软件工程设计方法(软件设计原则有哪些)

哈喽大家好,如果您还对软件工程设计方法不太了解,没有关系,今天就由本站为大家分享软件工程设计方法的知识,包括软件设计原则有哪些的问题都会给大家分析到,还望可以解决大家的问题,下面我们就开始吧!

本文目录

  1. 软件设计原则有哪些
  2. 软件设计的基本原则
  3. 软件系统中的模块设计应遵循什么原则
  4. 软件设计的原则有哪些
  5. 软件设计三大原则

一、软件设计原则有哪些

原则思想:一个方法只负责一件事情。

描述:单一职责原则很简单,一个方法一个类只负责一个职责,各个职责的程序改动,不影响其它程序。这是常识,几乎所有程序员都会遵循这个原则。

优点:降低类和类的耦合,提高可读性,增加可维护性和可拓展性,降低可变性的风险。

原则思想:使用的基类可以在任何地方使用继承的子类,完美的替换基类。

描述:子类可以扩展父类的功能,但不能改变父类原有的功能。子类可以实现父类的抽象方法,但不能覆盖父类的非抽象方法,子类中可以增加自己特有的方法。

优点:增加程序的健壮性,即使增加了子类,原有的子类还可以继续运行,互不影响。

原则思想:高层次的模块不应该依赖于低层次的模块,他们都应该依赖于抽象,抽象不应该依赖于具体实现,具体实现应该依赖于抽象。

描述:类A直接依赖类B,假如要将类A改为依赖类C,则必须通过修改类A的代码来达成。这种场景下,类A一般是高层模块,负责复杂的业务逻辑;类B和类C是低层模块,负责基本的原子操作;假如修改类A,会给程序带来不必要的风险。

优点:可以减少需求变化带来的工作量,做并行开发更加友好。

原则思想:类和类之间应该建立在最小接口的上。

描述:类A通过接口依赖B,类C通过接口依赖D,如果接口类A和类B不是最小的接口,则依赖的类B和类D必须要实现他们不需要的方法。

优点:提高程序的灵活度,提高内聚,减少对外交互,使得最小的接口做最多的事情。

原则思想:一个对象应当对其他对象有尽可能少地了解,简称类间解耦

描述:一个类尽量减少自己对其他对象的依赖,原则是低耦合,高内聚,只有使各个模块之间的耦合尽量的低,才能提高代码的复用率。

原则思想:尽量通过扩展软件实体来解决需求变化,而不是通过修改已有的代码来完成变化

描述:一个软件产品在生命周期内,都会发生变化,既然变化是一个既定的事实,我们就应该在设计的时候尽量适应这些变化,以提高项目的稳定性和灵活性。

优点:单一原则告诉我们,每个类都有自己负责的职责,里氏替换原则不能破坏继承关系的体系。

二、软件设计的基本原则

1、单一职责原则(SRP):一个类或模块应该只负责一项任务或功能。

2、开闭原则(OCP):软件实体(类、模块、函数等)应该对扩展开放,对修改关闭。

3、里氏替换原则(LSP):子类应该能够替换其父类并且不会破坏程序的正确性。

4、接口隔离原则(ISP):客户端不应该强制依赖它不需要的接口,即应该将接口拆分成更小的部分。

5、依赖倒置原则(DIP):高层模块不应该依赖于底层模块,它们都应该依赖于抽象接口。

6、最少知识原则(LKP):一个软件实体应该尽可能少地了解其他实体的存在,尽量降低它们之间的耦合。

7、组合/聚合复用原则(CARP):尽可能使用组合/聚合来实现代码复用,而不是继承。

8、优先使用简单的设计原则(KISS):在设计时,应该尽可能简单明了,不要过度设计。

9、开发封闭原则(ADP):模块间的依赖关系应该通过抽象来建立,而不是具体的实现类。

10、信息专注原则(ISP):在一个模块或类中,只应该包含与其相关的信息,而不是与之无关的信息。

开闭原则是面向对象程序设计的终极目标,它使软件实体拥有一定的适应性和灵活性的同时具备稳定性和延续性。具体来说,其作用如下。

(1)对软件测试的影响:软件遵守开闭原则的话,软件测试时只需要对扩展的代码进行测试就可以了,因为原有的测试代码仍然能够正常运行。

(2)可以提高代码的可复用性:粒度越小,被复用的可能性就越大;在面向对象的程序设计中,根据原子和抽象编程可以提高代码的可复用性。

(3)可以提高软件的可维护性:遵守开闭原则的软件,其稳定性高和延续性强,从而易于扩展和维护。

三、软件系统中的模块设计应遵循什么原则

1、软件设计中模块划分应遵循的准则是:高内聚低耦合。

2、内聚是从功能角度来度量模块内的联系,一个好的内聚模块应当恰好做一件事。它描述的是模块内的功能联系;

