软件系统接口设计图（信息系统接口设计）

本篇文章给大家谈谈软件系统接口设计图，以及信息系统接口设计对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。 今天给各位分享软件系统接口设计图的知识，其中也会对信息系统接口设计进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

本文目录一览：

• 1、如何软件系统设计
• 2、系统概要设计模板
• 3、想做一款手机app软件，该怎么下手，都需要做什么
• 4、软件详细设计说明书
• 5、什么是软件架构？有没有具体解释？
• 6、软件系统开发流程有哪些

如何软件系统设计

一、善用UML工具

用例图
用于需求分析阶段，从用户角度描述系统功能。

用例图

静态图：类图、对象图、包图

静态图

交互图-时序图（注重时间）
常用组合片段：选项（Opt）、循环（Loop）、并行（Par）、抉择（Alt）、中断（Break）

时序图

交互图-协作图（注重对象）

协作图

行为图-状态图（注重状态）

状态图

行为图-活动图（注重活动）

活动图

实现图-组件图

组件图

实现图-部署图

部署图

二、遵从设计原则

设计模式基础

单一职责：一个类只负责一个职能；

里氏转换：在子类中不应重写、重载父类的方法，子类要能替代父类；

接口隔离：不依赖不需要的接口，拆分大接口；

迪米特法则：一个对象应该对其他对象保持最少的了解（低耦合）；

开放封闭：对扩展开放，对修改关闭；

依赖倒置：抽象不应该依赖细节，细节应该依赖抽象，即针对接口编程，所有依赖关系都终止于抽象类或接口，不要对实现编程。

设计模式

创建型
工厂方法（Factory Method）、抽象工厂（Abstract Factory）、建造者（Builder）、单例（Singleton）、原型（Prototype）。

结构型
组合（Composite）、代理（Proxy）、外观（Facade）、适配器（Adapter）、装饰（Decorator）、桥接（Bridge）、享元（Flyweight）。

行为型
策略（Strategy）、模板方法（Temple
Method）、观察者（Observer）、状态（State）、备忘录（Memento）、迭代器（Iterator）、命令（Command）、责任链（Chain
Of Responsibility）、中介者（Mediator）、访问者（Visitor）、解释器（Interpreter）。

分布式设计原则

高可用
降级、限流（漏桶-平滑、令牌桶-可突发、环形队列+滑动窗口）、切流、熔断、回流、可回流、超时、隔离（线程、读写、资源、热点、爬虫）、负载均衡。

高并发
无状态、拆分、服务化、队列、数据异构（异构-原子化-聚合-缓存）、缓存、并发化（Future、Callback、Completable Future）、池化。

业务设计
防重、幂等、规则引擎、状态机、审计、审批。

分布式理论
CAP：一致性、可用性、分区容错性（三选二）；
BASE：基本可用、软状态、最终一致性；
ACID：原子性、一致性、隔离性、持久性。

一致性原则
XA协议：准备 - 提交（具有阻塞、协调者单点、脑裂等缺点）；
XA三段协议：询问 - 准备 - 提交；
TCC：try - confirm / try - cancel 锁定 - 确认/释放；
最终一致性：查询、补偿、定期校对、可靠消息、缓存一致性。

超时处理
原则：谁超时谁处理，即接口调用超时，查询+补偿；接口调用成功后，接口内部服务超时须自己补偿。

两状态同步接口（OK/ERR）：接口调用超时，调用方查询+补偿；接口内部服务超时，内部快速失败+冲正；

三状态同步接口（OK/ING/ERR）：接口调用超时，调用方查询+补偿；接口内部服务超时，返回处理中，内部查询+补偿到成功，调用方轮询；

异步接口：接口调用超时，调用方查询+补偿；接口内部服务超时，内部查询+补偿到成功，回调通知；接口回调通知超时，指数补偿回调；

消息队列：生产者发送超时，持久化可靠发送+幂等消费；消费者消费超时，消息处理完偏移量增加。

缓存
缓存分片：客户端分片（redic）、代理分片、集群分片（一致性Hash）；
缓存穿透：缓存空值、有效Key判断；
缓存并发：分布式锁、本地锁、软过期（业务过期）；
缓存雪崩：错峰失效。

三、画好架构图

4+1视图

场景视图：参与者与功能用例关系，用例图表示；
逻辑视图：功能拆解后的组件边界及关系，组件图和类图表示；
物理视图：软件与硬件映射关系，部署图表示；
处理流程图：各组件流程与数据交互，时序图和流程图表示；
开发视图：模块划分及包组成，包图表示。

