如何从零设计开发一个软件程序

2023-10-23 13:04
文章标签 设计 开发 软件程序

本文主要是介绍如何从零设计开发一个软件程序,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

前言

当参与了许多项目,或者见识了许多优秀的软件,难免心里会有一些波澜和冲动。谁又不想拥有一个自己的软件呢?
但是当自己独立开发一个软件时,发现挺难的,不知道该如何下手。
结合自己开发软件的心得进行描述,可能或多或少与你开发软件想法或见解存在碰撞,恕我愚见。

1. 明确需求

当确定了构建软件需求时,开始前不要考虑太多功能,在没有详细考虑之前,这些功能内部可能存在相互驳斥,因为当背负的重担太多时,可能失去动力。

如果对市场上的软件进行观察,通常这些软件具备一个明显的特征主题, 比如微信=聊天,网易云音乐=听音乐,网易有道词典=翻译等等。就像微信一开始并没有发送语音、视频聊天、朋友圈、微信支付等功能,即使有了这样功能,大家对微信标签还是聊天软件。

明确自己需求主要的功能特点。

在想要热血心潮做一个属于自己软件时,发现夭折了好多次,觉得是因为技术不够扎实。读了好多书籍,比如《java编程思想》、《架构整洁之道》、《java2图形设计卷Ⅱ:SWING》、《Head First 设计模式》 等等,虽然读完后感受颇深,但是还是无从下手的感觉。

知识储备固然重要,但是发现因为定义软件开发的原始需求,造成没有方向的盲目性,所以在开发软件前,要明确自己的需求,不论是要构建一个大厦还是一个土坯房。

我的第一个软件只是简单的一个数据库转文档工具, 就如下图一样, 填写数据库信息并生成文档。
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2 .选择开发语言

有的人喜欢PHP 、JSP构建web软件,有的人喜欢VB、WPF、QT构建桌面软件,有的人喜欢react-native、java开发安卓软件等等, 而各种语言都有优秀的案例,比如WordPress 优秀的博客平台搭建软件是PHP开发的,Eclipse优秀的IDE开发软件是JAVA开发的,VLC优秀的视频播放软件基于QT开发的。

选择适合自己的语言

在网上任何语言的缺点都可能被放大,可能在调研中就被帖子和论坛中别人的观点而劝退,所以选择一个自己喜欢的、适合自己的就足够了。

我在构建桌面软件时,纠结选择electron(基于nodejs),还是swing/javafx,还是从零开始QT等等,当定下了开发的语言后,又在纠结我是开发一个插件(依赖于IDE),还是一个桌面软件。
重新评审了自己的需求,想在不同的操作系统上有一致的操作,从插件修改为桌面软件,是因为这样自己具备软件的可控性 。

3 .核心的业务逻辑

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从核心的业务逻辑出发,先去实现核心的业务逻辑,再去考虑框架、页面、数据库等等。核心的业务逻辑是开发软件的初衷,偏离了初衷就像丢了软件的灵魂一样。

实现核心的业务逻辑是软件开发的目的。

在未实现核心的业务逻辑前,不用考虑应用级的业务逻辑,因为如果核心逻辑不能用,再多的业务逻辑都是花里胡哨的表现,就像上述所说的数据库转文档软件一样, 把页面渲染的像花一样灿烂,但是最后不能生成文档,那么这个软件还没有出生,便已经夭折了。

桌面软件、手机软件、浏览器软件、嵌入式软件、SDK等等,软件的类型没有高大上之分,适合自己需求的就是自己设计软件的目的。

如果软件只能在IDE中或者只能在命令行中运行,但是它可以完成核心业务逻辑,只是它不能受众于其他用户而已。

4.软件的架构

常见的软件架构如下:

  1. 分层架构
  2. 多层架构
  3. 管道 - 过滤器架构
  4. 客户端 - 服务器架构
  5. 模型 - 视图 - 控制器架构
  6. 事件驱动架构
  7. 微服务架构

软件架构可能不是必须的,就像那个数据库生成文档程序(核心逻辑基于screw)一样,根本不需要什么架构,因为只是填写一些内容,点击生成按钮就结束了。
但是如果你需要开发的软件不是一个很简单,那么你需要一个合适的架构,当然架构并不是要贯穿所有层级,可以在UI层/逻辑层/核心层采用不同的软件架构。

那么什么样的架构更合适,是由你的需求所驱动的。

我后来想整理很多工具,而数据库生成文档只是其中一个,所以我采用了微内核架构 ,为了复用一些UI组件、样式等。页面的构成也比较简单,左侧工具列表,右侧则为功能页面。
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微内核架构示意图

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5. 设计模式

常见的设计模式

  1. 创建型模式:单例模式、抽象工厂模式、工厂方法模式、建造者模式、原型模式。

  2. 结构型模式:适配器模式、桥接模式、组合模式、装饰器模式、外观模式、享元模式、代理模式。

  3. 行为型模式:策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代器模式、责任链模式、命令模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、备忘录模式、解释器模式。

    这么多设计模式该选择哪些?要不要选择设计模式,选择设计模式的好处是什么?

设计模式虽然不是必须的,但是它可以让代码看起来更优雅,可以根据需求选择合适的设计模式。比如:
无设计模式:小张家里只散养着土鸡,靠卖鸡为生。
工厂模式:有一天,小张开了一个养鸡场,对外提供各种类型的鸡。
代理模式:养鸡厂越做越大,小张收购了一个养牛场、养猪场、养鸭场等等,对外提供各种牲畜。
装饰器模式:小张的弟弟觉得饲养场利润太低,把各种肉产品进行礼盒包装,对外提供各种肉类礼盒。

当然理论说起来很轻松,开始的设计模式可能最优的,随着需求的迭代和升级,它可能随时发生变化,或者当具备丰富经验时,在开始实现前,评估适合自己的设计模式,结合自己在软件设计种的实际的例子来分享一下。

本来原始需求只有一个转换器,但是我想扩展为多个转换器,发现因为转换器的改变,我需要频繁改变编辑区和状态区。所以选择了订阅者模式。

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使用订阅者模式的改造后的结构如图 ,左侧为文本编辑器,右侧为各种转换器,但是它们之间的通信方式,不再是直接引用调用方法,而改造为发布消息通知,接收消息后触发改变。
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最后

不同的人有不同的评价和偏好。在追求自己的兴趣和爱好时,尊重并理解他人的选择,所以,我并没有意图将自己的观点和喜好强加于人,毕竟每个人都是独一无二的,拥有自己独特的品味和价值观。
那么既然别人的经验和分享可能并不适合自己,不如花费些时间,学习并动手试一试,总结自己缺少的东西,可以不成功,但是不能不尝试,不要轻言放弃

这篇关于如何从零设计开发一个软件程序的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!


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