软件系统概要设计的三大要素

 概要设计是一个设计师根据用户交互过程和用户需求来形成交互框架和视觉框架的过程，其结果往往以反映交互控件布置、界面元素分组以及界面整体板式的页面框架图的形式来呈现。这是一个在用户研究和设计之间架起桥梁，使用户研究和设计无缝结合，将对用户目标与需求转换成具体界面设计解决方案的重要阶段。
       概要设计的目标是描述软件模块的外观以及处理逻辑。模块对外暴露的服务接口，以及需要引用的接口，接口标识，接口的访问协议，接口描述都属于模块的外观，其他的模块通过这些接口和模块打交道，自然需要在概要设计阶段对接口做细致的刻画，初此之外，对于关键的模块，外观还应该说明模块的非功能属性，比如并发处理能力，数据吞吐量以及接口调用的反馈时长等等。处理逻辑是指模块从输入到输出的转换过程，描述其转换算法。无论通过何种图例和表现形式，只要能够清晰地说明模块外观和处理逻辑描述，就是好的概要设计。
         概要设计过程一般包括四块内容，这四块内容都是围绕着外观和处理逻辑这两个目标进行。第一部分是模块划分，把架构设计中划分的业务模块按照开发模式迭代细化，拆分成符合高内聚低耦合的功能模块。第二部分是接口描述，重点要放在刻画模块内外部交互的接口形式。第三个部分是模块的逻辑描述，最后一个部分逻辑模型设计，包括数据库的逻辑模型设计以及值对象的概要说明。

    一、模块划分

    模块划分的粒度很难确定，不同的设计师会用不同的划分策略，相同的一组功能聚集有人会分为2个功能模块，有的人可能划分为4个或者更多。模块的粒度越大，对模块的维护成本就越大，因为修改模块的任何一个点，都有可能更新整个模块；而且越难以解决模块复杂耦合的问题，随着产品的维护，模块内的耦合会越来越严重，有些是因为新的需求引起模块内联系的增加，而有些是缺少硬约束下采用最直接的方式修改代码造成的。当然也不是模块划分的越小越好，因为小粒度的模块虽然降低了模块自身的维护成本，但过多的模块会增加模块间关系维护的成本以及系统管理的复杂性。
    通常来看，模块划分要符合开闭原则和高内聚和低耦合的原则。开闭原则强调的是维护频度不同的功能不要放在同一个模块内，比如有些需要本地化的功能可以通过接口和实现分离的方式划分为业务模块和二次接口实现模块。高内聚和低耦合的原则强调的是把内部关联紧密和外部交互比较单一的功能划分成一个模块。
    同时鉴于模块划分的重要性，建议尽可能把模块划分的工作前移到架构设计阶段，一方面架构设计团队的整体素质比较高，另外一方面架构设计师更能够站在全局的视角合理地划分模块。
    接口描述
    接口描述应该清晰地说明接口的类型，访问方式，接口的入参和出参。通常在概要设计阶段不考虑物理实现，不需要描述的非常详细，之所以如此关照接口，原因在于通过清晰的接口描述为流程逻辑和后面的详细设计建立一个硬约束。模块内的数据流和控制流的入口和出口都能限定在这个约束之内，方便评审的时候能及时发现设计中存在的问题。

    二、逻辑描述

    逻辑描述的目标是说清楚从输入到输出的转换过程。根据不同的模块的特点，可以选用不同的描述形式，对于以数据流为主的模块，可以使用数据流图，控制比较复杂的可以使用数据流图或者IPO图，而对于规范使用UML的项目可以考虑使用活动图。
    可能有人会很疑惑在设计中没有谈到是用面向对象方法还是结构化的方法，这可是关键的方法论问题。确实，软件研发的坛子里面除了哪种语言更好的话题以外，最容易挑起纷争的就是结构化分析与设计和面向对象分析与设计之争了。我在这里不做结论，只做一个评说。结构化分析设计出现的比较早，那时候软件的主要使用场景更多是科学计算或者自动化控制，典型的特点是用户交互界面简单，更多是批处理的作业方式，更多关注程序的处理过程是否正确高效。随着PC机时代的到来，人机交互界面在软件中占有越来越重要的地位，原来的一套软件只有一个操作员，而现在可能有很多的使用者，为了清楚地描述不同人群对软件的诉求，业务用例应运而生，这就是面向对象的起点。不同的基因决定了他们各擅道场，一个擅长于后台计算的产品设计，另一个长于面向客户服务的产品设计。
    在设计中，我们可以根据需求把两者的特点灵活地结合在一起，比如算法密集的处理模块，我们可以采用数据流图，而对于和外部交互比较复杂的模块，可以引入用例图标识模块支持的使用场景。

    三、逻辑模型的设计

    逻辑模块的设计主要是数据库的设计和值对象的设计。对于数据库的逻辑模型，可以统一设计，模块中添加引用。也可以在模块中针对所引用的库表独立描述。这两种方式都可以，如果库表结构比较复杂的建议统一建模，而比较简单的模型可以采用分开描述，提升模块设计的可读性。数据库建模现在已经比较成熟，这里不再多说。
    模块的输入输出，以及中间的数据对象，我们统称为值对象，在概要设计阶段的重点是描述值对象的关键属性。需要注意的一点是值对象要和处理逻辑对应起来，特别是处理逻辑中的数据流，出口入口数据，都要在值对象上加以描述。