C4视图

语境图：梳理待建设系统用户和高层次依赖，在中间画出自己的系统，周围是用户与其它交互系统。

C4语境图

容器图：展开语境图待建设系统，用框图表示，可包含名称、技术选择、职责、框图间交互，明确外部系统边界。

C4容器图

组件图：展开某个容器，描述其内部模块组件组成、关系。

C4组件图

类图：同UML静态图，此处不再展开。

系统概要设计模板

引用百度百科 概要设计

1 引言

1.1编写目的

说明编写这份概要设计说明书的目的，指出预期的读者。

1.2背景

说明：

a．待开发软件系统的名称；

b．列出此项目的任务提出者、开发者、用户以及将运行该软件的计算站（中心）。

1．3定义

列出本文件中用到的专门术语的定义和外文首字母组词的原词组。

1.4参考资料

列出有关的参考文件，如：

a．本项目的经核准的计划任务书或合同，上级机关的批文；

b．属于本项目的其他已发表文件；

c．本文件中各处引用的文件、资料，包括所要用到的软件开发标准。 列出这些文件的标题、文件编号、发表日期和出版单位，说明能够得到这些文件资料的来源。

2 总体设计

2.1需求规定

说明对本系统的主要的输入输出项目、处理的功能性能要求，详细的说明可参见附录C。

2.1.1系统功能

2.1.2系统性能

2.1.2.1精度

2.1.2.2时间特性要求

2.1.2.3可靠性

2.1.2.4灵活性

2.1.3输入输出要求

2.1.4数据管理能力要求

2.1.5故障处理要求

2.1.6其他专门要求

2.2运行环境

简要地说明对本系统的运行环境（包括硬件环境和支持环境）的规定，详细说明参见附录C。

2.2.1设备 列出运行该软件所需要的硬设备。说明其中的新型设备及其专门功能。

2.2.2支持软件

列出支持软件，包括要用到的操作系统、编译（或汇编）程序、测试支持软件等。

2.2.3接口

说明该系统同其他系统之间的接口、 数据通信协议 等

2.2.4控制

说明控制该系统的运行的方法和 控制信号 ，并说明这些控制信号的来源。

2.3基本设计概念和处理流程

说明本系统的基本设计概念和处理流程，尽量使用图表的形式。

2.4结构

用一览表及框图的形式说明本系统的系统元素（各层模块、 子程序 、 公用程序 等）的划分，扼要说明每个系统元素的 标识符 和功能，分层次地给出各元素之间的控制与被控制关系.

2.5功能需求与程序的关系

本条用一张矩阵图说明各项功能需求的实现同各块程序的分配关系：E.2.7E.2.7..

2.6人工处理过程

说明在本软件系统的工作过程中不得不包含的人工处理过程（如果有的话）。

2.7尚未解决的问题

说明在 概要设计 过程中尚未解决而设计者认为在系统完成之前必须解决的各个问题。

3 接口设计

3.1 用户接口

说明将向用户提供的命令和它们的语法结构，以及软件的回答信息。

说明提供给用户操作的硬件控制面板的定义。

3.2外部接口

说明本系统同外界的所有接口的安排包括软件与硬件之间的接口、本系统与各支持软件之间的接口关系。

3.3内部接口

说明本系统之内的各个系统元素之间的接口的安排。

4运行设计

4.1运行模块组合

说明对系统施加不同的外界运行控制时所引起的各种不同的运行模块组合，说明每种运行所历经的内部模块和支持软件。

4.2运行控制

说明每一种外界的运行控制的方式方法和操作步骤。

4.3运行时间

说明每种运行模块组合将占用各种资源的时间。

5系统数据结构设计

5.1 逻辑结构设计 要点

给出本系统内所使用的每个数据结构的名称、 标识符 以及它们之中每个 数据项 、记录、文卷和系的标识、定义、长度及它们之间的层次的或表格的相互关系。

5.2物理结构设计要点

给出本系统内所使用的每个数据结构中的每个数据项的存储要求，访问方法、存取单位、存取的物理关系（索引、设备、 存储区域 ）、设计考虑和保密条件。

5.3数据结构与程序的关系

说明各个数据结构与访问这些数据结构的形式:

6系统出错处理设计

6.1出错信息

用一览表的方式说明每种可能的出错或故障情况出现时，系统输出信息的形式、含意及处理方法。

6.2补救措施

说明故障出现后可能采取的变通措施，包括：

a.后备技术说明准备采用的后备技术，当原始系统数据万一丢失时启用的副本的建立和启动的技术，例如周期性地把磁盘信息记录到磁带上去就是对于磁盘媒体的一种后备技术；

b.降效技术说明准备采用的后备技术，使用另一个效率稍低的系统或方法来求得所需结果的某些部分，例如一个自动系统的降效技术可以是手工操作和数据的人工记录；

c.恢复及再启动技术说明将使用的恢复再启动技术，使软件从故障点恢复执行或使软件从头开始重新运行的方法。

6.3系统维护设计

说明为了系统维护的方便而在程序内部设计中作出的安排，包括在程序中专门安排用于系统的检查与维护的检测点和专用模块。 各个程序之间的对应关系，可采用如下的矩阵图的形式；

想做一款手机app软件，该怎么下手，都需要做什么

想开发一款软件，但是不知道从何下手怎么办？

软件开发是根据用户要求建设出软件系统或者系统中的软件部分的工程。

软件开发流程大体可以分为七个阶段，实际开发过程中很多流程是结合在一起的。但是很多人却不知道软件开发的基本流程，今天我为大家详细讲解下：

第一、项目启动

项目启动的目标是明确该产品开发项目的目标。产品经理及公司领导确定项目方向、确认项目负责人及项目组团队人员组成，包括产品经理、研发项目经理、研发工程师、测试团队等。

并需要说明项目目标、阶段划分、组织结构、管理流程等关键事项，完成以上准备工作后，进入下一步的工作。

第二、需求研究和分析

项目负责人首先需要对用户需求和产品需求进行深入的了解和分析。

用户需求由用户提出，对技术一般不描述，只描述产品目标。项目负责人需要进行市场调研，针对用户提出的产品目标进行细分，总结出具体的每一个功能点和其对应的操作流程，对每一个操作流程进行技术化定义。

