软件设计基础
软件架构设计基础文档
软件架构设计基础知识文档摘要本文件旨在为新加入的软件开发团队成员提供一份关于软件架构设计的基础知识指南。
内容涵盖常见架构模式、设计原则、性能优化策略等基本概念，旨在帮助初级到中级开发人员建立软件架构设计的框架。
通过代码示例和真实项目案例，配合清晰的架构图和流程图，便于阅读和理解。
1. 引言软件架构设计是开发过程中的一项关键工作，好的设计能够提高系统的可维护性、可扩展性和性能。
本指南将帮助新手开发人员理解基础概念，并掌握一些实用的设计原则和模式。
2. 软件架构概念2.1 什么是软件架构软件架构是指软件系统的高层结构和其组件之间的关系。
它定义了系统的组成部分以及它们如何相互作用。
2.2 软件架构的重要性良好的软件架构能够提高开发效率、降低后期维护成本，并且可以让团队在技术和业务变更中保持灵活性。
3. 常见架构模式3.1 单体架构单体架构是将所有功能模块打包为一个整体，适合小型应用。
# 示例：Flask单体应用from flask import Flaskapp = Flask(__name__)@app.route('/')def hello():return "Hello, World!"if __name__ == '__main__':app.run(debug=True)优缺点：•优势：简单，易于部署。
•缺陷：难以扩展，维护成本高。
3.2 微服务架构将应用拆分成多个小服务，每个服务独立运行，适合大型应用。
# 示例：使用 Flask 创建一个微服务from flask import Flaskapp = Flask(__name__)@app.route('/user')def get_user():return {"name": "Alice"}if __name__ == '__main__':app.run(port=5000)优缺点：•优势：可独立部署和扩展。
软件设计师基础知识
软件设计师基础知识软件设计师是指负责软件系统的设计与开发的专业人员。
他们需要具备扎实的计算机基础知识、软件工程理论知识、编程技术和系统设计能力。
以下是软件设计师基础知识的相关参考内容。
1. 计算机基础知识- 计算机的基本原理：掌握计算机的工作原理、数据存储原理和运算原理等基本概念。
- 操作系统：了解不同操作系统的特点和使用方法，如Windows、Linux等。
- 网络原理：了解网络协议、网络拓扑结构、网络安全等知识，能够进行网络编程和网络配置。
- 数据结构与算法：掌握常见的数据结构和算法，能够进行数据存储与处理。
2. 软件工程理论知识- 软件工程基本概念：了解软件生命周期、需求分析、设计、编码、测试、维护等软件开发流程。
- 面向对象编程：掌握面向对象的思想和相关的编程语言，如Java、C++等。
- 软件测试与质量保证：了解软件测试的方法和工具，掌握软件质量保证的理念，能够进行软件测试和质量评估。
- 配置管理与版本控制：了解配置管理的概念和方法，熟悉版本控制工具的使用，如Git、SVN等。
3. 编程技术- 编程语言：掌握至少一种编程语言，如Java、C++、Python 等，具备良好的编码风格和编程习惯。
- 数据库：熟悉关系数据库的设计和操作，掌握SQL语言以及常用的数据库管理系统，如MySQL、Oracle等。
- 前端开发：了解HTML、CSS、JavaScript等前端开发技术，掌握常见的前端框架和工具。
- 后端开发：了解常见的后端开发框架和技术，如Spring、Django等，能够进行Web应用的开发和部署。
4. 系统设计能力- 软件架构与设计模式：掌握常见的软件架构和设计模式，如MVC、单例模式、观察者模式等，能够进行系统架构设计。
- 需求分析与设计：具备需求分析和系统设计的能力，能够将需求转化为可实现的系统设计方案。
- 性能优化与调试：了解常见的性能优化方法和调试工具，能够排查和解决系统性能问题。
计算机二级【公共基础知识】软件工程基础
3.软件的分类
根据应用目标的不同，软件可分应用软件、系 统软件和支撑软件（或工具软件）。
（1）应用软件。它是在特定领域内开发，为特定目 的服务的一类软件。
（2）系统软件。它能与计算机硬件紧密配合在一起， 使计算机系统各个部分、相关的软件和数据协调、 高效的工作的软件。例如：操作系统、数据库管理 系统。
3.4软件测试
软件测试的指用人工或自动手段来运行或测定
某个系统的过程，其目的在于检验它是否满足 规定的需求或是弄清预期结果与实际结果之间
的差别。简单地说，软件测试的目的是尽可能 多地发现程序中的错误。
考点2：软件测试方法
按是否要执行被测试软件的角度分为：静态测 试和动态测试。
静态测试包括代码检查、静态结构分析、代码 质量度量。不实际运行软件，主要通过人工进 行。
1. 详细设计为软件结构图中的每一个模块确定
实现算法和局部数据结构，用某种选定的表 达工具表示算法和数据结构的细节。
详细设计常用工具：
1. 图形工具（程序流程图、 PAD图 、N-S图、 HIPO图）
2. 表格工具（判定表）
3. 语言工具（PDL ）
开始 输入R S=3.14 * R*R
输出S
结束
答案：D
例题：
软件工程的出现是由于 A）程序设计方法学的影响 B）软件产业化的需要 C）软件危机的出现 D）计算机的发展
答案：C
例题：
软件设计中，有利于提高模块独立性的一个准 则是
