【IT168 技术文章】
软件产品是指软件开发商根据市场需要开发的、具有一定适用性和潜在客户的、可销售的软件成品。它区别于应特定客户需求或根据订单开发的软件商品,通常应具有更高的通用性和适应性。但它的通用性和适应性不是轻而易举就能达到的。要实现软件的产品化,就必须在软件产品的设计上下一番功夫。
本文结合一个"多媒体远程教学系统"实例,探讨软件产品设计中的一些经验与看法。
一、软件产品设计的重要意义
所谓软件产品设计,在本文中指对软件产品的功能与架构进行设计。用传统的软件工程术语来说,它覆盖软件工程的可行性研究、需求分析、系统设计几个阶段。用RUP(Rational Unified Process-统一软件过程)术语来说,它是需求定义与软件构架设计的结果。
软件产品设计包括了需求分析、功能定义、技术方案以及需求管理的策略。
我们可以看见很多这样的例子:企业做完一个产品后,便不得不长期甚至永久地投入几个人(通常还是曾参与研发的技术骨干)对产品进行维护、跟踪和服务;企业在做同类项目时,还不得不投入几乎相等的资源;系统集成企业或以管理类项目为主的研发企业长期为工程所困,良好的市场需求并不能带来利润回报的规模增加,等等。造成以上现象,一是由于企业的软件过程成熟度不高,另一个原因,就是缺乏清晰、深入的软件产品设计。优秀的产品设计可能是软件企业发展的重要契机。好的产品设计可能使企业走向产品系列化、服务规范化、内部管理规范化的良性发展之路;而差的产品设计不仅将造成现实的资源浪费,甚至有可能使产品从此成为软件企业的一个枷锁。
其实,产品设计的来源最终都是市场。设计的好与不好,反映了设计者对技术、业务、以及用户需求诸方面的现状以及变化规律把握的结果。下面从功能定位入手,探讨怎样进行产品设计。我们所举的例子的主体假设是一个典型的系统集成企业,在多媒体系统集成项目上有较多的工程经验,在软件研发上也小有积累,市场研究认为多媒体技术在培训、教学领域将大有可为。
二、软件产品的分类及定位
与一般的针对用户明确需求的软件项目的需求分析稍有不同,软件产品的功能定义更多的是一种"定义",而不象面向特定用户的系统,其需求定义是一种记录、归纳和分析的过程。它看起来的自由度比较大。正是这种自由度可以带来产品的升华,使工程产品化。即使对于特定用户的软件需求,我们也有必要在满足特定用户的特定需求的同时,对相关技术和业务进行适当的分析和预期,使得项目的成果具有更好的适用性和重用价值。
软件产品可以分为两种:面向最终用户的和面向软件开发或集成商的。第一种主要指面向不限于计算机技术人员、完成一定应用功能的系统;后者指供专业的软件开发人员使用、用于构造第一种产品的"中间"产品,它可能是一个完整的系统平台,也可能是一个开发包或一个小的程序工具。不同种类的产品具有不同的特性要求:面向集成商/开发商的产品要求可靠、可扩充、有详尽的技术说明、有一定的技术适应性;面向最终用户的产品则要求功能完整、可靠、可维护、有较好的应用适应性。
其实,设计人员还可以根据市场形式开发介于以上二者之间的"半产品",即通过简单定制可以"生产"出应用系统的"半成品",但又不同于严格意义上的开发平台或是零散的开发工具包。这种"半成品"很实用,不仅可以提高本企业的生产率,为产品系列化打好伏笔,还可以在适当的市场时机作为商品提供给系统集成商,为企业带来额外的利益。
到底要开发什么类型的产品,是软件产品设计的第一个重要决策。
我们假设的"多媒体远程教学系统"定位在"半成品"上,希望开发出能直接用于某种应用场合(如企业培训),但可以根据应用需要进行定制、扩充,广泛应用于其他相关应用,如专业培训机构、网络化学校教育等。
三、软件产品的非功能性需求定义
软件产品的需求可以分为功能性需求和非功能性需求。其中软件产品的非功能性需求是常常被轻视、甚至被忽视的一个重要方面。其实,软件产品非功能性定义不仅决定产品的质量,还在很大程度上影响产品的功能需求定义。如果事先缺乏很好的非功能性需求定义,结果往往是使产品在非功能性需求面前捉襟见肘,甚至淹没功能性需求给用户带来的价值。
所谓非功能性需求,是指软件产品为满足用户业务需求而必须具有的、除功能需求以外的特性。软件产品的非功能性需求包括系统的性能、可靠性、可维护性、可扩充性、对技术和对业务的适应性,等等。下面对其中的某些指标加以说明。
1、系统的完整性
指为完成业务需求和系统正常运行本身要求而必须具有的功能,这些功能往往是用户不能提出的。典型的功能有:联机帮助、数据管理、用户管理、软件发布管理、在线升级,等等。
并不是所有的系统都必须包括以上所有的功能,而是可以根据产品的使用环境和企业的产品发展决策进行挑选。例如,在线升级、软件发布管理适用于具有因特网或内网环境的软件产品;而数据管理对于产生数据存储的产品则是必须的,设计人员不应假设用户同时是一个合格的DBA,而且系统所产生信息的分布、关系,也不是DBA所应该了解的内容。因此,完整的系统应该包括数据备份、恢复、日志管理、垃圾数据清除等基本功能,哪怕这些功能的核心只是一条语句或命令。用户管理功能是另一项必不可少的功能,它定义哪些用户可以以什么样的功能使用系统。好的用户管理功能不仅可以有效控制用户对系统的使用,使系统处于一个安全、负载合理的运行状况,还能提高系统的应用适应性。
2、系统的可扩充性与可维护性
指系统对技术和业务需求变化的支持能力。当技术变化或业务变化时,不可避免将带来系统的改变―不仅要进行设计实现的修改,甚至要进行产品定义的修改。好的软件设计应在系统构架上考虑能以尽量少的代价适应这种变化。常用的技术方法有面向对象的分析与设计以及设计模式。
3、技术适应性与应用适应性
系统的适应性与系统的可扩充性和可维护性的概念相似,也表现产品的一种应变能力,但适应性强调的是在不进行系统设计的修改的前提下对技术与应用需求的适应能力。软件产品的适应性通常表现为产品的可配置能力。好的产品设计可能要考虑到运行条件的变化,包括技术条件(网络条件、硬件条件、软件系统平台条件等)的变化和应用方式的变化,如在具体应用中界面的变化、功能的剪裁、不同用户的职责分配和组合等。
对以上重要的非功能性需求进行逐一分析后,就可以开始进行产品功能设计了。实际上,非功能性需求定义将反映到系统的功能设计中,表现为系统的架构。下一节中将会描述怎样实现系统的适应性。