产品需求一般包括产品需求规格说明书和产品需求矩阵。项目负责人需要弄清楚产品经理或项目需求提出者为什么要做这个项目？这是最本质的业务需求。

2、项目负责人用相关的工具软件列出要开发的系统的大功能模块，每个大功能模块有哪些小功能模块。并根据自己的经验和需求用WORD或相关的工具再做出一份文档系统的功能需求文档，并且还列出相关的界面和界面功能。

3、项目负责人向项目对接人再次确认需求。

第三、设计阶段

1、概要设计

首先，开发者需要对软件系统进行概要设计，即系统设计。概要设计需要对软件系统的设计进行考虑，包括系统的基本处理流程、系统的组织结构、模块划分、功能分配、接口设计、运行设计、数据结构设计和出错处理设计等，为软件的详细设计提供基础。

2、详细设计

在轮廓设计的基础上，开发人员需要进行软件系统的详细设计。在详细设计中，描述特定模块所涉及到的主要算法、数据结构、类的层次结构及调用关系，规格应包含最终要实现的内容的一切要素，详细设计应当足够详细，能够根据详细设计报告进行编码。

设计阶段是整个开发过程中非常重要的阶段，所谓磨刀不误砍柴功，设计过程完成得好，后期编码效率也会极大提高。

3、开发阶段流程

开发人员根据软件开发产品原型图、UI效果图、设计文档等要求，开始具体的编写程序工作，分别实现各模块的功能，从而实现对目标系统的功能、性能、接口、界面等方面的要求。编码过程需要确保程序的可读性和易于维护，提高程序效率。编码过程一般还需进行服务端和移动端的联调等，完成编码后需要进行功能评审。

4、测试阶段

测试的主要目的就是发现之前未发现的错误，确保系统上线后正常运行。整个测试阶段分为三个阶段：单元测试，组装测试和系统测试。测试工程师测试到BUG反馈给开发，开发进行修复。测试准备好的系统。将其提供给用户，在使用后用户将逐一确认每个功能。按照测试的输入范围，可以分为全覆盖测试和抽样测试。对于一个大型软件，3个月到1年的测试都是正常的。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。

5、软件交付、系统上线

在软件所有的测试都通过后，系统进行试运行，开发项目负责人与客户或者上级达成一致后，向用户提交开发的目标安装程序、数据库的数据字典、用户安装手册、用户使用指南、需求报告、设计报告、测试报告等双方合同约定的产物。

