软件架构设计是软件工程的重要组成部分,涉及多个层面和流程,包括软件生命周期、开发模型、开发方法及基于架构的软件开发等关键领域。
软件生命周期,如同自然界的万物一样,软件也有其从诞生到消亡的过程。这一过程涵盖了从软件的初步构思到最终不再使用的全部阶段,具体包括构思、研发、投入使用直至淘汰等环节。关于软件生命周期的构成,不同的模型和标准有着不同的划分方式,但总体上可划分为三个主要阶段:定义阶段、开发阶段以及运行维护阶段。
(1)定义阶段
此阶段主要涉及软件的规划与需求分析。规划阶段旨在从项目提出到确立的过程中,进行软件项目的可行性分析、新旧系统的比较分析以及资源的有效利用等。需求分析则是开发人员深入了解用户需求,将非形式化的需求转化为明确的需求定义,以确保软件开发目标的准确性。
(2)开发阶段
开发阶段可分为概要设计和详细设计两个部分。概要设计为整个软件定下技术基调,将需求分析结果转化为技术方案,涉及系统架构、子系统关系、接口规约、数据库模型及编码规范等。而详细设计则是在概要设计的基础上进行细化,如类设计等,虽然不是必经步骤,但在某些情况下,对关键模块进行详细设计是必要的。
(3)编码与测试
编码是将设计阶段的成果转化为源程序代码。测试环节包括单元测试、集成测试和确认测试。单元测试针对小的程序单元如过程、方法或函数进行测试,旨在提高编码质量。集成测试则关注于多个程序单元的集成与交互,需精心并确定集成计划与测试数据。而确认测试则是验证软件是否满足需求和预期目标。
(4)运行与维护
即使经过严格的测试,软件也可能存在未被发现的缺陷,且需求会随着业务发展而变化。软件使用过程中需要进行持续的维护,包括修正缺陷、功能更新或增加新功能等。软件维护贯穿整个使用过程,直至软件不再使用,生命周期也就此结束。