在沒有計(jì)劃的情況下，你不會(huì)想要做一個(gè)項(xiàng)目，軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)也不例外。通過使這個(gè)過程更有效，你可以妥善考慮所有需求，并讓利益相關(guān)者有機(jī)會(huì)提供他們的意見。通過使用技術(shù)視覺和謹(jǐn)慎的規(guī)劃過程，你可以在開始原型之前勾勒出你的軟件架構(gòu)和設(shè)計(jì)。下面，我們闡述了墨爾本大學(xué)留學(xué)生設(shè)計(jì)軟件架構(gòu)的5個(gè)步驟。

一、什么是軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)?

軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)利用編程知識(shí)來規(guī)劃軟件的高層設(shè)計(jì)，以便稍后添加細(xì)節(jié)，使軟件團(tuán)隊(duì)能夠勾勒出整體情況并開始準(zhǔn)備原型。

通過遵循軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)的技巧和最佳實(shí)踐，軟件開發(fā)人員可以思考他們的軟件特性，并確定如何設(shè)計(jì)軟件架構(gòu)。

二、如何用5個(gè)步驟設(shè)計(jì)軟件架構(gòu)

1.清楚地了解你的需求

你開始的每一個(gè)設(shè)計(jì)都會(huì)有功能性和非功能性需求。這些需求指導(dǎo)你的軟件架構(gòu)，并允許你完成項(xiàng)目，使利益相關(guān)者滿意。

如果從一開始就沒有清楚地理解這些需求，你的團(tuán)隊(duì)就有可能迷失方向，強(qiáng)調(diào)錯(cuò)誤的需求而忽略其他需求，或者使用過多的內(nèi)部資源。

通過視覺方式獲得更好的理解——按照以下步驟在智能圖表平臺(tái)上繪制出你的需求：

從高層次出發(fā)：首先以“直升機(jī)視角”勾勒出你的需求。思維導(dǎo)圖是做這件事的有效方式。

繪制你的功能性需求：你可以使用動(dòng)詞來幫助你將名詞聚集在一起。例如，“查看”和“編輯”這樣的動(dòng)詞可以將“賬戶”或“個(gè)人資料”連接到功能區(qū)域的思維導(dǎo)圖中。

考慮非功能性需求：在制作思維導(dǎo)圖時(shí)，你可以記下非功能性需求以備后用。像“性能”這樣的需求很重要，但可能太抽象了，無法放在思維導(dǎo)圖上。

你的需求應(yīng)該用來塑造你的工作范圍并規(guī)劃你的項(xiàng)目。

2.開始思考每個(gè)組件

面對(duì)現(xiàn)實(shí)吧——你的功能需求對(duì)項(xiàng)目的強(qiáng)大影響，一旦你繪制了需求地圖，你的設(shè)計(jì)和技術(shù)選擇可能已經(jīng)決定了。

在過早考慮實(shí)現(xiàn)方式之前，你需要找出哪些需求對(duì)你的設(shè)計(jì)或項(xiàng)目計(jì)劃構(gòu)成重大挑戰(zhàn)。在某些假設(shè)或選擇下，一些需求實(shí)際上可能是不可能的。

從一個(gè)“完美的世界”開始：如果你能完美地創(chuàng)建它，你的設(shè)計(jì)會(huì)是什么樣子?

考慮并記錄你的需求的影響：與你的團(tuán)隊(duì)開始一個(gè)工作草稿，并逐漸發(fā)展它。首先，你需要看看你的需求對(duì)你的設(shè)計(jì)意味著什么——例如，你的利益相關(guān)者愿望清單中的個(gè)別項(xiàng)目可能互相矛盾，或者與其他功能和非功能性需求沖突。

稍后再設(shè)計(jì)最終架構(gòu)：很可能在這個(gè)過程中，你的架構(gòu)規(guī)劃會(huì)發(fā)生變化，所以不要期望第一稿就像最終結(jié)果一樣。

3.將架構(gòu)劃分為多個(gè)部分

自然地，隨著你決定如何實(shí)現(xiàn)你的設(shè)計(jì)，你的架構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)進(jìn)入規(guī)劃階段。將你的架構(gòu)劃分為片段可以幫助你以一種能夠?yàn)橛脩籼峁﹥r(jià)值并適當(dāng)規(guī)劃你的開發(fā)資源的方式制定這個(gè)計(jì)劃。

想象一下切蛋糕。大多數(shù)人是垂直切割蛋糕，穿過每一層。假設(shè)一整塊蛋糕有糖霜、餡料，以及兩到三層海綿蛋糕。垂直切片包含了一切。蛋糕也可以水平切割，分開各個(gè)層次。