用户验收无误，上线产品。

到此，整体项目才算告一段落。

第四、那有没有后续跟踪维护呢？

一般如果客户有需求或要求，会根据用户需求的变化或环境的变化，对应用程序进行全部或部分的修改，以及软件后期的升级优化等。

维护一般包括软件数据库管理、用户跟踪培训、故障分析解决等。软件升级一般包括需求调整分析、软件功能拓展、优化系统等。

软件详细设计说明书

面向对象软件设计说明书模板
1 概述
1.1 系统简述
对系统要完成什么，所面向的用户以及系统运行的环境的简短描述，这部分主要来源于需求说明书的开始部分。
1.2 软件设计目标
这部分论述整个系统的设计目标，明确地说明哪些功能是系统决定实现而哪些时不准备实现的。同时，对于非功能性的需求例如性能、可用性等，亦需提及。需求规格说明书对于这部分的内容来说是很重要的参考，看看其中明确了的功能性以及非功能性的需求。
这部分必须说清楚设计的全貌如何，务必使读者看后知道将实现的系统有什么特点和功能。在随后的文档部分，将解释设计是怎么来实现这些的。
1.3 参考资料
列出本文档中所引用的参考资料。（至少要引用需求规格说明书）
1.4 修订版本记录
列出本文档修改的历史纪录。必须指明修改的内容、日期以及修改人。
2 术语表
对本文档中所使用的各种术语进行说明。如果一些术语在需求规格说明书中已经说明过了，此处不用再重复，可以指引读者参考需求说明。
3 用例
此处要求系统用用例图表述（UML），对每个用例（正常处理的情况）要有中文叙述。
4 设计概述
4.1 简述
这部分要求突出整个设计所采用的方法（是面向对象设计还是结构化设计）、系统的体系结构（例如客户/服务器结构）以及使用到的相应技术和工具（例如OMT、Rose）
4.2 系统结构设计
这部分要求提供高层系统结构的描述，使用方框图来显示主要的组件及组件间的交互。最好是把逻辑结构同物理结构分离，对前者进行描述。别忘了说明图中用到的俗语和符号。
4.2.1 顶层系统结构
4.2.2 子系统1结构
4.2.3 子系统2结构
4.3 系统界面
各种提供给用户的界面以及外部系统在此处要予以说明。如果在需求规格说明书中已经对用户界面有了叙述，此处不用再重复，可以指引读者参考需求说明。如果系统提供了对其它系统的接口，比如说从其它软件系统导入/导出数据，必须在此说明。
4.4 约束和假定
描述系统设计中最主要的约束，这些是由客户强制要求并在需求说明书写明的。说明系统是如何来适应这些约束的。
另外如果本系统跟其它外部系统交互或者依赖其它外部系统提供一些功能辅助，那么系统可能还受到其它的约束。这种情况下，要求清楚地描述与本系统有交互的软件类型（比如某某某数据库软件，某某某EMail软件）以及这样导致的约束（比如只允许纯文本的Email）。
实现的语言和平台也会对系统有约束，同样在此予以说明。
对于因选择具体的设计实现而导致对系统的约束，简要地描述你的想法思路，经过怎么样的权衡，为什么要采取这样的设计等等。
5 对象模型
5.1 系统对象模型
提供整个系统的对象模型，如果模型过大，按照可行的标准把它划分成小块，例如可以把客户端和服务器端的对象模型分开成两个图表述。
对象图应该包含什么呢？
在其中应该包含所有的系统对象。这些对象都是从理解需求后得到的。要明确哪些应该、哪些不应该被放进图中。
所有对象之间的关联必须被确定并且必须指明联系的基数（一对一、一对多还是多对多，0..1，*，1..*）。聚合和继承关系必须清楚地确定下来。每个图必须附有简单的说明。
可能经过多次反复之后才能得到系统的正确的对象模型。
6 对象描述
在这个部分叙述每个对象的细节，它的属性、它的方法。在这之前必须从逻辑上对对象进行组织。你可能需要用结构图把对象按子系统划分好。
为每个对象做一个条目。在系统对象模型中简要的描述它的用途、约束（如只能有一个实例），列出它的属性和方法。如果对象是存储在持久的数据容器中，标明它是持久对象，否则说明它是个临时对象（transient object）。
对每个对象的每个属性详细说明：名字、类型，如果属性不是很直观或者有约束（例如，每个对象的该属性必须有一个唯一的值或者值域是有限正整数等）。
对每个对象的每个方法详细说明：方法名，返回类型，返回值，参数，用途以及使用的算法的简要说明（如果不是特别简单的话）。如果对变量或者返回值由什么假定的话，Pre-conditions和Post-conditions必须在此说明。列出它或者被它调用的方法需要访问或者修改的属性。最后，提供可以验证实现方法的测试案例。
6.1 子系统1中的对象
6.1.1 对象：对象1
用途：
约束：
持久性：
6.1.1.1 属性描述：
1. 属性：属性1
类型：
描述：
约束：
2. 属性：属性2
6.1.1.2 方法描述：
1. 方法：方法1
返回类型：
参数：
返回值：
Pre-Condition：
Post-Condition：
读取/修改的属性：
调用的方法：
处理逻辑：
测试例：用什么参数调用该方法，期望的输出是什么……
7 动态模型
这部分的作用是描述系统如何响应各种事件。例如，可以建立系统的行为模型。一般使用顺序图和状态图。
确定不同的场景（Scenario）是第一步，不需要确定所有可能的场景，但是必须至少要覆盖典型的系统用例。不要自己去想当然地创造场景，通常的策略是描述那些客户可以感受得到的场景。
7.1 场景（Scenarios）
对每个场景做一则条目，包括以下内容：
场景名：给它一个可以望文生义的名字
场景描述：简要叙述场景是干什么的以及发生的动作的顺序。
顺序图：描述各种事件及事件发生的相对时间顺序。
7.1.1 场景：场景1
描述：
动作1
动作2
7.2 状态图
这部分的内容包括系统动态模型重要的部分的状态图。可能你想为每个对象画一个状态图，但事实上会导致太多不期望的细节信息，只需要确定系统中一些重要的对象并为之提供状态图即可。
7.2.1 状态图1：
8 非功能性需求
在这个部分，必须说明如何处理需求文档中指定的非功能性需求。尽可能客观地评估系统应付每一个非功能性的需求的能力程度。如果某些非功能性需求没有完全在设计的系统中实现，请务必在此说明。另外，你也需要对系统将来的进化作一个估计并描述本设计如何使系统能够适应这些可预见的变化。
9 辅助文档
提供能帮助理解设计的相应文档。
10 词汇索引
文章录入

