תוכן העניינים[להתחבא][הופעה]
אם אתה רוצה להתפתח עוד במקצוע שלך כמהנדס תוכנה, אתה חייב להבין את עיצוב המערכת. מומלץ להתחיל ללמוד עיצוב מערכות גם אם רק התחלתם עם קידוד.
אתה תיבחן במידה רבה על יכולות הקידוד שלך בתחילת הקריירה שלך. בפוסט זה נבחן את המושגים של תכנון מערכת, מדוע כדאי ללמוד אותו, המשימות העיקריות שבוצעו לאורך תהליך תכנון המערכת, מהי אסטרטגיית תכנון מערכת ועוד.
בואו נתחיל.
מהו עיצוב מערכת?
תהליך הגדרת ההיבטים של מערכת, כגון הארכיטקטורה, המודולים והרכיבים שלה, כמו גם הממשקים השונים שלהם והנתונים הזורמים דרכה, מכונה עיצוב מערכת.
זה נועד לענות על המטרות והדרישות המיוחדות של חברה או ארגון על ידי יצירת מערכת הגיונית ויעילה. הרעיונות והגישות העיצוביות הנכונות מספקות את מפת הדרכים להתמודדות עם מורכבות התוכנית ומדרגיות.
אסטרטגי עיצוב מערכות ומהנדסי תוכנה ותיקים הוטלו על המשימה ליצור את התוכנית הזוn עם הדרכה מתאימה.
זה יותר על ניתוח מערכות, תבניות ארכיטקטוניות, ממשקי API, דפוסי עיצוב והדבקה של הכל יחד מאשר על קידוד. מכיוון שהיישום שלך יכול לשאת את העומס הארכיטקטוני, תכנון המערכת שלך בצורה נאותה לדרישות היישום שלך יכול למנוע הוצאות מיותרות ומאמצי תחזוקה, כמו גם לספק חוויה טובה יותר למשתמשי הקצה שלך.
מהן שתי האסטרטגיות הבסיסיות של עיצוב מערכת?
אסטרטגיית עיצוב המערכת הטובה ביותר נקבעת תמיד על פי דרישות המערכת. טקטיקות מערכת טובות משתנות בהתאם אם אתה עובד עם מערכות קיימות או מתחיל מאפס.
מלבד השיטה ההיברידית, שמשלבת בעצם את שתי הטקטיקות, ישנן שתי אסטרטגיות עיקריות לתכנון מערכת. בואו נסתכל על שתי גישות עיצוב המערכת הללו.
1. אסטרטגיה מלמטה למעלה
תת-המערכות והרכיבים ברמה הנמוכה ביותר (אפילו תת-רכיבים) מתוכננים תחילה בטכניקת תכנון מערכת זו. לאחר מכן ניתן לפתח תתי-מערכות ברמה גבוהה יותר ורכיבים גדולים יותר בקלות וביעילות רבה יותר אם רכיבים אלה מתוכננים מראש. זה חוסך זמן בחיפוש ופתרון בעיות.
תהליך השילוב של רכיבים ברמה נמוכה יותר לסטים גדולים יותר חוזר על עצמו עד שהמערכת כולה מורכבת מרכיב בודד. גישה זו הופכת גם פתרונות גנריים ויישומים ברמה נמוכה יותר לשימוש חוזר. כאשר רמת ההפשטה צפויה להיות גבוהה, שיטה זו היא אידיאלית.
אולם מכיוון ששיטה זו אינה משולבת במבנה הנושאים, קשה לפתח איתה פתרונות איכותיים. בגלל מידת ההפשטה הגבוהה, אפשר גם להשתמש בפונקציות מיותרות שהן היעילות ביותר.
2. אסטרטגיה מלמעלה למטה
סגנון עיצוב זה נותן עדיפות לפירוק המערכת לתת-מערכות ורכיבים. במקום לבנות מלמטה למעלה, כמו בטכניקת מלמטה למעלה, האסטרטגיה מלמעלה למטה משיגה תחילה את המערכת כולה לפני שמפרקת אותה לתת-מערכות.
לאחר מכן נוצרות תת-מערכות אלו ומופרדות לתת-מערכות קטנות יותר ולסטים של רכיבים הממלאים את צורכי המערכת הגדולה יותר. במקום להתייחס לתתי המערכות הללו כאל דברים נפרדים, השיטה הזו מתייחסת אל המערכת כולה כאובייקט בודד.
תת המערכות נחשבות כישות עצמאיות כאשר המערכת בסופו של דבר מתוכננת ומופרדת בהתאם לתכונותיה. לאחר מכן הרכיבים מאורגנים במסגרת היררכית עד לתכנון הרמה הנמוכה ביותר של המערכת. שיטה זו מוגדרת היטב ואינה מעודדת הפשטה.
