  主流的软件开发方法有如下:

图片来源希赛网

  2-净室方法

  是一直形式化方法,可以保障生成高质量软件。使用盒结构约束分析和设计建模,并正确性验证作为发现和消除错误。

  -黑盒:内部规则逻辑

  -状态盒:状态数据服务操作

  -清晰盒:状态盒的过程设计

  三 结构化方法

  是一直自顶向下的开发方法,逐步求精。结构指的是系统内部组成要素之间的关系/作用/框架。

  根据项目阶段分:

  1-结构化分析Structured Analysis

  分析工具:

  数据流图Data Flow Diagram DFD :层次图 / 上下文图 / 逐级分解图

  数据字典 Data Dictionnary DD /

  结构化语言 /判定表 /判定树

  分析步骤:

  Step1 研究业务场景,形成数据流图,用例图

  Step2 建立系统逻辑模型

  Step3 划清人机界面,哪些机器完成,哪些人工完成

  2-结构化设计Structured Design

  结构化设计包括架、接口数据 和过程等任务,逐步求精和模块化过程。

  概要设计:确定软件结构/系统模块/模块关系/结构图描述程序结构/层次图/HIPO输入输出图详细设计:确定实现的精确描述/程序流程图/盒图/PAD问题分析图/PDL 程序设计语言结构图:模块调用数据传递处理

组成要素

  程序流程图:

程序流程图组成要素

  盒图:

盒图组成要素

  PAD 问题分析图

  PDL 程序设计语言:即伪代码

  3-结构化程序设计 Structured Programing

  SP 设计的思想包括以下几方面的内容:

  (1)SP 是避免用 GOTO 语句的一种程序设计。(2)SP 是自顶向下的程序设计。(3)SP 是一种组织和编程的方法,按 SP 方法编程易于理解和修改。(4)SP 的主要作用是使程序正确性的证明易于实现。(5)SP 允许在设计过程中的每一步去验证其正确性。(6)SP 讨论了如何将任何大规模和复杂的流程图转换为一种标准形式,能用几种标准的控制结构顺序、分支、重复

  通过嵌套来表示。4-结构化设计方法的缺点

  开发周期长,难于适应环境变化早期注重系统功能,兼顾数据结构不够,业务变化难于兼容功能结构固化,适用面窄对于结构化的缺点,可以用原型法或者面向对象方法来解决。

  四 面向对象方法

  当前主流的开发方法,主要有:

  OMT Object Model Technology 对象建模技术OOSE Object-Oriented Software Engineering 面向对象软件工程Booch方法Coad/Yourdon 方法:OOA-OOD-OOP而OMT/OOSE/Booch最终统一为UML, 统一建模语言

  1-基础

  对象/类:实体类,控制类,边界类继承/泛化:多态/重载模板/容器消息/通信2-面向对象分析

  面向对象分析OOA的方法有很多种,本质上每一种都是为了对产品系统进行分析与建模进行符号描述。主流的方法有:OOA/OOD方法与UML方法

  OOA/OOD方法

https://my.oschina.net/282656323/blog/207682

  统一建模语言UML

  UML定义了5类,10种模型图

  画图工具:Visio 、RationalRose、PowerDesign等给哪些对项目文档中一堆图标傻傻分不清的同学普及下:

  -用例图 UseCaseDiagram

https://blog.csdn.net/xinyuan_java/article/details

  -类图 ClassDiagram

  -包图 PackageDiagram

  -对象图 ObjectDiagram

  -活动图 ActiveDiagram

  -状态图 StateDiagram

  -顺序图 SequenceDiagram

  -协作图 CollaborationDiagram

  -组件图ComponentDiagram

  -部署图 DeploymentDiagram

  更多资料请参考W3C标准UML https://www.w3cschool.cn/uml_tutorial/

  3-面向对象方法的缺点:

  不适合大型MIS开发只能对现有业务需求上进行分析整理抽象初学不易五 原型法

  适用于早期系统需求不明确的项目,需要构建原型设计来确定业务。原型构建方式分为:减法与加法。

  六 逆向工程法

  适用于对现有在运行的系统进行再工程Reengineering,对旧系统进行重新处理/调整/提高可维护性。

  七 总结

  对于软件开发方法,具体选用什么方式还得具体情况具体分析,根据业务场景系统规划进行选择。不管你是做Java后台开发还是Web前端或者是Android/IOS移动app开发,任何一个项目都要依据软件开发方法进行。不管采用什么开发过程模式或者什么架构什么设计模式什么算法,都需要进行软件开发方法进行构建系统。

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