A）低内聚低耦合 B）低内聚高耦合 C）高内聚低耦合 D）高内聚高耦合
答案：C
例题：
下列不属于结构化分析的常用工具的是 A）数据流图 B）数据字典 C）判定树 D）PAD图
软件资格考试软件设计师(基础知识、应用技术)合卷(中级)试题及解答参考(2025年)
2025年软件资格考试软件设计师(基础知识、应用技术)合卷(中级)自测试题(答案在后面)一、基础知识（客观选择题，75题，每题1分，共75分）1、关于软件生命周期模型，下列说法错误的是：A. 瀑布模型适用于需求明确且开发过程中变化较小的项目。
B. 迭代模型通过反复循环过程来细化产品的开发。
C. 敏捷开发模型强调快速交付产品并持续改进。
D. 原型模型主要用于解决开发团队成员之间沟通不畅的问题。
2、在面向对象编程中，关于继承的描述正确的是：A. 继承是一种允许创建多个通用类的方法。
B. 子类可以访问父类的所有属性和方法，包括私有成员。
C. 继承关系支持多层继承，即一个子类可以继承另一个已经继承了其他类的类。
D. 使用继承不会影响程序的可扩展性和可维护性。
3、在面向对象的设计中，以下哪个概念描述了将数据与操作数据的方法捆绑在一起，形成一个封装的单元？A. 继承B. 封装C. 多态D. 抽象4、以下哪项是软件生命周期中的一个阶段，该阶段主要负责将需求转化为软件架构和设计？A. 软件需求分析B. 软件设计C. 软件实现D. 软件测试5、以下哪个不是计算机网络的拓扑结构？A)星型B)环型C)树型D)流线型6、在数据库设计中，将E-R图转换为关系数据模型的过程属于哪个设计阶段？A)需求分析B)概念结构设计C)逻辑结构设计D)物理结构设计7、在软件生命周期模型中，强调风险分析，并且每一阶段都有明确的目标和评估标准的是哪种模型？A. 瀑布模型B. 增量模型C. 螺旋模型D. 喷泉模型8、下列哪一项不属于软件需求规格说明书的内容？A. 功能需求B. 性能需求C. 编码规范D. 运行环境9、在面向对象的设计中，以下哪一种不是封装的基本原则？A. 将内部实现细节隐藏B. 提供公共接口C. 允许外部直接访问对象的私有变量D. 保持对象行为的不可预测性 10、在UML（统一建模语言）中，以下哪一种图用于表示系统中的类与类之间的关系？A. 状态图B. 类图C. 时序图D. 交互图11、下列选项中，不属于软件生命周期模型的是：A. 瀑布模型B. 螺旋模型C. 增量模型D. 演化模型12、在面向对象编程中，封装的主要目的是：A. 提高程序运行效率B. 实现数据隐藏C. 便于代码移植D. 支持代码复用13、在面向对象程序设计中，封装是指什么？14、下列关于UML（统一建模语言）的描述，错误的是：A. UML是一种可视化建模语言，用于软件系统分析和设计。
软件设计师基础知识
软件设计师基础知识：
1.计算机软件：计算机软件是指计算机系统中的程序及其文档，程序是计算任务的处理对象和处理
规则的描述，文档是为了便于了解程序所需的阐述性资料。
2.软件工程基本原理：软件工程基本原理包括用分阶段的生命周期计划严格管理、坚持进行阶段评
审、实现严格的产品控制、采用现代程序设计技术、结果应能清楚地审查、开发小组的人员应少而精、承认不断改进软件工程实践的必要性。
3.软件生存周期：软件生存周期包括可行性分析与项目开发计划、需求分析、概要设计、详细设计、
编码、测试和维护等阶段。
4.软件过程：软件开发中所遵循的路线图称为“软件过程”，包括能力成熟度模型（CMM）和能力
成熟度模型集成（CMMI）。
5.码制的表示：码制表示包括定点整数和浮点数的表示方法，其中定点整数包括原码、反码和补码
的表示方法，浮点数则包括阶码和尾数的表示方法。
6.CPU组成：CPU是计算机的核心部件，由运算器和控制器组成，运算器负责执行算术运算和逻
辑运算，控制器则负责协调计算机的各个部件并控制程序的执行。
软件设计基础
3.1 软件设计旳基本概念 3.2 软件设计过程 3.3 软件设计旳质量 3.4 软件体系构造设计 3.5 高可信软件设计 3.6 软件设计规格阐明 3.7 软件设计评审
▪ 高质量旳软件设计，能够有效缩短软件开发 时间，降低开发成本，提升最终软件产品质 量。
软件设计旳质量要素
▪ 评价软件设计旳质量 构造良好 充分性 可行性 简朴性 实用性 灵活性 强健性 可移植性 可复用性 原则化
软件设计旳质量
▪ 软件设计对最终软件产品质量产生旳影响 涉及：
模块数。 可见性和联通性
模块旳可见性：该模块可直接或间接引用旳一组模块。 模块旳联通性：模块可直接引用旳一组模块。
软件构造有关概念
A
扇出
深度
B
C
D
E
F
G
H
I
J 宽度
扇入
3）界面设计
▪ 顾客界面设计旳目旳是，为顾客使用目旳软件 系统以实现其全部业务需求而提供友好旳人机 交互界面。
▪ 软件界面设计需要考虑下列原因 ：
过程/算法 设计
数据模型设计
未通过
通过
设计评审
设计规格说明
1）软件设计计划
▪ 在设计过程中，对设计活动进行计划应该最早 进行，然后按照计划实施体系构造设计、界面 设计、模块/子系统设计、数据模型设计、过 程/算法设计等活动。
▪ 软件设计计划旳任务是：明确设计过程旳输入 制品并使其处于就绪状态，定义设计过程旳目 旳、输出制品及其验收准则，拟定覆盖设计过 程中各个阶段旳全局性设计策略，分配设计过 程有关人员旳职责，针对设计过程中旳活动制 定工作计划。
AutoCAD设计软件基础知识
