系统设计的步骤与方法

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1、第第 11 章章 系统设计系统设计2 11.1 介绍介绍.2 11.2 用户需求调查用户需求调查.3 11.2.1 目的 .3 11.2.2 角色与职责 .3 11.2.3 启动准则 .3 11.2.4 输入 .3 11.2.5 主要步骤 .3 Step1 设计准备 .3 Step2 确定影响系统设计的约束因素 .4 Step3 确定设计策略 .4 Step4 系统分解与设计 .4 Step5 撰写体系结构设计文档 .4 Step6 体系结构设计评审 .5 后续活动.5 11.2.6 输出 .5 11.2.7 结束准则 .5 11.2.8 度量 .5 11.3 用户界面设计用户界面设计.5 1

2、1.3.1 目的 .5 11.3.2 角色与职责 .5 11.3.3 启动准则 .6 11.3.4 输入 .6 11.3.5 主要步骤 .6 Step1 设计准备 .6 Step2 用户界面设计 .7 Step3 撰写用户界面设计文档 .7 Step4 用户界面设计评审 .7 后续活动.8 11.3.6 输出 .8 11.3.7 结束准则 .8 11.3.8 度量 .8 11.4 数据库设计数据库设计.8 11.4.1 目的 .8 11.4.2 角色与职责 .8 11.4.3 启动准则 .8 11.4.4 输入 .9 11.4.5 主要步骤 .9 Step1 设计准备 .9 Step2 数据库

3、设计 .9 Step3 撰写数据库设计文档 .10 Step4 数据库设计评审 .11 后续活动.11 11.4.6 输出 .11 11.4.7 结束准则 .11 11.4.8 度量 .11 11.5 模块设计模块设计.12 11.5.1 目的 .12 11.5.2 角色与职责 .12 11.5.3 启动准则 .12 11.5.4 输入 .12 11.5.5 主要步骤 .12 Step1 设计准备 .13 Step2 模块设计 .13 Step3 撰写模块设计文档 .13 Step4 模块设计评审 .13 后续活动.14 11.5.6 输出 .14 11.5.7 结束准则 .14 11.5.8

4、 度量 .14 11.6 实施建议实施建议.14 第第 11 章章 系统设计系统设计 系统设计（System Design, SD）是指设计软件系统的体系 结构、用户界面、数据库、模块等，从而在需求与代码之间 建立桥梁，指导开发人员去实现能满足用户需求的软件产品。 系统设计过程域是 SPP 模型的重要组成部分。本规范阐述 了系统设计过程域的四个主要规程： 体系结构设计 SPP-PROC-SD-ARCHITECTURE 用户界面设计 SPP-PROC-RM-UI 数据库设计 SPP-PROC-RM-DATABASE 模块设计 SPP-PROC-RM-MODULE 上述每个规程的“目标” 、 “角

5、色与职责” 、 “启动准则” 、 “输入” 、 “主要步骤” 、 “输出” 、 “完成准则”和“度量”均 已定义。 本规范适用于国内 IT 企业的软件研发项目。建议用户根 据自身情况（如商业目标、研发实力等）适当地修改本规范， 然后推广使用。 11.1 介绍介绍 系统设计过程域分为两个阶段：高层设计阶段和详细设计 阶段。 高层设计阶段的重点是软件系统的体系结构设计。详细设 计阶段的重点是用户界面设计、数据库设计和模块设计，如 图 11-1 所示。 图 11-1 系统设计过程域示意图 系统设计过程域产生的主要文档有： 体系结构设计报告 ，模板见 SPP-TEMP-SD- ARCHITECTURE