什么是软件架构？有没有具体解释？

软件架构
软件架构（software architecture）是一系列相关的抽象模式，用于指导大型软件系统各个方面的设计。 软件架构是一个系统的草图。软件架构描述的对象是直接构成系统的抽象组件。各个组件之间的连接则明确和相对细致地描述组件之间的通讯。在实现阶段，这些抽象组件被细化为实际的组件，比如具体某个类或者对象。在面向对象领域中，组件之间的连接通常用接口_(计算机科学)来实现。
软件体系结构是构建计算机软件实践的基础。与建筑师设定建筑项目的设计原则和目标，作为绘图员画图的基础一样，一个软件架构师或者系统架构师陈述软件构架以作为满足不同客户需求的实际系统设计方案的基础。
软件构架是一个容易理解的概念，多数工程师（尤其是经验不多的工程师）会从直觉上来认识它，但要给出精确的定义很困难。特别是，很难明确地区分设计和构架：构架属于设计的一方面，它集中于某些具体的特征。
在“软件构架简介”中，David GArlan 和 Mary Shaw 认为软件构架是有关如下问题的设计层次：“在计算的算法和数据结构之外，设计并确定系统整体结构成为了新的问题。结构问题包括总体组织结构和全局控制结构；通信、同步和数据访问的协议；设计元素的功能分配；物理分布；设计元素的组成；定标与性能；备选设计的选择。”[GS93]
但构架不仅是结构；IEEE Working Group on Architecture 把其定义为“系统在其环境中的最高层概念”[IEEE98]。构架还包括“符合”系统完整性、经济约束条件、审美需求和样式。它并不仅注重对内部的考虑，而且还在系统的用户环境和开发环境中对系统进行整体考虑，即同时注重对外部的考虑。
在 Rational Unified ProcESs 中，软件系统的构架（在某一给定点）是指系统重要构件的组织或结构，这些重要构件通过接口与不断减小的构件与接口所组成的构件进行交互。
从和目的、主题、材料和结构的联系上来说，软件架构可以和建筑物的架构相比拟。一个软件架构师需要有广泛的软件理论知识和相应的经验来事实和管理软件产品的高级设计。软件架构师定义和设计软件的模块化，模块之间的交互，用户界面风格，对外接口方法，创新的设计特性，以及高层事物的对象操作、逻辑和流程。
是一般而言，软件系统的架构（ArchitECture）有两个要素：
·它是一个软件系统从整体到部分的最高层次的划分。
一个系统通常是由元件组成的，而这些元件如何形成、相互之间如何发生作用，则是关于这个系统本身结构的重要信息。
详细地说，就是要包括架构元件（Architecture Component）、联结器（Connector）、任务流（TASk-flow）。所谓架构元素，也就是组成系统的核心"砖瓦"，而联结器则描述这些元件之间通讯的路径、通讯的机制、通讯的预期结果，任务流则描述系统如何使用这些元件和联结器完成某一项需求。
·建造一个系统所作出的最高层次的、以后难以更改的，商业的和技术的决定。
在建造一个系统之前会有很多的重要决定需要事先作出，而一旦系统开始进行详细设计甚至建造，这些决定就很难更改甚至无法更改。显然，这样的决定必定是有关系统设计成败的最重要决定，必须经过非常慎重的研究和考察。
历史
早在1960年代，诸如E·W·戴克斯特拉就已经涉及软件架构这个概念了。自1990年代以来，部分由于在 Rational Software Corporation 和MiCROSoft内部的相关活动，软件架构这个概念开始越来越流行起来。
卡内基梅隆大学和加州大学埃尔文分校在这个领域作了很多研究。卡内基·梅隆大学的Mary Shaw和David Garlan于1996年写了一本叫做 Software Architecture perspective on an emerging DIscipline的书，提出了软件架构中的很多概念，例如软件组件、连接器、风格等等。 加州大学埃尔文分校的软件研究院所做的工作则主要集中于架构风格、架构描述语言以及动态架构。
计算机软件的历史开始于五十年代，历史非常短暂，而相比之下建筑工程则从石器时代就开始了，人类在几千年的建筑设计实践中积累了大量的经验和教训。建筑设计基本上包含两点，一是建筑风格，二是建筑模式。独特的建筑风格和恰当选择的建筑模式，可以使一个独一无二。
下面的照片显示了中美洲古代玛雅建筑，Chichen-Itza大金字塔，九个巨大的石级堆垒而上，九十一级台阶（象征着四季的天数）夺路而出，塔顶的神殿耸入云天。所有的数字都如日历般严谨，风格雄浑。难以想象这是石器时代的建筑物。
图1、位于墨西哥Chichen-Itza（在玛雅语中chi意为嘴chen意为井）的古玛雅建筑。（摄影：作者）
软件与人类的关系是架构师必须面对的核心问题，也是自从软件进入历史舞台之后就出现的问题。与此类似地，自从有了建筑以来，建筑与人类的关系就一直是建筑设计师必须面对的核心问题。英国首相丘吉尔说，我们构造建筑物，然后建筑物构造我们（We shape our buildings, and afterwaRDS our buildings shape us）。英国下议院的会议厅较狭窄，无法使所有的下议院议员面向同一个方向入座，而必须分成两侧入座。丘吉尔认为，议员们入座的时候自然会选择与自己政见相同的人同时入座，而这就是英国政党制的起源。Party这个词的原意就是"方"、"面"。政党起源的关键就是建筑物对人的影响。
在软件设计界曾经有很多人认为功能是最为重要的，形式必须服从功能。与此类似地，在建筑学界，现代主义建筑流派的开创人之一Louis Sullivan也认为形式应当服从于功能（FORMs follows function）。
几乎所有的软件设计理念都可以在浩如烟海的建筑学历史中找到更为遥远的历史回响。最为著名的，当然就是模式理论和XP理论。
架构的目标是什么
正如同软件本身有其要达到的目标一样，架构设计要达到的目标是什么呢？一般而言，软件架构设计要达到如下的目标：
