Back to the topics list

projektowanie oprogramowania

Wprowadzenie do projektowania oprogramowania

Projektowanie oprogramowania to kluczowa faza cyklu życia oprogramowania, która obejmuje nakreślenie planu lub planu systemu oprogramowania. Ten etap poprzedza fazę kodowania i obejmuje określenie architektury oprogramowania, komponentów, interfejsów i danych, aby system spełniał określone wymagania.

Zrozumienie podstaw

W projektowaniu oprogramowania celem jest stworzenie modelu lub reprezentacji systemu, który pomaga programistom w konstruowaniu rzeczywistego oprogramowania. Projekt powinien być wystarczająco szczegółowy, aby uwzględnić potrzeby projektu, ale jednocześnie wystarczająco elastyczny, aby umożliwić dostosowanie w razie potrzeby.

Zasady projektowania oprogramowania: Są to zasady i wytyczne, a nie rygorystyczne przepisy, które pomagają w projektowaniu wysokiej jakości oprogramowania. Przykłady obejmują zasady SOLID, które opowiadają się za pojedynczą odpowiedzialnością, otwieraniem i zamykaniem, podstawieniem Liskova, segregacją interfejsów i inwersją zależności.

Wzorce projektowe oprogramowania: Są to standardowe rozwiązania typowych problemów występujących w projektowaniu oprogramowania. Reprezentują najlepsze praktyki stosowane przez doświadczonych programistów. Przykładami są wzorce Singleton, Factory i Observer.

Składniki projektowania oprogramowania

Proces projektowania oprogramowania obejmuje kilka kluczowych elementów:

• Architektura oprogramowania: opisuje strukturę wysokiego poziomu oprogramowania, w tym sposób jego podziału na komponenty i sposób, w jaki te komponenty współdziałają ze sobą.
• Projektowanie danych: obejmuje definiowanie struktur danych, baz danych i przepływu danych niezbędnych do prawidłowego zarządzania wymaganymi informacjami przez oprogramowanie.
• Projekt interfejsu: koncentruje się na tym, jak składniki oprogramowania będą się ze sobą komunikować, a także jak oprogramowanie będzie wchodzić w interakcję z użytkownikami, innym oprogramowaniem i urządzeniami sprzętowymi.
• Projekt na poziomie komponentu: pozwala szczegółowo poznać specyfikę każdego komponentu opisanego w architekturze oprogramowania, definiując szczegółowe działanie i funkcjonalność każdej części systemu.

Metodologie projektowania oprogramowania

Procesem projektowania oprogramowania kieruje się kilka metodologii. Przykłady obejmują:

• Model wodospadu: liniowe podejście sekwencyjne, w którym każda faza musi zostać ukończona przed rozpoczęciem następnej. Kładzie nacisk na dokładny proces dokumentowania na każdym etapie.
• Model zwinny: koncentruje się na rozwoju iteracyjnym i przyrostowym, umożliwiając adaptację i opinie klientów w całym procesie projektowania i rozwoju.
• Model spiralny: łączy elementy projektu i prototypowania etapami, umożliwiając ocenę ryzyka i iteracyjne udoskonalanie.

Narzędzia do projektowania oprogramowania

W procesie projektowania oprogramowania pomagają różne narzędzia, m.in.:

• Ujednolicony język modelowania (UML): popularny zestaw technik notacji graficznej służący do tworzenia wizualnych modeli oprogramowania obiektowego.
• Narzędzia do tworzenia szkieletów: używane do tworzenia interfejsów użytkownika i projektowania interakcji użytkowników z oprogramowaniem.
• Systemy kontroli wersji: systemy te (takie jak Git) nie są przeznaczone wyłącznie na fazę projektowania, ale mają kluczowe znaczenie dla zarządzania zmianami w dokumentach projektu oprogramowania, kodzie i innych artefaktach projektu.

Stosowanie pojęć

Zrozumienie powyższych koncepcji można zastosować w różnych typach projektów rozwoju oprogramowania. Na przykład podczas tworzenia aplikacji internetowej projektowanie oprogramowania może obejmować określenie trójwarstwowej architektury (warstwy prezentacji, logiki i danych), zdefiniowanie sposobu przetwarzania żądań użytkowników w warstwie logicznej oraz sposobu przechowywania i pobierania danych z bazy danych .

Rozważ projekt prostej aplikacji do mediów społecznościowych. Architektura może podzielić oprogramowanie na komponenty do zarządzania użytkownikami, zarządzania postami i powiadamiania. Każdy z tych elementów miałby określone obowiązki:

• Zarządzanie użytkownikami: obsługuje rejestrację użytkowników, logowanie i zarządzanie profilami.
• Zarządzanie postami: odpowiada za tworzenie, edytowanie i usuwanie postów.
• System powiadomień: wysyła użytkownikom powiadomienia o nowych postach, komentarzach i polubieniach.

Projektowanie danych obejmowałoby nakreślenie schematu przechowywania profili użytkowników, postów, komentarzy i polubień. Projekt interfejsu zawierałby szczegółowe informacje na temat interakcji tych komponentów za pośrednictwem punktów końcowych interfejsu API lub wywołań bezpośrednich.

Kluczowe dania na wynos

Projektowanie oprogramowania to kluczowa wczesna faza procesu tworzenia oprogramowania, która przygotowuje grunt pod pomyślną realizację projektu. Stworzenie planu, który będzie przewodnikiem dla programistów i innych interesariuszy, wymaga dokładnego rozważenia zasad, wzorców i metodologii. Dobry projekt oprogramowania gwarantuje, że produkt końcowy jest skalowalny, łatwy w utrzymaniu i spełnia potrzeby użytkowników.

Pamiętaj, że w fazie projektowania nie chodzi tylko o to, co oprogramowanie będzie robić, ale także o to, jak to zrobi. Równoważenie funkcjonalności z wydajnością, bezpieczeństwem i innymi wymaganiami niefunkcjonalnymi jest niezbędne dla udanego projektu.