AutoCAD设计软件基础知识第一章：AutoCAD的介绍AutoCAD是由美国公司Autodesk开发的一款专业计算机辅助设计（CAD）软件。
它为工程师、建筑师和设计师提供了强大的绘图和设计工具。
AutoCAD可以在2D和3D环境中创建和编辑几乎所有类型的设计图纸，大大提高了设计效率和准确性。
第二章：AutoCAD界面和工具栏在打开AutoCAD软件后，用户会看到一个包含各种工具和选项的用户界面。
界面分为菜单栏、工具栏、命令行和绘图区域等几个主要部分。
工具栏上有各种绘图和编辑工具，用户可以通过点击图标来选择所需工具。
第三章：2D绘图基础2D绘图是AutoCAD最基础和常用的功能之一。
用户可以使用直线、圆、弧和多边形等基本绘图命令来创建几何图形。
AutoCAD还提供了丰富的绘图命令，如拷贝、剪切、旋转和缩放等，使得绘图过程更加方便和高效。
第四章：图层管理图层是AutoCAD中用于组织和管理图形元素的重要工具。
用户可以将不同类型的图形元素分别放置在不同的图层中，以便于后期编辑和控制。
AutoCAD提供了图层管理器，用户可以在其中添加、删除和修改图层，还可以控制图层的可见性和显示顺序。
第五章：尺寸标注和注释在CAD设计中，尺寸标注和注释是非常重要的，它们可以提供设计图纸上物体的尺寸、距离和角度等信息。
AutoCAD提供了多种尺寸标注命令和注释工具，用户可以根据需要增加和修改标注内容，并设置标注的样式和位置。
第六章：块和外部参照块是一种在AutoCAD中重复使用的图形元素。
用户可以将一个或多个图形元素组合成一个块，并将其保存在块库中，以便于在其他图纸中重复使用。
外部参照是指将其他AutoCAD文件中的图形作为参照插入到当前图纸中，以便于协同设计和修改。
第七章：3D建模基础除了2D绘图，AutoCAD还提供了强大的3D建模功能。
用户可以使用各种命令和工具来创建立体物体，包括盒子、球体、圆柱体和锥体等基本几何体，还可以进行布尔操作、平移和旋转等工序，来构建更复杂的模型。
软件设计基础
结构特点：构件被封装的方式以及交互的方式 外部功能：体系结构的描述应指出如何满足需求 相关系统族：相似系统开发中经常遇到的重复性模式 系统的过程设计(procedural design)也叫详细(detail)设计 概要设计是根据需求确定软件和数据的总体框架，详细设计是将其进一步精 化成软件的算法表示和数据结构。
软件工程(Software Engineering)
沈阳工业大学信息科学与工程学院
魏东
5.1软件开发的逐步求精
软件开发的细化求精过程
面向企业级的应用软件开发就是将“客观世界”表达在“计算机世界”里的 处理过程，这个过程就是由“抽象”到“具体”的求精过程。 软件开发就是通过对模型的逐步细化，模型从“分析模型”到“设计模型” 再到“编码模型”。
可以独立地进行模块的编码测试，便于软件开发工作的组织； 把每一个模块要解决的问题局限在有限的范围，减少出错机会； 便于纠错； 便于对特定的模块进行优化处理； 一个模块可被重复使用,提高软件产品的复用率； 程序易于理解； 利于估计工作量和开发成本。
软件工程(Software Engineering)
5.3 模块化与信息隐藏
模块和模块化
模块
模块是数据说明、可执行语句等程序对象的集合。 模块是完成特定功能的程序实体，可以单独命名且可通过名字来访问。 模块是构成程序的基本构件。 模块具有输入和输出(参数传递)、功能、内部数据结构(局部变量)和程 序代码四个特性。输入、输出和功能是模块的外部特性；内部数据结构 和程序代码是模块的内部特性。 软件结构设计仅需要了解该模块的外部特性。
第04章-软件设计-01-基础
设计的方法:
从DFD出发 设想把DFD中的处理分解成各种不 出发,设想把 中的处理分解成各种不 出发 设想把 同的实现方案; 同的实现方案 抛弃技术上行不通的方案. 抛弃技术上行不通的方案
2. 选择合理的方案 任务:
从设想的可供选择的方案中选择若干个合理的方案; 从设想的可供选择的方案中选择若干个合理的方案
成本 最小成本区 M 软件总成本 接口成本 模块成本 模块 数目
模块化与软件成本的关系
并非模块分得越小越好，因为模块之间接口的复杂度和工作量增加。 并非模块分得越小越好，因为模块之间接口的复杂度和工作量增加。 显然，每个软件系统都有一个最佳模块数M 注意选择分解的最佳模块数。 显然，每个软件系统都有一个最佳模块数M。注意选择分解的最佳模块数。 右上图描述了模块化与软件成本的关系。 右上图描述了模块化与软件成本的关系。
逐步求精是人类解决复杂问题时采用的基本方 法,也是许多软件工程技术的基础. 抽象与逐步求精是一对互补的概念.模块分解中 的上层是下层的抽象，下层是上层的求精过程
重构是一种重新设计的技术，可以优化构 件的设计（代码）而无须改变系统的功能 或行为。
模块设计的关键：
每个模块完成一个相对独立的子功能，并且与其 它模块间的接口简单，即功能专一，模块之间无 过多的相互作用的模块。
分解的层次
Top level
First level of decomposition Second level of decomposition
模块分解(Modular decomposition) 面向数据分解(Data-oriented decomposition)
将功能分配给模块； 高层描述系统功能,低层描述模块组织及相互联系. 基于外部数据结构； 高层描述总体数据结构,低层描述数据元素细节及其联系.
