18、软件架构、模块化与设计全解析

软件架构、模块化与设计全解析

在软件开发的世界里，软件架构图、模块化设计以及软件设计都是至关重要的概念。它们相互关联，共同影响着软件的质量、可维护性和可扩展性。下面我们将深入探讨这些概念。

1. 软件架构图的绘制与审查

拥有一个并非完美的架构图，也比没有架构图要好。然而，架构图必须具有实际意义，而不是一堆无意义的方框和箭头的集合。

在创建架构图时，常见的问题是创建含义模糊的方框或箭头。例如，若有两个执行相似任务的方框，可能会用箭头将它们连接起来，但这个箭头的含义是什么呢？也许它表示“相似于”，但这对创建系统有何帮助并不明确。它或许应表示“是……的子类”或其他明确定义的含义。

审查架构图时，可以随机挑选一些箭头，询问“这个箭头是什么意思”，以此查看架构图的定义和一致性。对于方框，同样要询问“这个方框执行什么功能”以及“随机选择的两个方框是否属于同一类型的组件”。刚开始时，在图中为每个箭头标注其含义（如“是……的子类”“调用”或“由……组成”），看看自己的标注是否一致。

创建架构并非易事，没有捷径可走。要想做好，需要大量阅读相关资料，向有经验的架构师寻求指导，并进行大量实践。

2. 模块化设计的重要性

将软件拆分为模块有助于管理复杂性。优秀的模块通常具有以下特点：
- 大小适中 ：在大多数编程语言中，将整个程序构建成一行长的子程序并非明智之举，因为每个编程块的大小过小，无法在单个模块中包含一组相关操作。对于用 C 或 C++ 编写的嵌入式系统，模块大小应合理分布。一些小型辅助函数或方法可能只有几行，许多过程应为半页到一页长，最复杂的模块应能在两页内容纳。