บทนำสถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์และการออกแบบ

สถาปัตยกรรมของระบบอธิบายถึงองค์ประกอบหลักความสัมพันธ์ (โครงสร้าง) และวิธีที่พวกเขาโต้ตอบซึ่งกันและกัน สถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์และการออกแบบประกอบด้วยปัจจัยที่มีส่วนช่วยหลายประการเช่นกลยุทธ์ทางธุรกิจคุณลักษณะด้านคุณภาพพลวัตของมนุษย์การออกแบบและสภาพแวดล้อมไอที

เราสามารถแยกสถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์และการออกแบบออกเป็นสองขั้นตอน: สถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์และการออกแบบซอฟต์แวร์ ในArchitectureการตัดสินใจที่ไม่เป็นไปตามหน้าที่จะถูกโยนทิ้งและแยกตามข้อกำหนดในการทำงาน ในการออกแบบข้อกำหนดด้านการทำงานจะสำเร็จลุล่วง

สถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์

สถาปัตยกรรมทำหน้าที่เป็น blueprint for a system. เป็นนามธรรมในการจัดการความซับซ้อนของระบบและสร้างกลไกการสื่อสารและการประสานงานระหว่างส่วนประกอบต่างๆ

• เป็นการกำหนด structured solution เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดทางเทคนิคและการปฏิบัติงานทั้งหมดในขณะที่เพิ่มประสิทธิภาพคุณสมบัติคุณภาพทั่วไปเช่นประสิทธิภาพและความปลอดภัย

• นอกจากนี้ยังเกี่ยวข้องกับชุดของการตัดสินใจที่สำคัญเกี่ยวกับองค์กรที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาซอฟต์แวร์และการตัดสินใจแต่ละอย่างอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพการบำรุงรักษาประสิทธิภาพและความสำเร็จโดยรวมของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย การตัดสินใจเหล่านี้ประกอบด้วย -

  • การเลือกองค์ประกอบโครงสร้างและส่วนต่อประสานที่ระบบประกอบด้วย

  • พฤติกรรมตามที่ระบุไว้ในการทำงานร่วมกันระหว่างองค์ประกอบเหล่านั้น

  • การจัดองค์ประกอบโครงสร้างและพฤติกรรมเหล่านี้ให้เป็นระบบย่อยขนาดใหญ่

  • การตัดสินใจทางสถาปัตยกรรมสอดคล้องกับวัตถุประสงค์ทางธุรกิจ

  • รูปแบบสถาปัตยกรรมเป็นแนวทางในองค์กร

การออกแบบซอฟต์แวร์

การออกแบบซอฟต์แวร์ให้ไฟล์ design planที่อธิบายองค์ประกอบของระบบความเหมาะสมและทำงานร่วมกันเพื่อตอบสนองความต้องการของระบบ วัตถุประสงค์ของการวางแผนการออกแบบมีดังนี้ -

• เพื่อเจรจาความต้องการของระบบและกำหนดความคาดหวังกับลูกค้าการตลาดและบุคลากรด้านการจัดการ

• ทำหน้าที่เป็นพิมพ์เขียวในระหว่างกระบวนการพัฒนา

• เป็นแนวทางในการดำเนินงานรวมถึงการออกแบบโดยละเอียดการเข้ารหัสการรวมและการทดสอบ

มาก่อนการออกแบบรายละเอียดการเข้ารหัสการรวมและการทดสอบและหลังจากการวิเคราะห์โดเมนการวิเคราะห์ข้อกำหนดและการวิเคราะห์ความเสี่ยง

เป้าหมายของสถาปัตยกรรม

เป้าหมายหลักของสถาปัตยกรรมคือการระบุข้อกำหนดที่มีผลต่อโครงสร้างของแอปพลิเคชัน สถาปัตยกรรมที่วางไว้อย่างดีช่วยลดความเสี่ยงทางธุรกิจที่เกี่ยวข้องกับการสร้างโซลูชันทางเทคนิคและสร้างสะพานเชื่อมระหว่างข้อกำหนดทางธุรกิจและทางเทคนิค

