CMMI 3级精简并行过程综述

bankit

预研报告

bankit

第11章 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。

bankit

11.1 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]。
        《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]。

bankit

11.2 体系结构设计
11.2.1 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
        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员）。
11.2.3 启动准则
        体系结构设计人员已经确定。
11.2.4 输入
        需求文档如《产品需求规格说明书》

bankit

11.2.5 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
        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
        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
        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。

bankit

[Step3] 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
        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
        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]
        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）。

bankit

11.2.6 输出
        《体系结构设计报告》
11.2.7 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
        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。

bankit

11.3 用户界面设计
11.3.1 目的
        设计软件的用户界面，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
        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
        需求文档已经完成。
        体系结构设计已经完成。
11.3.4 输入
        需求文档
        体系结构设计文档

bankit

11.3.5 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
        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；
        标准控件的使用规则；
        美学设计规则。
[Step2] 用户界面设计
用户界面设计一般要经历“原型创作—>原型评估－>细化”等步骤，通常迭代进行。
        [Step2.1] 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
        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
        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：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。

bankit

[Step3] 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
        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]
        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”。