深圳我愛物聯網科技公司推出“軟體設計”解決方案 服務行業發展

一、軟體設計方案介紹

軟體設計是從軟體需求規格説明書出發，根據需求分析階段確定的功能設計軟體系統的整體結構、劃分功能模組、確定每個模組的實現演算法以及編寫具體的代碼，形成軟體的具體設計方案。軟體設計是把許多事物和問題抽象起來，並且抽象它們不同的層次和角度。將問題或事物分解並模組化使得解決問題變得容易，分解的越細模組數量也就越多，它的副作用就是使得設計者考慮更多的模組之間耦合度的情況。

二、軟體設計的優點

1、定制型軟體具有用戶針對性功能

定制型的軟體可以滿足用戶對於特定功能的需求進行設計，對用戶的針對性很強，每一個功能的開發都經過了産品經理細緻的系統分析，可以針對不同企業的實際情況，編制適用、易用的軟體，避免企業花冤枉錢，節省成本為企業創造更大的經濟效益。

2、定制型軟體開發成本相對較低

定制軟體的價格不一定就比通用版軟體的價格要高，定制軟體是對企業完全開放源代碼的，也就是如果企業想進行調整軟體設計或者增添功能，可進行二次開發，不僅可以提高軟體的運作速度，同時也能為企業節省費用，這是通用軟體不能做到的事情。

3、定制型軟體的售後保障

定制軟體可完全根據企業現有的工作流程編製程序，用戶不需學習別人所謂“規範”的業務流程。而且開發商還可滿足用戶隨時升級軟體的需求，簡單方便地進行管理定制。同時，定制軟體若在使用時出現問題，開發商可提供問題的解決方案，售後服務可以説是更有保障性和針對性的。

三、軟體設計的原則

1、開放封閉原則

就是對擴展開放，而對修改封閉。其是所有面向對象原則的核心。軟體設計追求的是易於擴展復用、封裝實現細節、降低耦合度，開放封閉原則是實現這一目標的最直接的體現。(1)開放，對功能或需求的擴展開放，當有新需求或變化時，可依據現有的程式代碼進行擴展，以便適應新要求;(2)封閉，意味著一旦設計完成，便可以獨立工作，不能對其進行任何的修改。

2、單一職責原則

很好理解，一個類只負責一項職責。針對一個類，其承擔的職責越多，被復用的可能性就越小。如果類承擔的職責很多，就意味著這些職責耦合在了一起，若其中一項職責發生變化，就可能會影響其他職責的處理。

3、裏式替換原則

芮氏代換原則是由2008年圖靈獎得主、美國第一位電腦科學女博士Barbara Liskov教授和卡內基·梅隆大學JeannetteWing教授提出，其嚴格的表述為：如果對每一個類型為S的對象o1，都有類型為T的對象o2，使得以T定義的所有程式P在所有的對象o1代換o2時，程式P的行為沒有變化，那麼類型S是類型T的子類型。這種描述讓人非常難以理解，換一句更通俗易懂的解釋就是：所有基類出現的地方，都可以使用子類進行替換，子類可以擴展父類的功能，但不能改變父類原有的功能。也就是説基類對象出現的地方，子類對象一定可以出現，但反過來則不行。比如我喜歡車子，那麼意味著我喜歡自行車，但反過來就不一定，因為我喜歡自行車並不代表就喜歡所有的車子。

4、介面隔離原則

有兩項含義：(1)客戶需要什麼樣的介面，就提供什麼樣的介面，不需要的就刪除掉;(2)類之間的依賴關係應建立在最小的介面上。也就是説，介面中的方法要儘量的少，介面功能要儘量的細分。

5、依賴倒置原則

依賴倒轉原則就是要依賴於抽象，不要依賴於實現。高層模組不依賴於底層模組，二者都依賴其抽象;抽象不依賴於細節，細節應該依賴抽象。(Abstractions should not depend upon details. Details should depend uponabstractions.)要針對介面編程，不要針對實現編程。(Program to an interface, not an implementation.)也就是説應當使用介面和抽象類進行變數類型聲明、參數類型聲明、方法返還類型説明，以及數據類型的轉換等。而不要用具體類進行變數的類型聲明、參數類型聲明、方法返還類型説明，以及數據類型的轉換等。要保證做到這一點，一個具體類應當只實現介面和抽象類中聲明過的方法，而不要給出多餘的方法。