软件资格考试软件设计师(基础知识、应用技术)合卷(中级)试题及答案指导(2024年)
2024年软件资格考试软件设计师(基础知识、应用技术)合卷(中级)复习试题(答案在后面)一、基础知识（客观选择题，75题，每题1分，共75分）1、软件设计的基本目标是：A、提高软件的可维护性B、提高软件的可扩展性C、提高软件的可重用性D、提高软件的性能2、在软件设计过程中，以下哪个阶段不属于软件生命周期？A、需求分析B、系统设计C、编码实现D、市场推广3、在面向对象的设计中，以下哪个概念描述了类之间的继承关系？A. 封装B. 多态C. 继承D. 聚合4、在软件设计中，以下哪种方法适用于将复杂问题分解为更易于管理的部分？A. 类别分析法B. 结构化分析方法C. 逆向工程D. 状态转换图5、在软件工程中，需求工程的主要目标是确定软件系统必须做什么，以下哪项不是需求工程的主要活动？A. 需求获取B. 需求分析C. 需求验证D. 需求管理6、在软件设计中，设计模式是解决特定问题的通用解决方案。
以下哪种设计模式不是行为型设计模式？A. 观察者模式B. 状态模式C. 策略模式D. 装饰者模式7、题干：在面向对象设计中，以下哪个不是面向对象设计的基本特征？A. 封装性B. 继承性C. 多态性D. 抽象性8、题干：在软件生命周期中，以下哪个阶段不是软件设计阶段的一部分？A. 系统设计B. 概要设计C. 详细设计D. 编码9、在面向对象设计方法中，类是对具有相似性质的对象的抽象，它包含数据和操作数据的函数。
下面关于类的说法中，正确的是（）。
A. 类是一个对象，对象是类的一个实例B. 类是对象的一种实现，对象是类的一个具体表现C. 类和对象是同义词，可以互换使用D. 类和对象没有关系，独立存在 10、以下关于软件开发生命周期的说法中，不正确的是（）。
A. 软件开发生命周期是指软件从需求分析到软件维护的全过程B. 软件开发生命周期分为需求分析、设计、编码、测试和维护五个阶段C. 软件开发生命周期中，需求分析阶段主要任务是确定软件的功能和性能D. 软件开发生命周期中，编码阶段是软件开发的核心阶段，主要任务是编写代码11、在面向对象的设计中，以下哪一种设计模式通常用于实现对象间的低耦合和高内聚？A. 单例模式B. 观察者模式C. 命令模式D. 工厂方法模式12、以下哪项是软件测试中常用的黑盒测试方法？A. 静态测试B. 单元测试C. 灰盒测试D. 等价类划分13、在面向对象设计中，以下哪一项不是类的基本特征？A. 封装性B. 多态性C. 继承性D. 命名规范14、以下哪种编程范式适用于复杂业务系统的开发？A. 过程式编程B. 面向对象编程C. 函数式编程D. 逻辑式编程15、在面向对象的设计中，以下哪个概念不是设计模式？A. 单例模式B. 工厂方法模式C. 桥接模式D. 指令模式16、以下关于类和对象的说法中，正确的是：A. 类是对象的实例，对象是类的模板B. 类是对象的模板，对象是类的实例C. 类和对象是同义词，可以互换使用D. 类和对象没有任何关系17、在软件工程中，以下哪一项不属于软件开发生命周期模型？A. 水晶模型B. 瀑布模型C. V模型D. 精益软件开发18、以下哪个选项不是软件质量属性？A. 可用性B. 可维护性C. 可移植性D. 可靠性19、在软件工程中，以下哪个阶段不属于软件开发生命周期？A. 需求分析B. 系统设计C. 编码D. 维护 20、在面向对象编程中，以下哪个概念不属于面向对象的基本特征？A. 封装B. 继承C. 多态D. 模块化21、在软件生命周期模型中，螺旋模型适用于哪种类型的软件开发？A. 小型简单项目B. 需求明确的小型项目C. 大型复杂且风险较高的项目D. 不需要迭代的项目22、以下哪一项不是软件质量保证的主要活动？A. 制定质量保证计划B. 执行管理评审C. 编写软件需求规格说明书D. 进行内部审计23、以下关于软件工程中软件测试的说法，错误的是：A. 软件测试的目的是发现软件中的错误，提高软件质量。
软件设计基础知识
软件设计基础知识软件设计是指在计算机软件开发过程中，根据需求和要求进行系统设计和构建的过程。
在这个过程中，开发人员需要具备一定的基础知识，才能够有效地设计和开发出高质量的软件。
本文将介绍一些软件设计的基础知识，帮助读者更好地理解和应用于实践中。
一、需求分析在进行软件设计之前，首先需要进行需求分析。
需求分析是指对用户需求进行全面、准确的调查和分析，确定软件的功能、性能和其他特征。
通过需求分析，可以明确软件的目标和范围，为后续的设计和开发工作提供指导。
需求分析的方法有很多种，如面谈法、问卷调查法、观察法等。
开发人员需要根据具体情况选择合适的方法，并与用户进行有效的沟通，确保需求的准确性和完整性。
二、概要设计概要设计是对软件系统进行整体架构和设计的过程。
在概要设计中，需要对系统进行功能划分，确定软件各个模块之间的关系和接口。
在进行概要设计时，可以借助一些工具和方法，如UML（统一建模语言）、数据流图、状态转换图等。
这些工具和方法可以帮助开发人员更好地组织和表示系统的结构和行为，为详细设计提供依据。
三、详细设计详细设计是在概要设计的基础上，对系统进行更加详细的设计和描述。
在详细设计中，需要对软件各个模块进行详细的设计，包括算法设计、数据结构设计、接口设计等。
算法设计是软件设计中非常重要的一部分，它关系到软件的性能和效率。
开发人员需要根据具体需求，选择合适的算法，并对其进行详细的设计和分析。
在算法设计过程中，需要考虑时间复杂度、空间复杂度、稳定性等因素。
数据结构设计是软件设计中另一个重要的方面，它关系到数据的组织和管理。
开发人员需要选择合适的数据结构，并进行详细的设计和实现。
常用的数据结构有数组、链表、栈、队列、树等。
接口设计是软件设计中的一个重要环节，它关系到模块之间的通信和交互。
开发人员需要设计出清晰、简洁的接口，并进行合理的参数传递和数据交换。
四、编码和测试在详细设计完成后，就可以进行编码和测试工作了。