เป้าหมายอื่น ๆ มีดังนี้ -

• เปิดเผยโครงสร้างของระบบ แต่ซ่อนรายละเอียดการใช้งาน

• ตระหนักถึงกรณีการใช้งานและสถานการณ์ทั้งหมด

• พยายามตอบสนองความต้องการของผู้มีส่วนได้ส่วนเสียต่างๆ

• จัดการทั้งความต้องการด้านการใช้งานและคุณภาพ

• ลดเป้าหมายในการเป็นเจ้าของและปรับปรุงตำแหน่งทางการตลาดขององค์กร

• ปรับปรุงคุณภาพและฟังก์ชันที่ระบบนำเสนอ

• ปรับปรุงความเชื่อมั่นภายนอกทั้งในองค์กรหรือระบบ

ข้อ จำกัด

สถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์ยังคงเป็นระเบียบวินัยที่เกิดขึ้นใหม่ในวิศวกรรมซอฟต์แวร์ มีข้อ จำกัด ดังต่อไปนี้ -

• ขาดเครื่องมือและวิธีการที่เป็นมาตรฐานในการแสดงสถาปัตยกรรม

• ขาดวิธีการวิเคราะห์เพื่อทำนายว่าสถาปัตยกรรมจะทำให้เกิดการนำไปใช้งานที่ตรงตามข้อกำหนดหรือไม่

• ขาดความตระหนักถึงความสำคัญของการออกแบบสถาปัตยกรรมต่อการพัฒนาซอฟต์แวร์

• ขาดความเข้าใจในบทบาทของสถาปนิกซอฟต์แวร์และการสื่อสารที่ไม่ดีระหว่างผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย

• ขาดความเข้าใจในกระบวนการออกแบบประสบการณ์การออกแบบและการประเมินการออกแบบ

บทบาทของสถาปนิกซอฟต์แวร์

Software Architect จัดเตรียมโซลูชันที่ทีมเทคนิคสามารถสร้างและออกแบบสำหรับแอปพลิเคชันทั้งหมด สถาปนิกซอฟต์แวร์ควรมีความเชี่ยวชาญในด้านต่อไปนี้ -

ความเชี่ยวชาญด้านการออกแบบ

• ผู้เชี่ยวชาญด้านการออกแบบซอฟต์แวร์รวมถึงวิธีการและแนวทางที่หลากหลายเช่นการออกแบบเชิงวัตถุการออกแบบที่ขับเคลื่อนด้วยเหตุการณ์เป็นต้น

• นำทีมพัฒนาและประสานงานความพยายามในการพัฒนาเพื่อความสมบูรณ์ของการออกแบบ

• ควรตรวจสอบข้อเสนอการออกแบบและแลกเปลี่ยนกันเองได้

ความเชี่ยวชาญด้านโดเมน

• ผู้เชี่ยวชาญในระบบที่กำลังพัฒนาและวางแผนสำหรับวิวัฒนาการซอฟต์แวร์

• ช่วยในกระบวนการตรวจสอบข้อกำหนดเพื่อให้มั่นใจว่ามีความครบถ้วนและสม่ำเสมอ

• ประสานความหมายของแบบจำลองโดเมนสำหรับระบบที่กำลังพัฒนา

ความเชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยี

• ผู้เชี่ยวชาญเกี่ยวกับเทคโนโลยีที่มีอยู่ซึ่งช่วยในการนำระบบไปใช้งาน

• ประสานงานการเลือกภาษาการเขียนโปรแกรมเฟรมเวิร์กแพลตฟอร์มฐานข้อมูล ฯลฯ

ความเชี่ยวชาญด้านระเบียบวิธี

• ผู้เชี่ยวชาญเกี่ยวกับวิธีการพัฒนาซอฟต์แวร์ที่อาจนำมาใช้ระหว่าง SDLC (Software Development Life Cycle)

• เลือกแนวทางที่เหมาะสมสำหรับการพัฒนาที่ช่วยทั้งทีม

บทบาทที่ซ่อนอยู่ของสถาปนิกซอฟต์แวร์

• อำนวยความสะดวกในการทำงานด้านเทคนิคระหว่างสมาชิกในทีมและเสริมสร้างความสัมพันธ์ที่ไว้วางใจในทีม