傳統的過程性系統的設計辦法傾向於使高層次的模組依賴於低層次的模組，抽象層次依賴於具體層次。倒轉原則就是把這個錯誤的依賴關係倒轉過來。

面向對象設計的重要原則是創建抽象化，並且從抽象化導出具體化，具體化給出不同的實現。繼承關係就是一種從抽象化到具體化的導出。

6、迪米特法則

迪米特法則，也可稱為最少知識原則。一個類對自己所依賴的類知道的越少越好，對於被依賴的類，不論其實現邏輯如何，都將這些邏輯封裝在自己的範圍內，對外通過public(protected可以通過子類訪問)方法進行提供服務，否則不對外洩露任何資訊，這也體現了數據保密性。

7、組合/聚合復用原則

簡單的説是，儘量使用對象的組合/聚合，而不是繼承來達到復用的目的。

組合和聚合都是對象建模中關聯關係的一種。聚合表示整體與部分的關係，表示“含有”，整體由部分組合而成，部分可以脫離整體作為一個獨立的個體存在。組合則是一種更強的聚合，部分組成整體，而且不可分割，部分不能脫離整體而單獨存在。在合成關係中，部分和整體的生命週期一樣，組合的新的對象完全支配其組成部分，包括他們的創建和銷毀。一個合成關係中成分對像是不能與另外一個合成關係共用。

四、軟體設計的流程

1、首先制定項目計劃，最初計劃是里程碑性質的。可以先按瀑布模型設置，里程碑點主要為需求評審、設計評審、經過代碼開發和單元測試後進行整合測試、部署上線是一個很重要的里程碑，一般用戶會期望系統何時能使用進入試運作期。

2、需求開發階段：怎麼樣寫好需求很關鍵，如何學會進行需求開發可以去看下經典的《需求工程》這個翻譯的書，不是很厚，但需要能理解為什麼那樣做更好，這個需要實踐經驗鍛鍊自己。如果有項目成員，可以一起做需求，這個階段對於業務理解、分析、如何開展調研以及文字表述、業務流程圖描述還有文檔編輯能力都有不少要求。一般分為《用戶需求説明書》和《需求規格説明書》，小項目可以寫一個《需求分析報告》，《用戶需求説明書》是用用戶的語言進行描述，讓用戶和開發團隊對於需求的達成一致的理解，《需求規格説明書》，則是對用戶需求的分析，形成系統要具有的功能，這個是真正提供用戶可交互操作的文檔，也就是後期設計和代碼開發的重要基線。

另外，作為了解需求，拿出用戶UI和用戶交流也是一項比較重要的需求獲取手段，雖然這個屬於設計的範疇。

3、系統設計階段：系統總體架構，結合用戶對系統環境、開發語言以及運作的網路硬體等要求，確定開發工具等，對應用系統關係進行架構性設計，通過需求階段對用戶的分析歸類，用圖的方式描述出用戶和各子系統或模組的全局視圖，以及和其他系統的關係。也就是搞清楚系統的邊界問題。

概要設計中除了高層架構設計，還需要設計網路拓撲圖，以及系統部署圖。概要設計比較重要的還有就是子系統、模組進行合理的劃分。模組的名稱很大程度上會成為用戶的主要功能表，如何用用戶的角度去取比較清楚的子系統和模組是很重要的。

4、代碼開發和單元測試階段：這個階段一般來説需要改進瀑布模型，類似跌代開發，把模組進行合理劃分，把項目總體計劃的代碼開發測試階段劃分為多個時間段，每個時間段都包括代碼開發、單元測試和整合測試，這個階段還需要對需求變更進行跟蹤控制，如果需求有變更，那麼要把需求文檔、設計文檔都重新跟上。跌代開發的好處就是不讓代碼開發階段拉的過程，沒有進行及時的自我檢查，不小心到了提交時間，卻不是用戶想要的，還有可能都不是自己想要的。