设计基础软件实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过设计基础软件，加深对软件设计原理和方法的理解，提高软件设计实践能力。
实验要求学生掌握软件需求分析、设计模型构建、设计规范遵循等基本技能，并能够运用所学知识完成一个简单的软件设计项目。
二、实验内容1. 需求分析- 明确软件功能：设计一款用于学生课程成绩管理的软件，包括成绩录入、查询、统计、导出等功能。
- 用户分析：分析软件目标用户，如教师、学生、教务管理员等。
- 功能模块划分：将软件功能划分为成绩录入、成绩查询、成绩统计、成绩导出等模块。
2. 设计模型构建- 采用UML（统一建模语言）进行软件设计，包括用例图、类图、序列图等。
- 用例图：描述软件与用户之间的交互过程，展示软件功能。
- 类图：描述软件中的类及其关系，包括类属性和方法。
- 序列图：描述软件中对象之间的交互过程，展示对象之间的消息传递。
3. 设计规范遵循- 遵循软件设计规范，如命名规范、编码规范、注释规范等。
- 确保软件设计具有良好的可读性、可维护性和可扩展性。
4. 软件设计实现- 选择合适的编程语言和开发工具，如Java、C、Python等。
- 根据设计模型，编写软件代码，实现软件功能。
- 进行单元测试，确保代码质量。
三、实验步骤1. 需求分析- 与用户沟通，了解软件需求。
- 分析需求，确定软件功能模块。
2. 设计模型构建- 使用UML工具绘制用例图、类图、序列图。
- 确定软件设计模型。
3. 设计规范遵循- 遵循软件设计规范，编写代码。
- 对代码进行注释，提高可读性。
4. 软件设计实现- 选择编程语言和开发工具。
- 根据设计模型，编写代码。
- 进行单元测试，确保代码质量。
5. 软件测试- 设计测试用例，对软件进行测试。
- 分析测试结果，修复缺陷。
四、实验结果1. 完成软件需求分析，明确软件功能。
2. 构建软件设计模型，包括用例图、类图、序列图。
3. 遵循软件设计规范，编写代码。
4. 进行单元测试，确保代码质量。
软件开发设计基础知识点
软件开发设计基础知识点软件开发是一项繁杂而复杂的任务，它涉及到众多的知识点和技能。
在这篇文章中，我们将介绍一些软件开发设计的基础知识点，帮助您更好地理解软件开发的过程和要点。
一、需求分析与规划在进行软件开发之前，首先需要进行需求分析与规划。
这包括与客户沟通，明确软件的功能需求、性能要求和用户界面设计等方面的要求。
在需求规划过程中，还需要评估项目的可行性，并制定详细的项目计划。
二、软件设计与架构软件设计是软件开发过程中非常关键的一步。
在设计阶段，需要确定软件的结构与组织方式，包括选择合适的架构模式、确定模块划分和接口设计等。
同时，还需要考虑软件的可扩展性、可维护性和可测试性等方面的设计要求。
三、程序设计与编码程序设计是软件开发的核心环节，它涉及到具体的算法设计和编码实现。
在程序设计过程中，需要选择合适的编程语言和开发工具，并根据软件设计的要求编写高质量的代码。
同时，还需要进行合理的模块划分和代码组织，以便提高代码的重用性和可读性。
四、软件测试与调试软件测试是保证软件质量的重要环节。
在软件开发过程中，需要进行各种测试，包括单元测试、集成测试和系统测试等。
通过测试，可以发现程序中的错误和缺陷，并及时进行修复和调试。
五、版本控制与管理在大型软件开发项目中，版本控制和管理是非常重要的。
通过合理的版本控制和管理，可以确保软件的稳定性和可靠性。
常用的版本控制工具包括Git和SVN等，它们可以帮助开发团队进行代码的协作和管理。
六、软件文档与维护软件文档是将软件开发过程中的各个环节进行资料化和记录的重要手段。
软件文档包括需求文档、设计文档、用户手册和技术文档等。
同时，对于已经开发完成的软件，还需要进行维护和更新，以保证软件持续运行和满足用户需求。
七、用户体验与界面设计软件的用户体验和界面设计对于用户的满意度和使用效果有着重要的影响。
在界面设计过程中，需要考虑用户的使用习惯和需求，设计简洁直观的用户界面，并优化用户交互方式，提供良好的用户体验。
软件设计知识点大全
软件设计知识点大全在当今数字化时代，软件设计成为了一个重要的领域，涉及多个方面的知识点。
下面将为大家介绍软件设计的各个知识点，帮助读者更好地理解软件设计的核心概念和基本要素。
一、需求分析与规划需求分析是软件设计的基础，它包括对用户需求的收集、分析和整理，并制定相应的软件规格说明。
在这个阶段，软件设计师需要与用户密切合作，确保对需求的准确理解，并将其转化为软件系统的功能和性能要求。
此外，还需要进行项目规划，确定项目的时间进度、资源分配和风险管理等方面的问题。
二、系统设计系统设计是软件设计的核心环节，它包括软件架构设计、模块设计和界面设计等。
软件设计师需要根据需求分析的结果，选择合适的系统结构和设计模式，确定模块之间的关系和功能，设计用户界面和交互方式。
在系统设计中，还需要考虑系统的安全性、稳定性和可维护性等方面的问题。
三、数据库设计数据库设计是软件设计中的重要环节，它涉及到数据库模型的选择、数据表的设计和查询优化等方面。
在数据库设计中，软件设计师需要根据系统的需求，选择合适的数据库模型，设计数据库表结构和关系，并进行查询优化，以提高系统的性能和效率。
四、编程语言和开发工具在软件设计中，选择合适的编程语言和开发工具对于系统的开发效率和质量都有重要影响。
不同的编程语言和开发工具适用于不同的场景，软件设计师需要根据项目需求和团队能力，选择最合适的工具来实现系统的功能和性能要求。
五、软件测试与调试软件测试是软件设计中不可或缺的环节，它包括功能测试、性能测试和安全测试等方面。
在软件测试中，软件设计师需要制定测试计划，设计测试用例，并进行测试和调试工作，以确保系统的质量和稳定性。
六、软件部署与维护软件部署和维护是软件设计的最后阶段，它包括将软件部署到目标环境中，并进行系统的监控和维护工作。
在部署和维护过程中，软件设计师需要确保软件系统的稳定性和可用性，并及时处理用户反馈的问题和 bug。
