可维护与可复用的软件设计基础(第一部分)

软件为什么不能维护
需求变化，无法相容新变化 维护工程师 设计工程师，浅尝辄止，简单地打补丁 软件缺乏设计、copy代码：
过于僵化(Rigidity)：牵一发而动全身，耦合性太强 过于脆弱(Fragility)：改一个问题导致十个问题 太过复杂(Complexicity)：设计过细，没有进行分类与聚合 黏度过高(Viscosity)：容易诱惑犯罪(采用破坏原有设计的方
迪米特原则
不考虑软件实现，只考虑领域的特性和问题的解决 建模思维：
软件的层次模型
软件分层模式：MVC框架，三层框架，… 软件分块模式：“物以类聚，人以群分” 软件实现模式：封装与复用，使用已有代码
软件设计语言与工具 UML：统一建模语言， OMG组织1997年发布 UML：软件设计的标准图纸
软件模型与软件层次
OOD是一种思维模式，是认识和解决问题的逻辑与方法； 软件设计是一门艺术，有一定的规律和技巧；但是需要学
习和经验积累才能掌握； OOD设计方法，重点是如何解决：简单、重用、继承、扩展 设计模式提供了如何进行“优美”设计的方法
软件需求与领域建模
软件设计必须以业务领域为中心；领域建模，将领域模型 与代码分离
法能容易达到目标) 太多重复(Repetition)：软件代码的拷贝(复用) 太过晦涩(Opacity)：很难阅读、理解，不知啥意思
针对可维护性的设计目标 可扩展：容易加入新功能
反例：买个新家具，发现屋里乱，塞不下
灵活性：容易修改而不波及其它 反例：汽车加装个空调，发动机不能启动了
可插入：容易替换一个同接口的类或组件，从而改变功能 如：掉了一颗螺丝，换个就好；插件。
用户模型：用例(use case) 静态模型：类图(或子模块图)、构件图、部署图 动态模型：序列图、状态图、活动图
OMG(Object Management Group) 对象管理组织http://www.omg.org/ 拥 有约300家机构的国际联盟，它开发了对象管理体系结构(OMA：是一种 描述OMG希望为面向对象的应用和环境开发的标准模型)。
针对可复用的软件设计
传统的复用：
代码的复制、粘贴（容易出错，代码重复） 算法的复用，比如sort函数，strcpy函数 数据结构的复用
面向对象设计(OOD)的复用：抽象、封装、多态、继承
复用焦点：不再集中于函数、算法的具体实现，而在更抽象 的逻辑层次；面向接口编程而不是具体实现
抽象：进行抽象层次的设计，抽象层次独立于具体实现； 封装：将可变部分、行为、模块接口等封装起来，便于扩展； 多态：依据情况扩展状态和行为； 继承：在基类定义特征和基本行为，在子类具体化
静态模型：部署图(Deployment Diagram) 表示软件及硬件设备之间的关系
动态模型：序列图(Sequence Diagram)
动态模型：活动图(Activity Diagram)
动态模型：状态图
软件设计：多学习、多实践 参考书籍
第二篇：软件设计的基本原则
设计原则概述 单一职责与开闭原则 里氏替换与依赖倒置原则 接口隔离原则
用例图(use case)
静态模型：类图(Class Diagram)
依赖 实现
依赖
泛化(继承)
组合
泛化(继承)
聚合
泛化(继承) 实现
关联
>
>
>
>
=
泛 化
类 之
间
实 现
关 系 的
百度文库组 合
强 弱 顺
序
聚 合
：
关 联
依 赖
静态模型：构件图(Package Diagram) 表示包(Package)的主要共用及相互之间的关系
2013年12月25日 廖洪涛
1
大纲 第一篇：软件开发的基本要求 第二篇：软件设计的基本原则 第三篇：软件设计的常用模式 第四篇：软件重构的通用方法
培训目的 了解可维护与可重用的软件设计基础知识 了解软件需求的重要性和常用的设计语言 了解软件设计的一般原则、常用设计模式 掌握反模式的基本表现与软件重构的意义
第一篇：软件开发的基本要求
软件开发的核心问题 软件为什么不可维护 可维护与可复用的软件设计 软件需求与领域建模
熟练使用设计语言
软件开发的核心问题
可维护性
软件的再生； 能够允许新的设计要求以较为容易和平稳的方式加入到已有
的系统中去，从而使这个系统能够不断焕发出青春
可重用性(可复用性)
提高生产率、降低成本 提高软件质量 恰当的复用可以提高系统的可维护性