6、。 用户界面设计报告 ，模板见 SPP-TEMP-SD-UI。 数据库设计报告 ，模板见 SPP-TEMP-SD- DATABASE。 模块设计报告 ，模板见 SPP-TEMP-SD-MODULE。 详细设计阶段高层设计阶段 体系结构设计 模块设计 数据库设计 用户界面设计 需求开发 实现与测试 11.2 体系结构设计体系结构设计 11.2.1 目的目的 分析与设计软件的体系结构。通过系统分解，确定子系统 的功能和子系统之间的关系，以及模块的功能和模块之间 的关系，产生体系结构设计报告 。 11.2.2 角色与职责角色与职责 项目经理指定若干名开发人员从事体系结构设计（以下称 为体系结构设计人

7、员） 。 11.2.3 启动准则启动准则 体系结构设计人员已经确定。 11.2.4 输入输入 需求文档如产品需求规格说明书 11.2.5 主要步骤主要步骤 体系结构设计流程如图 11-2 所示。 图 11-2 体系结构设计流程 Step1 设计准备设计准备 项目经理或者技术负责人分配系统设计任务，包括体系结 构设计、模块设计、用户界面设计、数据库设计等。本活 动可能产生一份阶段性的开发计划，如系统设计计划 ， 视工作量而定。 体系结构设计人员阅读需求文档，明确设计任务。 体系结构设计人员准备相关的设计工具（如 Rational Rose）和资料。 Step2 确定影响系统设计的约束因素确定影响

8、系统设计的约束因素 需求约束。体系结构设计人员从需求文档如软件需求规 格说明书中提取需求约束，例如： 本系统应当遵循的标准或规范 软件、硬件环境（包括运行环境和开发环境）的约束 接口/协议的约束 Step1. 设计 准备 Step5. 撰写 文档 Step6. 设计 评审 Step2. 确定 约束 因素 Step3. 确定 设计 策略 Step4. 系统 分解 设计 用户界面的约束 软件质量的约束，如正确性、健壮性、可靠性、效率 （性能） 、易用性、清晰性、安全性、可扩展性、兼容 性、可移植性等等。 隐含约束。有一些假设或依赖并没有在需求文档中明确指 出，但可能会对系统设计产生影响，设计人员应

9、当尽可能 地在此处说明。例如对用户教育程度、计算机技能的一些 假设或依赖，对支撑本系统的软件硬件的假设或依赖等。 Step3 确定设计策略确定设计策略 体系结构设计人员根据产品的需求与发展战略，确定设计 策略（Design Strategy） 。例如： 扩展策略。说明为了方便本系统在将来扩展功能，现 在有什么措施。 复用策略。说明本系统在当前以及将来的复用策略。 折衷策略。说明当两个目标难以同时优化时如何折衷， 例如“时空”效率折衷，复杂性与实用性折衷。 Step4 系统分解与设计系统分解与设计 体系结构设计人员： 将系统分解为若干子系统，确定每个子系统的功能以 及子系统之间的关系。 将子系统

10、分解为若干模块，确定每个模块的功能以及 模块之间的关系。 确定系统开发、测试、运行所需的软硬件环境。 Step5 撰写体系结构设计文档撰写体系结构设计文档 体系结构设计人员根据指定的模板撰写体系结构设计报 告 ，主要内容包括： 软件系统概述 影响设计的约束因素 设计策略 系统总体结构 子系统的结构与模块功能 开发、测试、运行所需的软硬件环境 Step6 体系结构设计评审体系结构设计评审 体系结构设计人员邀请同行专家、开发人员对体系结构进 行正式技术评审，评审流程请参考 SPP-PROC-TR-FTR。 体系结构评审的重点不是“对还是错” ，而是“好还是差” 。 主要评审要素包括： 合适性。考察

11、该体系结构是否适合于产品需求，是否 可在预定计划内实现。 系统的综合能力（Capability） 。例如“时空”效率 （性能，容量等） ，可扩展性，可管理性（可维护性） ， 可复用性，安全性等等，视产品特征而定。 后续活动后续活动 体系结构设计完成后进入详细设计阶段（用户界面设计、 数据库设计、模块设计等） 。 11.2.6 输出输出 体系结构设计报告 11.2.7 结束准则结束准则 体系结构设计报告已经完成，并且通过了技术评审。 11.2.8 度量度量 体系结构设计人员统计工作量以及文档的规模，汇报给项 目经理。 11.3 用户界面设计用户界面设计 11.3.1 目的目的 设计软件的用户界面

