22、软件设计中的状态图与模块化考量

软件设计中的状态图与模块化考量

1. 软件设计概述

在软件开发过程中，我们常常面临直接编写代码的压力。对于简单程序，直接编码或许不会引发大问题，但当程序复杂度增加时，我们就需要借助设计来应对。软件设计是架构与实现之间的中间环节，架构关注模块的组织和功能，设计聚焦单个模块的内部结构和构建方式，而实现则是具体的代码。

例如，一个传感器数据过滤的架构，其设计可能描述为使用缓冲区存储最近的样本，并对这些样本求平均值以提供数据。而实现部分则涉及缓冲区名称、样本位置跟踪、高效计算平均值以及避免数值溢出等细节。

2. 良好设计的重要性

拥有良好的设计能帮助开发者在不陷入细节的情况下思考程序的创建。以传感器数据过滤为例，关键在于确定过滤技术，而非循环中用于索引样本缓冲区的变量名称。设计通过隐藏无关细节，帮助我们更好地理解程序，更易在投入大量时间编码前发现问题。

不过，设计可能存在一些问题症状：
- 抽象层次不当 ：
- 无设计 ：只有实现代码，开发者可能将代码注释误认为设计，但实际上注释无法提供真正设计的益处。
- 设计过细 ：设计中出现可执行代码行，如流程图中每个框都包含一行代码，这其实是实现的图形化版本，而非真正的设计。
- 实现后补设计 ：
- 自动生成设计文档 ：依据实现自动生成文档，而设计的关键是在编码前帮助开发者理解程序，事后文档化并非设计的主要目的。
- 设计文档创建时间接近项目结束 <