5、測試工作：測試是項目的很重要的環節，怎麼測試，怎麼準確測試，怎麼有效測試，怎麼覆蓋測試，時間、人手、經驗扽個方面都會有制約。高級測試人員能夠分析系統各測試要點，在需求、設計階段都要參與，提早了解如何去測試，能寫出測試用例。

6、文檔工作：文檔在項目開發中也佔有重要位置，除非你覺得代碼是項目唯一的成果，那麼你把文檔拋掉吧，什麼都在你的腦子裏，團隊中人員一走，項目的一部分也就帶走了。代碼開發其實也需要文檔，代碼是成果，代碼註釋是成果，模組開發卷宗也是重要的成果，因為程式員在開發時候的邏輯是怎麼樣的，對於今後查問題很有作用。除非你的系統設計程度到了方法、類，把代碼邏輯也都設計好了，那麼程式員就CODEING去吧。

8、QA是對項目過程的品質保障:有些公司吧QA和測試工作合成一個崗位叫做QA&測試人員，或者就叫QA人員。QA是對項目全過程的監管，獨立於項目之外。監督項目經理在各項目里程碑提交相關成果，入庫形成基線。

五、軟體設計的模式

1、邊做邊改模式

其實現在許多産品實際都是使用的“邊做邊改”模式來開發的，特別是很多小公司産品週期壓縮的太短。在這種模式中，既沒有規格説明，也沒有經過設計，軟體隨著客戶的需要一次又一次地不斷被修改。是一種類似作坊的開發方式，邊做邊改模式的優點毫無疑問就是前期出成效快。對編寫邏輯不需要太嚴謹的小程式來説還可以對付得過去，但這種方法對任何規模的開發來説都是不能令人滿意的。

2、瀑布模式

瀑布模式將軟體生命週期劃分為制定計劃、需求分析、軟體設計、程式編寫、軟體測試和運作維護等六個基本活動，並且規定了它們自上而下、相互銜接的固定次序，如同瀑布流水，逐級下落。瀑布模式優點是嚴格遵循預先計劃的步驟順序進行，一切按部就班比較嚴謹。瀑布模式強調文檔的作用，並要求每個階段都要仔細驗證。但是，這種模式的線性過程太理想化，已不再適合現代的軟體開發模式。

3、迭代模式

也被稱作迭代增量式開發或迭代進化式開發，是一種與傳統的瀑布式開發相反的軟體開發過程，它彌補了傳統開發方式中的一些弱點，具有更高的成功率和生産率。

與傳統的瀑布模式相比較，迭代過程具有以下優點：

1)降低了在一個增量上的開支風險。如果開發人員重復某個迭代，那麼損失只是這一個開發有誤的迭代的花費。

2)降低了産品無法按照既定進度進入市場的風險。通過在開發早期就確定風險，可以儘早來解決而不至於在開發後期匆匆忙忙。

3)加快了整個開發工作的進度。因為開發人員清楚問題的焦點所在，他們的工作會更有效率。

4)由於用戶的需求並不能在一開始就作出完全的界定，它們通常是在後續階段中不斷細化的。因此，迭代過程這種模式使適應需求的變化會更容易些。因此復用性更高

4、螺旋模式

螺旋模式是一種演化軟體開發過程模式，它兼顧了kuaisu原型的迭代的特徵以及瀑布模型的系統化與嚴格監控。螺旋模式一個很大的特點在於引入了其他模式不具備的風險分析，使軟體在無法排除重大風險時有機會停止，以減小損失。同時，在每個迭代階段構建原型是螺旋模式用以減小風險的途徑。螺旋模式更適合大型的昂貴的系統級的軟體應用。