12、，产生用户界面设计报告 。 制作用户界面的资源如图像、图标或者界面专用组件等。 11.3.2 角色与职责角色与职责 项目经理指定若干名开发人员从事用户界面设计（以下称 为界面设计人员） 。 如果可能的话，邀请用户或美工人员协助设计用户界面。 11.3.3 启动准则启动准则 需求文档已经完成。 体系结构设计已经完成。 11.3.4 输入输入 需求文档 体系结构设计文档 11.3.5 主要步骤主要步骤 用户界面设计流程如图 11-3 所示。 图 11-3 体系结构设计流程 Step1 设计准备设计准备 界面设计人员阅读需求文档和体系结构设计文档，明确界 面设计任务。 界面设计人员与用户交流，了解用

13、户的工作习惯和他们对 界面的看法。 界面设计人员准备相关的设计工具和资料，收集或创作基 本的界面资源如图像、图标以及通用的组件。 界面设计人员确定本软件的用户界面设计规则（或指南） ， 主要包括： 优秀界面的特征或通用的设计原则； 软件主界面（如主窗口、主页面）的设计规则； 软件子界面（如子窗口、子页面）的设计规则； Step2. 界面设计 Step1. 设计 准备 2.1 原型创作 2.2 原型评估 2.3 细化 Step3. 撰写 文档 Step4. 设计 评审 迭代 标准控件的使用规则； 美学设计规则。 Step2 用户界面设计用户界面设计 用户界面设计一般要经历“原型创作原型创作原型评

14、估原型评估细化细化” 等步骤，通常迭代进行。 Step2.1 原型创作原型创作 界面设计人员创作界面原型： 先徒手画，或者用 Visio 等工具绘制界面的视图； 再用软件开发工具实现可以运行的原型。 Step2.2 原型评估原型评估 界面设计人员邀请用户和同行们评估界面的原型，汇 集意见，及时改进。 Step2.3 细化细化 界面设计人员细化界面原型，例如美工处理，添加细 节等。 补充说明：补充说明：开发人员在本阶段不必关心界面原型的代码质量， 因为界面原型可能不断地被修改甚至被抛弃。 Step3 撰写用户界面设计文档撰写用户界面设计文档 用户界面定型之后，界面设计人员根据指定的模板撰写 用户

15、界面设计报告 ，主要内容包括： 应当遵循的界面设计规范； 界面的关系图和工作流程图； 主界面的视图、功能说明、操作方式； 子界面的视图、功能说明、操作方式； 美学设计说明。 Step4 用户界面设计评审用户界面设计评审 界面设计人员邀请用户和同行们对定型后的界面进行正式 技术评审，尽最大努力使界面变得更加美观、易用。评审 流程请参考 SPP-PROC-TR-FTR。 用户界面的主要评审要素包括： 合适性 简洁易用 一致性 美观 动态反馈 功能屏蔽和出错处理 用户控制 国际化（兼容性和可移植性） 适应性（针对各种用户） 后续活动后续活动 在系统设计工作结束之后，开发人员编写界面的代码，并 和用户一起通过各种途径测试界面，从而不断地完善用户 界面。 （请参考有关测试的文档） 界面设计人员总结经验教训，不断地完善适用于本机构的 “用户界面设计指南” 。 11.3.6 输出输出 用户界面设计报告 11.3.7 结束准则结束准则 用户界面设计报告已经完成，界面原型已经通过评审。 11.3.8 度量度量 界面设计人员统计工作量以及文档的规模，汇报给项目经 理。 11.4 数