总结：软件设计是一个复杂而庞大的领域，涉及到多个知识点和技术要素。
软件设计知识点总结
软件设计知识点总结一、面向对象设计面向对象设计是面向对象编程的基础，是软件设计中的重要知识点。
面向对象设计包括以下内容：1. 类和对象：类是对象的抽象，对象是类的实例。
在面向对象设计中，需要对系统中的各种实体进行抽象，形成不同的类，然后通过类来创建对象。
2. 封装和继承：封装是指将数据和行为打包在一个对象中，通过接口来访问对象的数据和行为。
继承是指一个类可以派生出另一个类，继承了父类的属性和行为。
3. 多态：多态是指同样的消息可以发送给不同的对象，对象可以根据消息的不同做出不同的响应。
4. 设计原则：如单一责任原则、开闭原则、依赖倒置原则等。
二、设计模式设计模式是软件设计中常用的解决问题的方法和经验总结。
设计模式包括以下内容：1. 创建型模式：包括单例模式、工厂模式、抽象工厂模式等。
2. 结构型模式：包括适配器模式、装饰器模式、代理模式等。
3. 行为型模式：包括观察者模式、模板方法模式、策略模式等。
设计模式能够帮助软件设计人员解决常见的设计问题，提高软件的设计质量和重用性。
三、架构设计架构设计是指对软件系统整体结构的设计。
架构设计包括以下内容：1. 分层架构：将软件系统划分为不同的层次，如表示层、业务逻辑层、数据访问层等。
2. 微服务架构：将软件系统划分为多个小型的、相互独立的服务，每个服务都有自己的数据库。
3. 领域驱动设计：将软件系统划分为多个领域，每个领域都有自己的模型、服务和数据。
4. 架构风格：包括RESTful架构、消息驱动架构、事件驱动架构等。
架构设计可以帮助软件设计人员对软件系统整体结构有一个清晰的认识，从而能够更好地进行详细设计和开发。
四、数据库设计数据库设计是指对软件系统的数据库进行详细的设计。
数据库设计包括以下内容：1. 实体-关系模型：对系统中的实体和实体之间的关系进行建模。
2. 范式：包括第一范式、第二范式、第三范式等。
3. 性能设计：包括索引设计、分区设计、缓存设计等。
软件资格考试软件设计师(基础知识、应用技术)合卷(中级)试题及答案指导(2024年)
2024年软件资格考试软件设计师(基础知识、应用技术)合卷(中级)复习试题(答案在后面)一、基础知识（客观选择题，75题，每题1分，共75分）1、在软件开发过程中，需求分析阶段的主要任务是确定（）。
A. 软件要做什么B. 软件怎么做C. 软件能做什么D. 软件为什么做2、下列关于面向对象设计原则的描述中，错误的是（）。
A. 单一职责原则要求一个类只负责一项职责B. 开放封闭原则要求软件实体应对扩展开放，对修改封闭C. 依赖倒置原则要求高层次的模块调用低层次的模块D. 接口隔离原则要求接口尽可能细化，接口使用者只依赖其需要的接口3、在面向对象设计中，以下哪个概念描述了将一个对象封装成一个单元，并提供一个接口来访问对象的内部状态和操作？A. 继承B. 封装C. 多态D. 抽象4、软件开发生命周期模型中，以下哪个阶段是需求分析阶段之后，编码阶段之前的阶段？A. 设计阶段B. 测试阶段C. 维护阶段D. 部署阶段5、在软件开发过程中，需求分析阶段的主要任务是什么？6、以下哪项不属于软件架构设计的原则？7、以下哪个不是软件工程的基本原则？A. 客观性原则B. 可维护性原则C. 可复用性原则D. 可扩展性原则8、在软件开发生命周期中，以下哪个阶段不属于需求分析阶段？A. 需求收集B. 需求分析C. 需求评审D. 系统设计9、在软件工程中，以下哪个阶段不是需求分析阶段的一部分？A. 功能需求分析B. 性能需求分析C. 用户界面设计D. 系统约束分析 10、在软件设计中，以下哪个原则是面向对象设计中的一个核心原则？A. 单一职责原则B. 开放封闭原则C. Liskov替换原则D. 接口隔离原则11、以下关于面向对象的基本概念的描述，正确的是：A. 面向对象的基本概念包括对象、类、封装、继承和接口。
B. 类是面向对象的基本单元，对象是类的实例。
C. 封装是实现数据抽象和隐藏的方法。
D. 继承是类之间的关系，接口是类的实现。
软件设计师(基础知识、应用技术)合卷软件资格考试(中级)试卷与参考答案(2025年)
2025年软件资格考试软件设计师(基础知识、应用技术)合卷(中级)自测试卷(答案在后面)一、基础知识（客观选择题，75题，每题1分，共75分）1、面向对象设计的基本原则是什么？2、在面向对象设计中，哪个设计模式被称为“工厂方法模式”？3、在面向对象设计中，以下哪个不是面向对象的基本特性？A. 封装B. 继承C. 多态D. 过载4、在UML中，用于表示系统中的静态结构的图是：A. 类图B. 用例图C. 时序图D. 协作图5、题目：简述软件生命周期模型的V模型，并说明该模型的主要特点。
6、题目：简述软件需求规格说明书的内容和作用。
5.非功能需求：说明软件的产品特性，例如性能、安全性、可靠性等。
6.系统接口：描述软件与用户、硬件、其他系统之间的交互方式。
7.设计约束：说明软件在开发过程中需要遵守的限制条件。
作用：1.指导软件开发：SRS是软件开发的重要依据，为开发团队提供明确的指导，确保软件产品符合用户需求。
2.项目管理： SRS是项目管理的基准，可以帮助项目经理监控项目的进展和质量。
3.沟通桥梁： SRS是项目团队、客户和用户之间的沟通桥梁，确保各方的需求得到充分理解和沟通。
4.验收标准： SRS可以作为软件产品验收的依据，确保软件产品满足预期需求。
解析：软件需求规格说明书是软件开发过程中不可或缺的文档，对项目成功具有重要意义。
编写高质量的SRS需要充分了解用户需求、业务场景和相关技术，以确保软件产品的可行性和可行性。