·可靠性（Reliable）。软件系统对于用户的商业经营和管理来说极为重要，因此软件系统必须非常可靠。
·安全行（Secure）。软件系统所承担的交易的商业价值极高，系统的安全性非常重要。
·可扩展性（SCAlable）。软件必须能够在用户的使用率、用户的数目增加很快的情况下，保持合理的性能。只有这样，才能适应用户的市场扩展得可能性。
·可定制化（CuSTomizable）。同样的一套软件，可以根据客户群的不同和市场需求的变化进行调整。
·可扩展性（Extensible）。在新技术出现的时候，一个软件系统应当允许导入新技术，从而对现有系统进行功能和性能的扩展
·可维护性（MAIntainable）。软件系统的维护包括两方面，一是排除现有的错误，二是将新的软件需求反映到现有系统中去。一个易于维护的系统可以有效地降低技术支持的花费
·客户体验（Customer Experience）。软件系统必须易于使用。
·市场时机（Time to Market）。软件用户要面临同业竞争，软件提供商也要面临同业竞争。以最快的速度争夺市场先机非常重要。
架构的种类
根据我们关注的角度不同，可以将架构分成三种：
·逻辑架构、软件系统中元件之间的关系，比如用户界面，数据库，外部系统接口，商业逻辑元件，等等。
比如下面就是笔者亲身经历过的一个软件系统的逻辑架构图
图2、一个逻辑架构的例子
从上面这张图中可以看出，此系统被划分成三个逻辑层次，即表象层次，商业层次和数据持久层次。每一个层次都含有多个逻辑元件。比如WEB服务器层次中有HTML服务元件、Session服务元件、安全服务元件、系统管理元件等。
·物理架构、软件元件是怎样放到硬件上的。
比如下面这张物理架构图描述了一个分布于北京和上海的分布式系统的物理架构，图中所有的元件都是物理设备，包括网络分流器、代理服务器、WEB服务器、应用服务器、报表服务器、整合服务器、存储服务器、主机等等。
图3、一个物理架构的例子
·系统架构、系统的非功能性特征，如可扩展性、可靠性、强壮性、灵活性、性能等。
系统架构的设计要求架构师具备软件和硬件的功能和性能的过硬知识，这一工作无疑是架构设计工作中最为困难的工作。
此外，从每一个角度上看，都可以看到架构的两要素：元件划分和设计决定。
首先，一个软件系统中的元件首先是逻辑元件。这些逻辑元件如何放到硬件上，以及这些元件如何为整个系统的可扩展性、可靠性、强壮性、灵活性、性能等做出贡献，是非常重要的信息。
其次，进行软件设计需要做出的决定中，必然会包括逻辑结构、物理结构，以及它们如何影响到系统的所有非功能性特征。这些决定中会有很多是一旦作出，就很难更改的。
根据作者的经验，一个基于数据库的系统架构，有多少个数据表，就会有多少页的架构设计文档。比如一个中等的数据库应用系统通常含有一百个左右的数据表，这样的一个系统设计通常需要有一百页左右的架构设计文档。
构架描述
为了讨论和分析软件构架，必须首先定义构架表示方式，即描述构架重要方面的方式。在 Rational Unified Process 中，软件构架文档记录有这种描述。
构架视图
我们决定以多种构架视图来表示软件构架。每种构架视图针对于开发流程中的涉众（例如最终用户、设计人员、管理人员、系统工程师、维护人员等）所关注的特定方面。
构架视图显示了软件构架如何分解为构件，以及构件如何由连接器连接来产生有用的形式 [PW92]，由此记录主要的结构设计决策。这些设计决策必须基于需求以及功能、补充和其他方面的约束。而这些决策又会在较低层次上为需求和将来的设计决策施加进一步的约束。
典型的构架视图集
构架由许多不同的构架视图来表示，这些视图本质上是以图形方式来摘要说明“在构架方面具有重要意义”的模型元素。在 Rational Unified Process 中，您将从一个典型的视图集开始，该视图集称为“4+1 视图模型”[KRU95]。它包括：
用例视图：包括用例和场景，这些用例和场景包括在构架方面具有重要意义的行为、类或技术风险。它是用例模型的子集。
逻辑视图：包括最重要的设计类、从这些设计类到包和子系统的组织形式，以及从这些包和子系统到层的组织形式。它还包括一些用例实现。它是设计模型的子集。
实施视图：包括实施模型及其从模块到包和层的组织形式的概览。 同时还描述了将逻辑视图中的包和类向实施视图中的包和模块分配的情况。它是实施模型的子集。
进程视图：包括所涉及任务（进程和线程）的描述，它们的交互和配置，以及将设计对象和类向任务的分配情况。只有在系统具有很高程度的并行时，才需要该视图。在 Rational Unified Process 中，它是设计模型的子集。
配置视图：包括对最典型的平台配置的各种物理节点的描述以及将任务（来自进程视图）向物理节点分配的情况。只有在分布式系统中才需要该视图。它是部署模型的一个子集。
构架视图记录在软件构架文档中。您可以构建其他视图来表达需要特别关注的不同方面：用户界面视图、安全视图、数据视图等等。对于简单系统，可以省略 4+1 视图模型中的一些视图。
构架重点
虽然以上视图可以表示系统的整体设计，但构架只同以下几个具体方面相关：
模型的结构，即组织模式，例如分层。
基本元素，即关键用例、主类、常用机制等，它们与模型中的各元素相对。
几个关键场景，它们表示了整个系统的主要控制流程。
记录模块度、可选特征、产品线状况的服务。
构架视图在本质上是整体设计的抽象或简化，它们通过舍弃具体细节来突出重要的特征。在考虑以下方面时，这些特征非常重要：
系统演进，即进入下一个开发周期。
在产品线环境下复用构架或构架的一部分。
评估补充质量，例如性能、可用性、可移植性和安全性。
向团队或分包商分配开发工作。
决定是否包括市售构件。
插入范围更广的系统。
构架模式
构架模式是解决复发构架问题的现成形式。构架框架或构架基础设施（中间件）是可以在其上构建某种构架的构件集。许多主要的构架困难应在框架或基础设施中进行解决，而且通常针对于特定的领域：命令和控制、MIS、控制系统等等。