六、軟體設計的原理

1、抽象：軟體設計中考慮模組化解決方案時，可以定出多個抽象級別。抽象的層次從概要設計到詳細設計逐步降低。

2、模組化：模組是指把一個待開發的軟體分解成若干小的簡單的部分。模組化是指解決一個複雜問題時自頂向下逐層把軟體系統劃分成若干模組的過程。

3、資訊隱蔽：資訊隱蔽是指在一個模組內包含的資訊(過程或數據)，對於不需要這些資訊的其他模組來説是不能訪問的。

4、模組獨立性：模組獨立性是指每個模組只完成系統要求的獨立的子功能，並且與其他模組的聯繫最少且介面簡單。模組的獨立程度是評價設計好壞的重要度量標準。衡量軟體的模組獨立性使用耦合性和內聚性兩個定性的度量標準。內聚性是資訊隱蔽和局部化概念的自然擴展。一個模組的內聚性越強則該模組的模組獨立性越強。一個模組與其他模組的耦合性越強則該模組的模組獨立性越弱。

七、軟體設計發展現狀

軟體設計是目前就業非常熱門的專業，市場的需求量很大，但是軟體設計又是一門非常難的學科，這主要是因為這門學科整合了非常多的客觀因素在裏面：首先軟體設計這門學科是一門通用學科，涉及到目前教育類的各門學科，比如，通信工程、電腦技術、電腦教育、電腦科學，甚至涉及到文科類的經濟管理類學科等等，內容非常豐富;其次，軟體設計作為全球資訊化技術發展的關鍵技術，因此要求從事軟體設計相關工程專業的人員具備全方位、全面的知識，研究領域要從多方面、多方位的角度去研究，比如管理、工具及技術方法等;再次，軟體設計作為一個新興的學科，還存在著諸多不足，由於這門學科是一門比較難的學科，因此從事相關教學的人員比較少，在學校雖然開設了這門課程，但是由於沒有完善、成熟的教學模式，因此，學生沒有完全的領會軟體設計這門技術與思想;最後，也是最為重要的一點，那就是，軟體設計的發展是領跑全世界進步的基礎，學科發展的非常快，更新速度比較快，因此需要及時、全面的掌握最新的軟體技術，這樣才能不會與最新技術嚴重脫節，才能會跟上資訊發展的腳步。

八、軟體設計發展前景

産業網際網路將綜合利用物聯網、大數據、雲計算和人工智慧等技術來賦能傳統行業，這個過程中程式開發是不可避免的，而且在産業網際網路階段，程式開發任務將需要整合更多的資源，涉及到的領域也會更加廣泛。以物聯網應用體系為例，整個物聯網應用涉及到設備、網路、平臺和應用四個部分，在設備層需要掌握嵌入式開發技術，平臺層需要了解雲計算相關的開發技術(PaaS)，在應用層需要了解大數據相關的開發技術，這些技術的整合才能形成一個系統的服務，所以在産業網際網路階段，程式開發將更加系統化、規範化。雖然未來在産業網際網路階段，程式開發的前景會比較廣闊，但是對程式開發人員的要求也在提高，需要程式開發人員緊跟技術發展趨勢，掌握産業網際網路所需要的相關技術，比如大數據、物聯網等技術。另外，隨著大數據的發展，人工智慧領域(包括機器學習、電腦視覺、自然語言處理等)也迎來了更多的發展機會，從事人工智慧領域也是一個不錯的選擇。

九、軟體設計方案開發商

我愛物聯網科技創始人莫偉雄，市場行銷出身，但很早就認識到未來技術才是企業最大競爭力，毅然投入技術研發領域，專門針對傳統企業如何智慧升級，幫助傳統企業插上技術的翅膀，在萬物互聯方面，我愛物聯網提供業界物聯網PaaS+SaaS 服務，完美結合霧計算和雲計算，快速從底層融合各種傳感資訊和第三方系統，一鍵搭建“雲+聯網模組+APP控制端”基礎設施搭建。幫助客戶在打造智慧産品快速升級迭代，在大數據與AI方面，我愛物聯網與騰訊、阿裏進行戰略合作，實現物聯網數據與網際網路數據的全面融合。而且和各大硬體廠商合作，為客戶提供性價比最佳的硬體模組控制板。軟體的快速迭代，硬體的成本控制能力，大數據以及多相容性的連接是未來企業核心的關鍵，我愛物聯網將堅持與客戶共同成長的理念，做客戶最可靠的技術研發合夥人。