3、耦合是软件结构中各模块之间相互连接的一种度量,耦合强弱取决于模块间接口的复杂程度、进入或访问一个模块的点以及通过接口的数据。

四、软件设计的原则有哪些

1、用软件系统规模越做越大越复杂,其可靠性越来越难保证。应用本身对系统运行的可靠性要求越来越高,软件系统的可靠性也直接关系到设计自身的声誉和生存发展竞争能力。软件可靠性意味着该软件在测试运行过程中避免可能发生故障的能力,且一旦发生故障后,具有解脱和排除故障的能力。软件可靠性和硬件可靠性本质区别在于:后者为物理机理的衰变和老化所致,而前者是由于设计和实现的错误所致。故软件的可靠性必须在设计阶段就确定,在生产和测试阶段再考虑就困难了。

2、健壮性又称鲁棒性,是指软件对于规范要求以外的输入能够判断出这个输入不符合规范要求,并能有合理的处理方式。软件健壮性是一个比较模糊的概念,但是却是非常重要的软件外部量度标准。软件设计的健壮与否直接反应了分析设计和编码人员的水平。

3、要求以科学的方法设计软件,使之有良好的结构和完备的文档,系统性能易于调整。

4、软件的可理解性是其可靠性和可修改性的前提。它并不仅仅是文档清晰可读的问题,更要求软件本身具有简单明了的结构。这在很大程度上取决于设计者的洞察力和创造性,以及对设计对象掌握得透彻程度,当然它还依赖于设计工具和方法的适当运用。

5、可测试性就是设计一个适当的数据集合,用来测试所建立的系统,并保证系统得到全面的检验。

6、软件的效率性一般用程序的执行时间和所占用的内存容量来度量。在达到原理要求功能指标的前提下,程序运行所需时间愈短和占用存储容量愈小,则效率愈高。

7、在结构上实现开放,基于业界开放式标准,符合国家和信息产业部的规范。

8、满足客户需求,系统性能可靠,易于维护。

9、软件设计完要留有升级接口和升级空间。

五、软件设计三大原则

软件设计三大原则分别是,面向对象编程(Object-Oriented Programming,简称OOP)、开闭原则(Open/Closed Principle,简称OCP)和里氏替换原则(Liskov Substitution Principle,简称LSP)。相关知识如下:

1、面向对象编程(OOP),面向对象编程是一种编程范式,它使用“对象”来抽象现实世界中的实体。在软件设计中,对象是指具有相同属性和行为的实例。OOP通过封装、继承、多态和抽象四个基本特性,为软件设计提供了强大的支持。

2、封装:将数据和操作封装在一个独立的单元(对象)中,减少系统间的依赖和直接访问。这有助于提高代码的安全性和可维护性。

3、继承:允许在已有类的基础上创建新类,新类继承已有类的属性和行为,同时可以添加或覆盖已有类的行为。这有助于代码的重用和复杂系统的模块化。

4、多态:允许不同类型的对象以统一的方式交互。通过接口或继承,不同的对象可以以相同的方式执行操作。这有助于提高代码的可读性和可维护性。

5、抽象:通过隐藏对象的详细实现,只暴露必要的接口,使得对象的使用者无需关心其内部细节。这有助于简化代码的复杂度,提高可维护性。

6、开闭原则(OCP)开闭原则是指软件实体(类、模块、函数等)应当是可扩展,而不可修改的。换句话说,为了满足新的需求,应通过添加新代码来实现扩展,而不是修改现有的代码。

7、这一原则的主要目的是降低类和模块之间的耦合度,提高代码的可维护性和可重用性。遵循开闭原则的代码更易于维护,因为新的功能不会影响到已有的功能和逻辑。

8、里氏替换原则(LSP),里氏替换原则是指子类必须能够替换其父类。在软件设计中,这意味着如果我们使用一个父类的实例能够正常工作,那么使用一个子类的实例也应该能够正常工作,前提是子类实现了父类的所有行为。

9、这个原则是由斯坦福大学教授Barbara Liskov提出的,它是对开闭原则的一种具体实现。该原则强调了子类必须继承和实现父类的行为,而不是改变它。这有助于确保代码的可重用性和可维护性。

关于软件工程设计方法的内容到此结束,希望对大家有所帮助。