7、题干：在面向对象程序设计中，封装是指将数据和操作数据的方法捆绑在一起，以下关于封装的说法中，错误的是（）A. 封装可以隐藏对象内部实现细节，提高系统的安全性B. 封装可以减少模块间的依赖性，提高模块的独立性C. 封装可以提高代码的可重用性，降低维护成本D. 封装会降低代码的可读性8、题干：在软件工程中，需求分析是软件开发过程中的重要阶段，以下关于需求分析的说法中，错误的是（）A. 需求分析的主要任务是确定软件系统必须做什么B. 需求分析的结果是需求规格说明书C. 需求分析阶段不需要与用户沟通D. 需求分析阶段应考虑系统的可行性9、下列关于对象的描述中，哪个是错误的？A. 对象是类的一个实例B. 对象具有封装性，可以隐藏内部实现细节C. 对象之间的交互通过消息传递实现D. 所有对象必须直接或间接地派生自System.Object 10、在编程中，什么是多态？A. 一个接口被多个类实现B. 在运行时根据对象的实际类型来确定调用哪个方法C. 一个类有一个以上的子类D. 一个方法或操作在不同对象中有不同的实现方式11、以下哪种设计模式不适用于实现层次结构，因为它强调的是对象之间的组合而不是继承？（）A. 组合模式（Composite Pattern）B. 装饰模式（Decorator Pattern）C. 策略模式（Strategy Pattern）D. 迭代器模式（Iterator Pattern）12、在软件开发中，以下哪个阶段不是软件简历生命周期的一部分？（）A. 需求分析B. 系统设计C. 编码D. 测试13、以下关于软件工程中软件复用的说法，哪项是错误的？A. 软件复用是指将已有的软件组件或代码片段用于新的软件开发过程中B. 软件复用可以提高软件开发效率和质量C. 软件复用可以降低软件的维护成本D. 软件复用可能导致软件质量下降14、在软件生命周期中，以下哪个阶段是对软件需求进行分析和定义的阶段？A. 软件设计阶段B. 软件编码阶段C. 软件需求分析阶段D. 软件测试阶段15、在软件工程中，软件产品文档化的各个环节被划分为不同的活动，这些活动按照一定的顺序进行，这样的顺序被称为文档生命周期。
软件设计师(基础知识、应用技术)合卷软件资格考试(中级)试题及解答参考(2024年)
2024年软件资格考试软件设计师(基础知识、应用技术)合卷(中级)复习试题(答案在后面)一、基础知识（客观选择题，75题，每题1分，共75分）1.操作系统的主要功能包括：A. 处理用户信息B. 分配和回收计算机系统资源C. 管理文件和服务D.以上都是2.软件生命周期是指软件从概念提出到产品退役、消亡的整个过程，它包括以下哪些阶段：A. 需求分析B. 设计C. 编码D. 测试E. 部署F. 维护G. 退役3、以下關於軟體開發生命週期（SDLC）的说法哪個是错误的？（）A.SDLC 是软件工程的规范指导，用于确保软件项目的成功实施B.SDLC 是一套固定的流程，必须严格按照顺序执行C.SDLC 旨在提供一个结构化的框架，帮助开发人员更好地理解和管理软件开发过程D.SDLC 可以适应不同的项目规模和复杂度4、UML 2 中，下列哪个图类型主要用于描述软件系统各个模块之间的关系？（）A. 用例图B. 类图C.组件图D.行为状态图5、下列哪项描述最符合清朝时期计算机的发明？A. 清朝使用活字印刷进行数据存储与处理B. 清朝发明了以算筹和算盘为基础的计筹系统C. 清朝创新了一套复杂的竹简计算方法D. 清朝使用改良后的机械齿轮和指针自动化的钟表来辅助计算6、下列表示中，不符合Python风格的是？A. if condition: action1 else: action2B. function_name = lambda: return_valueC. try: insensitive_input() except: retry_input() else: process_data()D. class MyC: slots= ‘attribute’7、关于计算机网络中的TCP/IP协议，以下说法正确的是：8、关于数据库管理系统（DBMS），以下描述正确的是：9.在软件开发过程中，需求分析的主要任务是。
A. 确定软件系统的功能需求B. 确定软件系统的性能需求C. 确定软件系统的设计约束条件D. 确定软件系统的测试用例 10.以下关于软件工程的说法中，正确的是。
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▪ 数据库设计(如库、表、字段、属性) ▪ 数据类型(如堆栈、队列等) ▪ 数据文件的设计(如配置文件) ▪ 通讯协议(如网络消息包)
❖ 总体结构设计和数据设计属于概要设计
软件设计基础
数据设计示意图
模块 1 模块 2 数据库 数据结构
模块 3
模
块
模块 5
4
模块 6
数据文件
通讯协议
❖ 数据库 ❖ 数据结构 ❖ 通讯协议 ❖ 数据文件 ❖ ……
概要设计
软件设计基础
过程设计
❖ 任务
▪ 描述每个模块内部的具体内容（算法、数据结构） ▪ 结构化：过程和函数内部算法
❖ 属于详细设计
软件设计基础
过程设计示意图
模块 1 模块 2 数据库 数据结构
模块 3
模
块
模块 5
4
模块 6
数据文件 通讯协议
❖ 数据设计
▪ 信息描述 数据结构 ▪ 数据库，数据文件(配置文件)，网络消息包…
软件设计基础
软件需求分析与软件设计之间的关系
信息描述
总体结构设计
功能描述 设计
行为描述
其它需求
软件需求规格说明书
过程设计
编码
数据设计
软件设计规格说明书
软件设计基础
总体结构设计
❖ 什么是软件总体结构
▪ 确立了目标软件系统的整体实现框架：那些模块？每 个模块的功能？他们间相互控制关系？
外表 抽象 形体 衣着 性格
头发 脸形 领带 逐步求精
软件设计基础
逐步求精(2/2)
❖ 软件开发的抽象和逐步求精
▪ 软件的设计过程应当是在不同的抽象级别上, 逐步求精 寻求问题基于计算机解的过程．
❖ 计算机软件的二种不同类型的抽象
▪ 过程抽象(计算) ▪ 数据抽象(表示)
软件设计基础
过程抽象
❖ 什么是过程抽象
❖ 软件开发实际上就是一个从高层次抽象到低层次 抽象逐步过渡的过程
软件设计基础
抽象例子
抽象
外表
形体 衣着 性格
软件设计基础
逐步求精(1/2)
❖ 什么是逐步求精思想?