• ผู้เชี่ยวชาญด้านข้อมูลที่แบ่งปันความรู้และมีประสบการณ์มากมาย

• ปกป้องสมาชิกในทีมจากแรงภายนอกที่จะทำให้พวกเขาเสียสมาธิและสร้างมูลค่าให้กับโครงการน้อยลง

สิ่งที่ส่งมอบของสถาปนิก

• ชุดเป้าหมายการทำงานที่ชัดเจนสมบูรณ์สม่ำเสมอและทำได้

• คำอธิบายการทำงานของระบบที่มีการสลายตัวอย่างน้อยสองชั้น

• แนวคิดสำหรับระบบ

• การออกแบบในรูปแบบของระบบที่มีการสลายตัวอย่างน้อยสองชั้น

• ความคิดเกี่ยวกับเวลาคุณลักษณะของตัวดำเนินการและการนำไปใช้และแผนการดำเนินงาน

• เอกสารหรือกระบวนการที่ทำให้แน่ใจว่ามีการย่อยสลายตามหน้าที่และรูปแบบของอินเตอร์เฟสจะถูกควบคุม

คุณสมบัติคุณภาพ

คุณภาพเป็นตัวชี้วัดความเป็นเลิศหรือสถานะของการปราศจากข้อบกพร่องหรือข้อบกพร่อง แอตทริบิวต์คุณภาพคือคุณสมบัติของระบบที่แยกจากฟังก์ชันการทำงานของระบบ

การใช้คุณลักษณะคุณภาพช่วยให้สามารถแยกความแตกต่างของระบบที่ดีจากระบบที่ไม่ดีได้ง่ายขึ้น แอตทริบิวต์เป็นปัจจัยโดยรวมที่มีผลต่อพฤติกรรมรันไทม์การออกแบบระบบและประสบการณ์ของผู้ใช้

พวกเขาสามารถจัดเป็น -

คุณสมบัติคุณภาพคงที่

สะท้อนโครงสร้างของระบบและองค์กรที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับสถาปัตยกรรมการออกแบบและซอร์สโค้ด ผู้ใช้ปลายทางมองไม่เห็น แต่ส่งผลกระทบต่อต้นทุนการพัฒนาและการบำรุงรักษาเช่นการแยกส่วนการทดสอบความสามารถในการบำรุงรักษาเป็นต้น

คุณสมบัติคุณภาพแบบไดนามิก

สะท้อนพฤติกรรมของระบบระหว่างการดำเนินการ ซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับสถาปัตยกรรมการออกแบบซอร์สโค้ดการกำหนดค่าพารามิเตอร์การปรับใช้สภาพแวดล้อมและแพลตฟอร์มของระบบ

ผู้ใช้ปลายทางสามารถมองเห็นได้และมีอยู่ที่รันไทม์เช่นปริมาณงานความทนทานความสามารถในการปรับขนาด ฯลฯ

สถานการณ์คุณภาพ

สถานการณ์ด้านคุณภาพระบุวิธีป้องกันข้อบกพร่องไม่ให้กลายเป็นความล้มเหลว สามารถแบ่งออกเป็นหกส่วนตามข้อกำหนดคุณลักษณะ -

• Source - หน่วยงานภายในหรือภายนอกเช่นคนฮาร์ดแวร์ซอฟต์แวร์หรือโครงสร้างพื้นฐานทางกายภาพที่สร้างสิ่งกระตุ้น

• Stimulus - เงื่อนไขที่ต้องพิจารณาเมื่อมาถึงระบบ

• Environment - สิ่งกระตุ้นเกิดขึ้นภายในเงื่อนไขบางประการ

• Artifact - ทั้งระบบหรือบางส่วนเช่นโปรเซสเซอร์ช่องทางการสื่อสารหน่วยเก็บข้อมูลถาวรกระบวนการ ฯลฯ

• Response - กิจกรรมที่ดำเนินการหลังจากการมาถึงของสิ่งกระตุ้นเช่นการตรวจจับความผิดพลาดการกู้คืนจากความผิดปิดการใช้งานแหล่งที่มาของเหตุการณ์เป็นต้น