构架模式示例
[BUS96] 根据构架模式最适用的系统的特征将其分类，其中一个类别处理更普遍的结构问题。下表显示了 [BUS96] 中所提供的类别和这些类别所包含的模式。
类别 模式
结构 层
管道和过滤器
黑板
分布式系统 代理
交互系统 模型-视图-控制器
表示-抽象-控制
自适应系统 反射
微核
软件构架是一个容易理解的概念，多数工程师（尤其是经验不多的工程师）会从直觉上来认识它，但要给出精确的定义很困难。特别是，很难明确地区分设计和构架：构架属于设计的一方面，它集中于某些具体的特征。
在“软件构架简介”中，David Garlan 和 Mary Shaw 认为软件构架是有关如下问题的设计层次：“在计算的算法和数据结构之外，设计并确定系统整体结构成为了新的问题。结构问题包括总体组织结构和全局控制结构；通信、同步和数据访问的协议；设计元素的功能分配；物理分布；设计元素的组成；定标与性能；备选设计的选择。”[GS93]
但构架不仅是结构；IEEE Working Group on Architecture 把其定义为“系统在其环境中的最高层概念”[IEEE98]。构架还包括“符合”系统完整性、经济约束条件、审美需求和样式。它并不仅注重对内部的考虑，而且还在系统的用户环境和开发环境中对系统进行整体考虑，即同时注重对外部的考虑。
在 Rational Unified Process 中，软件系统的构架（在某一给定点）是指系统重要构件的组织或结构，这些重要构件通过接口与不断减小的构件与接口所组成的构件进行交互。
为阐明其含义，下面将详述其中的两个；完整说明请参见 [BUS96]。模式以下列广泛使用的形式来表示：
模式名
环境
问题
影响，描述应考虑的不同问题方面
解决方案
基本原理
结果环境
示例
模式名
层
环境
需要进行结构分解的大系统。
问题
必须处理不同抽象层次的问题的系统。例如：硬件控制问题、常见服务问题和针对于不同领域的问题。最好不要编写垂直构件来处理所有抽象层次的问题。否则要在不同的构件中多次处理相同的问题（可能会不一致）。
影响
系统的某些部分应当是可替换的
构件中的变化不应波动
相似的责任应归为一组
构件大小 -- 复杂构件可能要进行分解
解决办法
将系统分成构件组，并使构件组形成层叠结构。使上层只使用下层（决不使用上层）提供的服务。尽量不使用非紧邻下层提供的服务（不跳层使用服务，除非中间层只添加通过构件）。
示例：
1. 通用层
严格的分层构架规定设计元素（类、构件、包、子系统）只能使用下层提供的服务， 服务可以包括事件处理、错误处理、数据库访问等等。 相对于记录在底层的原始操作系统级调用，它包括更明显的机制。
2. 业务系统层
上图显示了另一个分层示例，其中有垂直特定应用层、水平层和基础设施层。注意：此处的目标是采用非常短的业务“烟囱”并实现各种应用程序间的通用性。 否则，就可能有多个人解决同一问题，从而导致潜在的分歧。
有关该模式的深入讨论，请参见指南：分层。
模式名
黑板
环境
没有解决问题的确定方法（算法）或方法不可行的领域。例如 AI 系统、语音识别和监视系统。
问题
多个问题解决顾问（知识顾问）必须通过协作来解决他们无法单独解决的问题。各顾问的工作结果必须可以供所有其他顾问访问，使他们可以评估自己是否可以参与解决方案的查找并发布其工作结果。
影响
知识顾问参与解决问题的顺序不是确定的，这可能取决于问题解决策略
不同顾问的输入（结果或部分解决方案）可能有不同的表示方式
各顾问并不直接知道对方的存在，但可以评估对方发布的工作
解决办法
多名知识顾问都可访问一个称为“黑板”的共享数据库。黑板提供监测和更新其内容的接口。控制模块/对象激活遵循某种策略的顾问。激活后，顾问查看黑板，以确定它是否能参与解决问题。如果顾问决定它可以参与，控制对象就可以允许顾问将其部分（或最终）解决方案放置于黑板上。
示例：
以上显示了使用 UML 建模的结构或静态视图。 它将成为参数化协作的一部分，然后会绑定到实参上对模式进行实例化。
构架风格
软件构架（或仅是构架视图）可以具有名为构架风格的属性，该属性减少了可选的形式，并使构架具有一定程度的一致性。样式可以通过一组模式或通过选择特定构件或连接器作为基本构件来定义。对给定系统，某些样式可作为构架描述的一部分记录在构架风格指南（Rational Unified Process 中设计指南文档的一部分）中。样式在构架的可理解性与完整性方面起着主要的作用。
构架设计图
构架视图的图形描述称为构架设计图。对于以上描述的各种视图，设计图由以下统一建模语言图组成 [UML99]：
逻辑视图：类图、状态机和对象图。
进程视图：类图与对象图（包括任务 - 进程与线程）。
实施视图：构件图。
部署视图：配置图。
用例视图：用例图描述用例、主角和普通设计类；顺序图描述设计对象及其协作关系。
构架设计流程
在 Rational Unified Process 中，构架主要是分析设计工作流程的结果。当项目再次进行此工作流程时，构架将在一次又一次迭代中不断演化、改进、精炼。由于每次迭代都包括集成和测试，所以在交付产品时，构架就相当强壮了。构架是精化阶段各次迭代的重点，构架的基线通常会在此阶段结束时确定。
架构师
软体设计师中有一些技术水平较高、经验较为丰富的人，他们需要承担软件系统的架构设计，也就是需要设计系统的元件如何划分、元件之间如何发生相互作用，以及系统中逻辑的、物理的、系统的重要决定的作出。
这样的人就是所谓的架构师（Architect）。在很多公司中，架构师不是一个专门的和正式的职务。通常在一个开发小组中，最有经验的程序员会负责一些架构方面的工作。在一个部门中，最有经验的项目经理会负责一些架构方面的工作。
但是，越来越多的公司体认到架构工作的重要性，并且在不同的组织层次上设置专门的架构师位置，由他们负责不同层次上的逻辑架构、物理架构、系统架构的设计、配置、维护等工作。