同樣，如果每個(gè)片段都是用來規(guī)劃你的軟件架構(gòu)的故事，那么就有了層次——垂直切割蛋糕會(huì)創(chuàng)建圍繞個(gè)別特性的故事，而水平切割則會(huì)顯示單個(gè)組件。你的項(xiàng)目需要水平和垂直思維。

敏捷專注于垂直切片，讓你的團(tuán)隊(duì)能夠快速提供價(jià)值。這種方法可以讓客戶迅速了解產(chǎn)品進(jìn)展，并讓開發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)每個(gè)特性背后的每一層都有反饋。一個(gè)垂直切片的軟件架構(gòu)示例是電子商務(wù)網(wǎng)站的結(jié)賬流程。

在你的“結(jié)賬”垂直蛋糕切片中，你可以看到存儲(chǔ)結(jié)賬信息的數(shù)據(jù)層，中間層 API，以及購物者看到的頂層用戶界面。通過垂直切片，你可以決定要提供哪些功能，并選擇迭代的部分。

通過繪制你的軟件架構(gòu)項(xiàng)目涉及的層次，你可以可視化整個(gè)項(xiàng)目以及每個(gè)層次如何影響其他層次。在規(guī)劃過程中，拿出個(gè)別的敏捷蛋糕片段，并繪制它們之間的連接。

4.原型

始終創(chuàng)建原型。原型允許您快速失敗并早期失敗——提供快速反饋，讓您發(fā)現(xiàn)您的概念驗(yàn)證。這是驗(yàn)證您的工作并檢查您的假設(shè)以確保它們有效和徹底的重要部分。

在創(chuàng)建原型時(shí)，請(qǐng)記住，最初的幾個(gè)迭代永遠(yuǎn)不會(huì)完美，而最終的迭代也不會(huì)完全完美。原型的優(yōu)勢(shì)之一是它不會(huì)被設(shè)定為成品，大多數(shù)人本能地進(jìn)入原型過程中至少期望有些粗糙的地方。

充分利用原型階段。這并不能取代測(cè)試，但卻是您需要進(jìn)行的測(cè)試的關(guān)鍵部分。

保持仔細(xì)的修訂記錄：當(dāng)然，如果您不記錄從原型中學(xué)到的東西，那么您就有重復(fù)錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。寫下所有內(nèi)容——徹底記錄您的設(shè)計(jì)決策以及您沿途所做的更改。

確保單一真相來源：您不希望多個(gè)更改和不同版本讓您的進(jìn)度受阻，因此建立一個(gè)專注于文檔的單一來源的強(qiáng)大版本控制。

繪制原型圖：您可以使用圖表來幫助您管理原型的變化并可視化每個(gè)版本之間的差異。

5.確定和量化非功能性需求

除了功能性需求之外，您還將考慮非功能性需求。這些需求與功能性需求一樣重要，因?yàn)樗鼈兌x了系統(tǒng)的特性。

非功能性需求通常是整個(gè)項(xiàng)目的高級(jí)質(zhì)量需求，但并非總是如此。您的系統(tǒng)可能有非功能性需求，這些需求僅適用于軟件架構(gòu)的一部分。因此，您必須準(zhǔn)備好將利益相關(guān)者納入本地非功能性需求。例如，項(xiàng)目的特定垂直切片可能尤其引起客戶服務(wù)團(tuán)隊(duì)的興趣，該團(tuán)隊(duì)可能對(duì)這些非功能性需求有自己的期望。

然而，僅僅說您想要性能、可移植性或可擴(kuò)展性是不夠的。非功能性需求還必須量化。沒有項(xiàng)目可以擁有絕對(duì)完美的性能：為了滿足其他需求，必須明確規(guī)定和限制“性能”。

由于您的非功能性需求在塑造您的設(shè)計(jì)方面發(fā)揮作用，您不能避免定義它們。以下是您可能要考慮的其他要求：

性能：您的整個(gè)系統(tǒng)以及單個(gè)切片或?qū)拥男阅苋绾巍?/p>

可擴(kuò)展性：與您的需求一起，您的系統(tǒng)以及您的需求未來擴(kuò)展的潛力如何。

可移植性：您的數(shù)據(jù)可移植性以及您的系統(tǒng)組件的潛在可移植性，如果適用或必要。

可擴(kuò)展性：考慮到您的系統(tǒng)和公司未來的增長，您的系統(tǒng)如何適應(yīng)以及適應(yīng)所需的工作量。

合規(guī)性：另一個(gè)重要因素——并且對(duì)您的整體項(xiàng)目設(shè)計(jì)產(chǎn)生重大影響。

繪制您的非功能性需求圖可以幫助您的團(tuán)隊(duì)了解您如何量化它們，同時(shí)將特定需求放置在相關(guān)的上下文中。盡管您現(xiàn)在不必?fù)?dān)心優(yōu)化一切，但您確實(shí)需要考慮以后優(yōu)化這些非功能性需求可能需要的工作量和資源。

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