23、软件设计、状态图与实时调度全解析

软件设计、状态图与实时调度全解析

1. 软件设计概述

在软件开发过程中，人们常常面临巨大的压力，急于直接编写代码。对于简单程序，这样做或许不会引发太大问题，但在现实世界中，当程序复杂度增加时，就需要借助设计来应对。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，设计则处理单个模块的内部结构和构建方式，而实现就是实际的代码。

1.1 良好设计的重要性

设计能帮助开发者在不陷入细节的情况下思考如何创建程序。例如创建传感器数据过滤器时，关键是确定过滤技术，而非循环中用于索引样本缓冲区的变量名。设计通过抽象掉无关细节，让我们更好地理解程序运行情况，便于在投入大量时间编写代码前发现错误。

1.2 可能出现的症状

1.2.1 设计抽象层次不当

• 无设计 ：只有实现（源代码），开发者可能认为实现中的注释就是设计，但实际上注释无法提供真正设计的益处。
• 设计过于详细 ：设计中出现可执行代码行，过于详细的设计实际上是实现的另一种表达，如每个框中都有一行代码的流程图，只是实现的图形化形式，并非真正的设计。

1.2.2 实现后补设计

• 根据实现自动生成设计文档 ：例如从源代码自动创建流程图的程序。设计的重要目的是在编写代码前帮助开发者理解程序，事后记录设计虽有好处，但不应是设计文档的主要目的。
• 设计文档创建日期接近项目结束 ：设计文档应在项目全程