▪ 对一个事物的认识是一个从高层次抽象向低层次抽象 逐步转化和过渡的过程, 首先一般性、抽象的，然后才 是具体和详细的
软件设计基础
逐步求精的例子
▪ 例子
• 1, 2, 3 Integer • 软件工程书，人工智能书 书 类
软件设计基础
抽象和逐步求精例子(1/3)
❖ 抽象1.用问题域本身的语言来描述问题及其解
▪ CAD图形软件包可画各种直线和曲线，能完成所有几 何图形的计算。图形设计的结果存于图形文件中，图 形文件可是几何的、正文的和其他各种设计信息
软件设计基础
抽象和逐步求精例子(2/3)
❖ 抽象2.总体结构层次上的抽象
▪ 图形软件包软件任务 ▪ 图形用户界面 ▪ 创建二维图形任务 ▪ 显示图形任务 ▪ 管理图形文件任务 ▪ End 图形软件包
软件设计基础
抽象和逐步求精例子(3/3)
❖ 抽象３. 过程层次抽象(以管理图形文件任务为例)
Procedure 管理图形文件任务 If OpenFile Then 询问打开的文件名 打开文件 显示文件内容 Else if SaveFile Then 询问存储文件名 存储文件 End if End Procedure
软件工程导论 之
第5讲 软件设计基础
用工程化的方法来开发软件
本讲内容
1. 软件设计任务和过程 2. 软件设计原则 3. 软件设计结果描述工具 4. 软件设计规格说明书及评审
软件设计基础
软件设计的任务
❖ 依据和基础
▪ 软件需求规格说明书SRS，描述了欲解决的问题(用户 需求)。
▪ What?
❖ 任务
▪ 以SRS为基础设计出满足用户需求的软件(软件结 构，…)，给出软件实现的解决方案，生成软件设计的 规格说明书
▪ How?
软件设计基础
软件设计的过程
❖ 总体结构设计
▪ 设计和定义软件的整体实现框架，模块以及模块间关系 ▪ “黑盒子” ▪ 高层抽象、全局角度
❖ 过程设计
▪ 模块内部细节 ▪ 低抽象、局部角度
概要设计
Int nLen …… if (str 为 空 字 符 串 ) then { nLen =0;} else { …… }
返 回 nLen;
内部算法和数据结构
软件设计基础
本讲内容
1. 软件设计任务和过程 2. 软件设计原则 3. 软件设计结果描述工具 4. 软件设计规格说明书及评审
软件设计基础
❖ 如何设计模块使得软件开发成本最小？
▪ 软件设计准则: 信息隐藏、高内聚度、低耦合度
软件总耗费
成
最小成本区
用于接口的开销
本
或
工
作
量
成本/每个模块
模块总数
软件设计基础
内聚度
❖ 什么是内聚度
▪ 指该模块内各成分间彼此结合的紧密程度
❖ 内聚度分类
▪ 偶然性内聚: 模块内各成分为完成一组功能而结合在一起，关系松 散
▪ 框架，各个模块是一个“黑盒子”
❖ 什么是模块
▪ 结构化：过程、函数
❖ 什么是模块间的关系
▪ 结构化：调用关系
软件设计基础
软件总体结构示意图
模块 1 模 块
模块 2
4
模块 3 模块 5 模块 6
结构化
模块：过程、函数、 关系：函数和过程 调用
软件设计基础
数据设计
❖ 把需求规格说明书中的各种信息描述转换为计算 机可识别和处理的数据结构如表、数组
软件设计基础
模块化
❖ 什么是模块化思想?
▪ 把软件划分为一组具有相对独立功能的部件，每个部 件称为一个模块，当把所有的模块组装一起时，便可 获得满足用户需求的软件系统
▪ 模块化体现了“分而治之”的问题分析和解决方法
模块 1
模
模块 3
块 4
模块 5模块 2模块Fra bibliotek6 软件设计基础
软件开发成本与模块间关系示意图
软件设计的基本原则
❖ 软件设计原则60年代后陆续提出，指导软件设计 决策以开发高质量的软件系统
▪ 抽象 ▪ 逐步求精 ▪ 模块化 ▪ 信息隐藏
软件设计基础
抽象
❖ 什么是抽象思想?
▪ 在认识事物、分析和解决问题的过程中，忽略那些与 当前研究目标不相关的部分, 以便将注意力集中于与当 前目标相关的方面
▪ 把完成一个特定功能的动作序列抽象为一个函数名和 参数表(模块)
▪ 例子: 计算字符串的长度, 比较字符串
• int Comare (CString, CString) • int GetLength(Cstring )
软件设计基础
数据抽象
❖ 什么是数据抽象
▪ 把诸多数据对象的定义（描述）抽象为一个数据类型 名，以后可通过该数据类型名来定义多个具有相同性 质的数据对象