软件系统开发流程有哪些

一个软件从开始到最后一共需要以下几个流程： 1、计划 2、分析 3、设计 4、编码 5、测试 6、维护 1、计划 对所要解决的问题进行总体定义，包括了解用户的要求及现实环境，从技术、经济和社会因素等3个方面研究并论证本软件项目的可行性，编写可行性研究报告，探讨解决问题的方案，并对可供使用的资源（如计算机硬件、系统软件、人力等）成本，可取得的效益和开发进度作出估计，制订完成开发任务的实施计划。 2、分析 软件需求分析就是对开发什么样的软件的一个系统的分析与设想。它是一个对用户的需求进行去粗取精、去伪存真、正确理解，然后把它用软件工程开发语言（形式功能规约，即需求规格说明书）表达出来的过程。本阶段的基本任务是和用户一起确定要解决的问题，建立软件的逻辑模型，编写需求规格说明书文档并最终得到用户的认可。需求分析的主要方法有结构化分析方法、数据流程图和数据字典等方法。本阶段的工作是根据需求说明书的要求，设计建立相应的软件系统的体系结构，并将整个系统分解成若干个子系统或模块，定义子系统或模块间的接口关系，对各子系统进行具体设计定义，编写软件概要设计和详细设计说明书，数据库或数据结构设计说明书，组装测试计划。在任何软件或系统开发的初始阶段必须先完全掌握用户需求，以期能将紧随的系统开发过程中哪些功能应该落实、采取何种规格以及设定哪些限制优先加以定位。系统工程师最终将据此完成设计方案，在此基础上对随后的程序开发、系统功能和性能的描述及限制作出定义。 3、设计 软件设计可以分为概要设计和详细设计两个阶段。实际上软件设计的主要任务就是将软件分解成模块是指能实现某个功能的数据和程序说明、可执行程序的程序单元。可以是一个函数、过程、子程序、一段带有程序说明的独立的程序和数据，也可以是可组合、可分解和可更换的功能单元。模块，然后进行模块设计。概要设计就是结构设计，其主要目标就是给出软件的模块结构，用软件结构图表示。详细设计的首要任务就是设计模块的程序流程、算法和数据结构，次要任务就是设计数据库，常用方法还是结构化程序设计方法。 4、编码 软件编码是指把软件设计转换成计算机可以接受的程序，即写成以某一程序设计语言表示的“源程序清单”。充分了解软件开发语言、工具的特性和编程风格，有助于开发工具的选择以及保证软件产品的开发质量。 当前软件开发中除在专用场合，已经很少使用二十世纪80年代的高级语言了，取而代之的是面向对象的开发语言。而且面向对象的开发语言和开发环境大都合为一体，大大提高了开发的速度。 5、测试 软件测试的目的是以较小的代价发现尽可能多的错误。要实现这个目标的关键在于设计一套出色的测试用例（测试数据与功能和预期的输出结果组成了测试用例）。如何才能设计出一套出色的测试用例，关键在于理解测试方法。不同的测试方法有不同的测试用例设计方法。两种常用的测试方法是白盒法测试对象是源程序，依据的是程序内部的的逻辑结构来发现软件的编程错误、结构错误和数据错误。结构错误包括逻辑、数据流、初始化等错误。用例设计的关键是以较少的用例覆盖尽可能多的内部程序逻辑结果。白盒法和黑盒法依据的是软件的功能或软件行为描述，发现软件的接口、功能和结构错误。其中接口错误包括内部/外部接口、资源管理、集成化以及系统错误。黑盒法用例设计的关键同样也是以较少的用例覆盖模块输出和输入接口。 6、维护 维护是指在已完成对软件的研制（分析、设计、编码和测试）工作并交付使用以后，对软件产品所进行的一些软件工程的活动。即根据软件运行的情况，对软件进行适当修改，以适应新的要求，以及纠正运行中发现的错误。编写软件问题报告、软件修改报告。 一个中等规模的软件，如果研制阶段需要一年至二年的时间，在它投入使用以后，其运行或工作时间可能持续五年至十年。那么它的维护阶段也是运行的这五年至十年期间。在这段时间，人们几乎需要着手解决研制阶段所遇到的各种问题，同时还要解决某些维护工作本身特有的问题。做好软件维护工作，不仅能排除障碍，使软件能正常工作，而且还可以使它扩展功能，提高性能，为用户带来明显的经济效益。然而遗憾的是，对软件维护工作的重视往往远不如对软件研制工作的重视。而事实上，和软件研制工作相比，软件维护的工作量和成本都要大得多。 在实际开发过程中，软件开发并不是从第一步进行到最后一步，而是在任何阶段，在进入下一阶段前一般都有一步或几步的回溯。在测试过程中的问题可能要求修改设计，用户可能会提出一些需要来修改需求说明书等。 关于软件系统接口设计图和信息系统接口设计的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。 软件系统接口设计图的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于信息系统接口设计、软件系统接口设计图的信息别忘了在本站进行查找喔。

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