Back to the topics list

проектування програмного забезпечення

Вступ до розробки програмного забезпечення

Проектування програмного забезпечення є вирішальним етапом у життєвому циклі розробки програмного забезпечення, який включає в себе окреслення плану або проекту програмної системи. Цей етап передує етапу кодування та включає визначення архітектури програмного забезпечення, компонентів, інтерфейсів і даних для того, щоб система відповідала заданим вимогам.

Розуміння основ

У розробці програмного забезпечення мета полягає в тому, щоб створити модель або представлення системи, яка спрямовує розробників у створенні фактичного програмного забезпечення. Дизайн повинен бути достатньо детальним, щоб відповідати потребам проекту, але достатньо гнучким, щоб дозволити коригування за потреби.

Принципи розробки програмного забезпечення: це правила та вказівки, а не суворі закони, які допомагають розробляти якісне програмне забезпечення. Приклади включають принципи SOLID, які виступають за єдину відповідальність, відкрито-закрито, заміну Ліскова, сегрегацію інтерфейсу та інверсію залежностей.

Шаблони проектування програмного забезпечення: це стандартні рішення типових проблем у проектуванні програмного забезпечення. Вони представляють найкращі практики, які використовують досвідчені розробники. Приклади включають шаблони Singleton, Factory і Observer.

Компоненти розробки програмного забезпечення

Процес розробки програмного забезпечення включає кілька ключових компонентів:

• Архітектура програмного забезпечення: описує високорівневу структуру програмного забезпечення, включаючи те, як воно поділяється на компоненти та як ці компоненти взаємодіють один з одним.
• Проектування даних: передбачає визначення структур даних, баз даних і потоку даних, необхідних програмному забезпеченню для належного керування необхідною інформацією.
• Дизайн інтерфейсу: фокусується на тому, як програмні компоненти спілкуватимуться один з одним, а також на тому, як програмне забезпечення взаємодіятиме з користувачами, іншим програмним забезпеченням і апаратними пристроями.
• Проектування на рівні компонентів: детально розглядається специфіка кожного компонента, описаного в архітектурі програмного забезпечення, визначаючи детальну роботу та функціональність кожної частини системи.

Методології розробки програмного забезпечення

Декілька методологій керують процесом розробки програмного забезпечення. Приклади:

• Модель водоспаду: лінійно-послідовний підхід, коли кожна фаза має бути завершена до початку наступної. Наголошується на ретельному документуванні на кожному етапі.
• Гнучка модель: зосереджена на ітераційній та поетапній розробці, що забезпечує можливість адаптації та зворотний зв’язок із клієнтами протягом усього процесу проектування та розробки.
• Спіральна модель: поетапно поєднує елементи дизайну та прототипування, що дозволяє оцінювати ризики та ітераційне вдосконалення.

Інструменти розробки програмного забезпечення

Різні інструменти допомагають у процесі розробки програмного забезпечення, зокрема:

• Уніфікована мова моделювання (UML): популярний набір методів графічної нотації для створення візуальних моделей об’єктно-орієнтованого програмного забезпечення.
• Інструменти каркасної розробки: використовуються для створення інтерфейсів користувача та проектування взаємодії користувачів із програмним забезпеченням.
• Системи контролю версій. Хоча ці системи (наприклад, Git) не є винятковими для етапу проектування, вони мають вирішальне значення для керування змінами в документах розробки програмного забезпечення, коді та інших артефактах проекту.

Застосування понять

Розуміння наведених вище концепцій можна застосувати в різних типах проектів розробки програмного забезпечення. Наприклад, при розробці веб-додатку розробка програмного забезпечення може включати визначення трирівневої архітектури (рівні презентації, логіки та даних), визначення того, як запити користувачів обробляються на рівні логіки, а також як дані зберігаються та витягуються з бази даних. .

Розглянемо дизайн простої програми для соціальних мереж. Архітектура може розділяти програмне забезпечення на компоненти керування користувачами, керування публікаціями та сповіщення. Кожен із цих компонентів матиме певні обов’язки:

• Керування користувачами: керує реєстрацією користувачів, логіном і керуванням профілями.
• Керування публікаціями: відповідає за створення, редагування та видалення публікацій.
• Система сповіщень: надсилає користувачам сповіщення про нові дописи, коментарі чи вподобання.

Дизайн даних включатиме окреслення схеми для зберігання профілів користувачів, публікацій, коментарів і лайків. У дизайні інтерфейсу детально описано, як ці компоненти взаємодіють через кінцеві точки API або прямі виклики.

Ключові висновки

Проектування програмного забезпечення є критично важливою ранньою фазою процесу розробки програмного забезпечення, яка закладає основу для успішного виконання проекту. Це вимагає ретельного розгляду принципів, шаблонів і методологій для створення плану, який буде керувати розробниками та іншими зацікавленими сторонами. Хороший дизайн програмного забезпечення гарантує, що кінцевий продукт є масштабованим, придатним для обслуговування та відповідає потребам користувачів.

Пам’ятайте, що на етапі проектування йдеться не лише про те, що буде робити програмне забезпечення, а й про те, як воно це робитиме. Баланс функціональності з продуктивністю, безпекою та іншими нефункціональними вимогами є важливим для успішного дизайну.