系統設計的一些原則

系統設計的好壞在根本上決定了軟體系統的優劣。可以說「差的系統設計必定產生差的軟體系統」，但是不能保證「好的系統設計必定產生好的軟體系統」。因為在設計之前有需求開發工作，在設計之後還有編碼，測試和維護工作，無論哪個環節出了差錯，都會把好事搞砸了。

據說上帝把所有的女士都設計成天使，可是天使們在下凡的時候，有些人雙腳先著地，有些人臉先著地。上帝的這一疏忽讓很多女士傷透了心。所以我們在開發軟體的時候，一定要吸取這個教訓。

一．合適性

系統設計的源頭是需求，這是由商業目標決定的。高水平的設計師高就高在「設計出恰好滿足客戶需求的軟體，並且使開發方和客戶方」獲取最大的利益，而不是不惜代價設計出最先進的軟體。

評估體系結構好不好的第乙個指標就是「合適性」，即體系結構是否符合適合於軟體的「功能性需求」和「非功能性需求」。人們一般不會在需求文件中指定軟體的體系結構，需求與體系結構之間並沒有一一對應的關係，甚至沒有明顯的對應關係。所以設計師可以充分發揮主觀能動性，根據需求的特徵，通過推理和歸納的方法設計出合適的體系結構。經驗不豐富的設計師往往把注意力集中在「功能性需求」而疏忽了「非功能性需求」，殊不知後者恰恰是最能體現設計水平的地方。

比如設計住宅。住宅的最基本的功能性需求是「吃喝拉撒睡」，全世界人民「吃喝拉撒睡」的方式都是差不多的。住宅的非功能性需求主要是讓人住得舒服。住宅的種類非常多，如茅草屋、窯洞、筒子樓、酒店、別墅等等。窯洞的體系結構與別墅的有天壤之別，你能說後者一定比前者好嗎？不能，因為沒有可比度。

如果一名建築師受**委託給廣大的中國陝北農民設計住宅，他應當設計更好的窯洞而非別墅。理由很簡單，因為廣大的陝北農民住不起別墅，而那裡的條件特別適合於建窯洞。窯洞對於當地的農民而言是非常實用而且成本低廉的住宅。

對於軟體系統而言，能夠滿足需求的設計方案可能有很多種，究竟該選擇哪一種呢？這時候商業目標是決策依據，即選擇能夠為開發方和客戶方帶來最大利益的那個方案。大部分開發人員天生有使用新技術的傾向，而這種傾向對開發商業產品而言可能是不利的，切記切記！

二．結構穩定性

體系結構是系統設計的第一要素，詳細設計階段的工作如使用者介面設計，資料庫設計，模組設計，資料結構設計等等，都是在體系結構確定之後開展的，而程式設計和測試是最後面的工作。如果體系結構經常變動，那麼建築在體系結構之上的使用者介面、資料庫、模組、資料結構等也跟著經常變動，用「樹倒猢猻散」來比喻很恰當，這將導致專案發生混亂。

當前中國有幾句流行的至理名言：「穩定壓倒一切」、「發展才是硬道理」。發展的前提條件是穩定，社會如此，開發軟體產品也是如此。

所以體系結構一旦設計完成，應當在一定的時間內保持穩定不變，只有這樣才能使後續工作順利開展。

前面講了，體系結構是依據需求而設計的。如果需求變更了，很有可能導致體系結構發生變更，那麼「保持結構穩定」豈不是成了空想？

高水平的設計師應當能夠分析需求文件，判斷出哪些需求是穩定不變的，哪些需求是可能變動的。於是根據那些穩定不變的需求設計體系結構，而根據那些可變的需求設計軟體的「可擴充套件性」。

三．可擴充套件性

可擴充套件性是指軟體擴充套件新功能的容易程度。可擴充套件越好，表示軟體適應「變化」的能力越強。由於軟體是「軟」的，那是否所有的軟體必須設計能擴充套件新功能呢？這要視軟體的規模和複雜性而定。

如果軟體規模很小，問題很簡單，那麼擴充套件功能的確比較容易。要是軟體的**只有100行，這時就無所謂「可擴充套件性」了，你想怎麼擴充套件都可以。如果軟體規模很大，問題很複雜，倘若軟體的可擴充套件性不好，那麼該軟體就像用卡片造成的房子，抽出或者塞進去一張卡片都有可能使房子倒塌。

是否任何軟體在設計的時候都要考慮可擴充套件性呢？不見得，如果確信某個軟體在它淘汰之前永遠都不會變更（如一次性產品），那麼在設計階段就沒必要考慮可擴充套件性，這樣省事省力。

可擴充套件性越來越重要，社會的商業越來越發達，需求變化就越快。需求變化必將導致修改（或擴充套件）軟體的功能，如果軟體的擴充套件性比較差的話，那麼修改（或擴充套件）功能的代價會很高。

現代軟體產品通常採用「增量開發模式」開發商不斷地推出軟體產品的新版本，從而不斷地獲取增值利潤。如果軟體的可擴充套件性比較差的話，每次開發新版本的代價就會很高。雖然開發商抓住了商機，但卻由於設計水平差而導致沒有賺取多少利潤，真是要活活氣死。體系結構的穩定性是根據那些穩定不變的需求而設計的，體系結構的可擴充套件性則是依據那些可變的需求而設計的。從字面上看，穩定性和可擴充套件性似乎有點矛盾。兩者之間存在辯證的關係：如果系統不可擴充套件的話，那麼就沒有發展前途，所以不能只關心穩定性而忽視可擴充套件性；而軟體系統「可擴充套件」的前提條件是「保持結構穩定」，否則軟體難以按計畫開發出來，穩定性是使系統能夠持續發展的基礎。所以穩當性和擴充套件性都是體系結構設計的要素。

人們對物質有喜新厭舊的天性，你可以經常改變房子的裝潢和擺設，但不能每次都去拆牆，挖地基。在軟體開發過程中，變化是司空見慣的事情。如果每次變化都導致體系結構發生大的變化，那簡直就是「傷筋動骨」，這樣的體系結構無疑是敗筆之作。

分層開發是一種重要的體系結構，有著良好的可擴充套件性，而且在擴充或修改功能時，基本不會破壞原有結構的穩定性。可以參看我的分層開發思想與小籠包

一文。四．可復用性

復用就是指「重複利用已經存在的東西」。復用不是人類懶惰的表現，而是智慧型的表現。因為人類總是在繼承了前人的成果，不斷加以利用、改進或創新後才會進步。

復用有利於提高產品的質量、提高生產效率和降低成本。由經驗可知，通常在乙個新系統中，大部分的內容是成熟的，只有小部分內容是創新的。一般地，可以相信成熟的東西總是比較可靠的（即具有高質量），而大量成熟的工作可以通過復用來快速實現（即具有高生產效率）。勤勞並且聰明的人們應該把大部分的時間用在小比例的創新工作上，而把小部分的時間用在大比例的成熟工作中，這樣才能把工作做的又快又好。

企業成功地開發了某個軟體產品之後，如果下個新產品能夠復用上個產品的體系結構的話，那麼新產品的系統設計的成本和風險將大大降低。

可復用性是設計出來的，而不是偶然碰到的。要使體系結構具有良好的可復用性，設計師應當分析應用域的共性問題，然後設計出一種通用的體系結構模式，這樣的體系結構才可以被復用。

系統設計的一些原則

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一些設計上的原則

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