系统设计规范.docx

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系统设计规范

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系统设计规范

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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

引言

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。

1.1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。

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]。

✧

1.2体系结构设计

1.2.1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》。

●

1.2.2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）。

●

1.2.3启动准则

●体系结构设计人员已经确定。

●

1.2.4输入

●需求文档如《产品需求规格说明书》

●

1.2.5主要步骤

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

体系结构设计流程如图11-2所示。

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）。

●

1.2.6输出

●《体系结构设计报告》

●

1.2.7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。

●

1.2.8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。

●

1.3用户界面设计

1.3.1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。

●

1.3.2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。

●

1.3.3启动准则

●需求文档已经完成。

●

●体系结构设计已经完成。

●

1.3.4输入

●需求文档

●

●体系结构设计文档

●

1.3.5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”。

●

1.3.6输出

●《用户界面设计报告》

●

1.3.7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。

●

1.3.8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。

●

1.4数据库设计

1.4.1目的

●设计软件的数据库，产生《数据库设计报告》。

●

1.4.2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）。

●

1.4.3启动准则

●需求文档已经完成。

●

●体系结构设计已经完成。

●

1.4.4输入

●需求文档

●

●体系结构设计文档

●

1.4.5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）

✧

[Step2]数据库设计

数据库设计一般要经历“逻辑设计—>物理设计－>安全性设计－>优化”等步骤，通常要迭代进行。

●[Step2.1]逻辑设计

●

✧数据库设计人员根据需求文档，创建与数据库相关的那部分实体关系图（ERD）。

如果采用面向对象方法（OOAD），这里实