• Response measure - ควรวัดการตอบสนองที่เกิดขึ้นเพื่อให้สามารถทดสอบข้อกำหนดได้

คุณสมบัติคุณภาพทั่วไป

ตารางต่อไปนี้แสดงคุณสมบัติคุณภาพทั่วไปที่สถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์ต้องมี -

ประเภท	คุณสมบัติคุณภาพ	คำอธิบาย
คุณภาพการออกแบบ	ความสมบูรณ์ตามแนวคิด	กำหนดความสอดคล้องและความสอดคล้องกันของการออกแบบโดยรวม ซึ่งรวมถึงวิธีการออกแบบส่วนประกอบหรือโมดูล
	การบำรุงรักษา	ความสามารถของระบบที่จะรับการเปลี่ยนแปลงได้อย่างง่ายดาย
	การนำกลับมาใช้ใหม่	กำหนดความสามารถสำหรับส่วนประกอบและระบบย่อยที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานในแอปพลิเคชันอื่น
คุณสมบัติรันไทม์	ความสามารถในการทำงานร่วมกัน	ความสามารถของระบบหรือระบบที่แตกต่างกันในการดำเนินการให้ประสบความสำเร็จโดยการสื่อสารและแลกเปลี่ยนข้อมูลกับระบบภายนอกอื่น ๆ ที่เขียนและดำเนินการโดยบุคคลภายนอก
	ความสามารถในการจัดการ	กำหนดว่าผู้ดูแลระบบสามารถจัดการแอปพลิเคชันได้ง่ายเพียงใด
	ความน่าเชื่อถือ	ความสามารถของระบบในการทำงานตลอดเวลา
	ความสามารถในการปรับขนาด	ความสามารถของระบบในการจัดการกับภาระที่เพิ่มขึ้นโดยไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของระบบหรือความสามารถในการขยายขนาดได้ทันที
	ความปลอดภัย	ความสามารถของระบบในการป้องกันการกระทำที่เป็นอันตรายหรือโดยบังเอิญนอกเหนือจากการใช้งานที่ออกแบบไว้
	ประสิทธิภาพ	การบ่งชี้การตอบสนองของระบบในการดำเนินการใด ๆ ภายในช่วงเวลาที่กำหนด
	ความพร้อมใช้งาน	กำหนดสัดส่วนของเวลาที่ระบบทำงานและทำงาน สามารถวัดเป็นเปอร์เซ็นต์ของเวลาหยุดทำงานของระบบทั้งหมดในช่วงเวลาที่กำหนดไว้ล่วงหน้า
คุณภาพของระบบ	รองรับ	ความสามารถของระบบในการให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์สำหรับการระบุและแก้ไขปัญหาเมื่อทำงานไม่ถูกต้อง
	ทดสอบได้	วัดความง่ายในการสร้างเกณฑ์การทดสอบสำหรับระบบและส่วนประกอบ
คุณสมบัติของผู้ใช้	การใช้งาน	กำหนดว่าแอปพลิเคชันตรงตามความต้องการของผู้ใช้และผู้บริโภคเพียงใดโดยใช้งานง่าย
คุณภาพสถาปัตยกรรม	ความถูกต้อง	ความรับผิดชอบในการปฏิบัติตามข้อกำหนดทั้งหมดของระบบ
คุณภาพที่ไม่ใช่รันไทม์	การพกพา	ความสามารถของระบบในการทำงานภายใต้สภาพแวดล้อมการประมวลผลที่แตกต่างกัน
	ความสมบูรณ์	ความสามารถในการทำให้ส่วนประกอบที่พัฒนาแยกกันของระบบทำงานร่วมกันได้อย่างถูกต้อง
	การปรับเปลี่ยน	ง่ายต่อการที่ระบบซอฟต์แวร์แต่ละระบบสามารถรองรับการเปลี่ยนแปลงซอฟต์แวร์ได้
คุณลักษณะคุณภาพของธุรกิจ	ค่าใช้จ่ายและกำหนดการ	ต้นทุนของระบบเมื่อเทียบกับเวลาออกสู่ตลาดอายุการใช้งานโครงการที่คาดหวังและการใช้ประโยชน์จากมรดก
	ความสามารถทางการตลาด	การใช้ระบบที่เกี่ยวข้องกับการแข่งขันในตลาด