הטכניקה מלמעלה למטה אופיינית לאיכות גבוהה מאוד מאחר שתהליך התכנון ממשיך להגדיר תת-מערכות ורכיבים כפי שהם מתאימים למערכת, וכתוצאה מכך מערכת יעילה, מגיבה ואפקטיבית ביותר.
הפתרונות, לעומת זאת, אינם גנריים ואינם ניתנים לניצול נרחב. למערכות אלו יש גם עיצובים מורכבים יותר והן קשות יותר לתחזוקה.
טכניקות תכנון היברידיות, לעומת זאת, משלבות את התכונות האיכותיות של השיטה מלמעלה למטה עם יכולת השימוש החוזרת של השיטה מלמטה למעלה והמבנים המאורגנים היטב. כתוצאה מכך, רוב המערכות, הן טכניקת תכנון המערכת המוצלחת ביותר.
מהן קבוצות המשנה השונות של עיצוב המערכת?
קבוצות המשנה של עיצוב המערכת הן כדלקמן:
1. עיצוב לוגי
זוהי הפשטה של זרימת הנתונים, התשומות והפלטים של המערכת. הוא מתאר את המקורות, היעדים, מאגרי הנתונים וזרימות הנתונים באופן שיענה על דרישות המשתמש. העיצוב הלוגי של מערכת נוצר מתוך מחשבה על מידה של פירוט שמסבירה באופן וירטואלי כיצד המידע זורם לתוך המערכת וממנה. נעשה שימוש בתרשימים של ER וזרימת נתונים.
2. עיצוב פיזי
תכנון פיזי מקושר לתהליכי הקלט והפלט האמיתיים של המערכת. מטרות המפתח של התכנון הפיזי הן לשלוט כיצד הנתונים נבדקים, מעובדים ומוצגים כתוצאה מכך. הוא מתמקד בעיקר בעיצוב ממשק המשתמש, עיצוב תהליכים ועיצוב נתונים.
3. עיצוב אדריכלי
זה ידוע גם בתור רמת העיצוב הגבוהה מכיוון שהוא מדגיש את עיצוב ארכיטקטורת המערכת. הוא דן בטבעה ובמקורותיה של המערכת.
4. עיצוב מפורט
הוא מבוסס על עיצוב אדריכלי ומדגיש את הצמיחה של כל נושא.
מהן המשימות העיקריות שבוצעו במהלך תהליך תכנון המערכת?
1. צור את הגדרת העיצוב
- תכנון וזיהוי הטכנולוגיות שישמשו לבנייה ויישום של רכיבי המערכת והממשקים הפיזיים.
- קבע אילו טכנולוגיות ורכיבי מערכת נמצאים בסכנה להתיישנות או להתפתח לאורך שלב ההפעלה של המערכת. בצע הכנות להחלפה בסופו של דבר.
- תעד את גישת הגדרת העיצוב, כולל כל מערכות מאפשרות, סחורות או שירותים הנדרשים להשלמת התכנון.
2. קבע תכונות עיצוב
- הגדירו את קריטריוני התכנון המתייחסים למאפיינים האדריכליים וודאו שניתן ליישם אותם.
- הגדירו ממשקים שלא הוקמו בשלב ארכיטקטורת המערכת או שיש להגדיר אותם ככל שפרטי התכנון הופכים מפורטים יותר.
- הגדר ותעד את תכונות העיצוב של כל רכיב מערכת.
3. שקול את האפשרויות שלך לקבלת רכיבים
- בחן את חלופות העיצוב שלך.
- בחר את האפשרויות הטובות ביותר.
- אם יוחלט לפתח את אלמנט המערכת, יופעלו שאר תהליכי הגדרת התכנון והיישום. אם יש לרכוש רכיב מערכת או לעשות בו שימוש חוזר, ניתן להשתמש בשיטת הרכישה כדי לקבל אותו.
4. ארגן את העיצוב
- ללכוד ולעקוב אחר ההיגיון מאחורי כל החלטה עיצובית ואדריכלית.
- להעריך ולשמור על שליטה על התקדמות תכונות העיצוב.
למה כדאי ללמוד עיצוב מערכת?
היו כמה פריצות דרך בקנה מידה גדול יישומי אינטרנט במהלך שני העשורים הקודמים. חידושים אלו שינו את נקודת המבט שלנו על פיתוח תוכנה.
פייסבוק, אינסטגרם וטוויטר, בין שאר האפליקציות והשירותים שאנו משתמשים בהם על בסיס יומי, הן כולן מערכות הניתנות להרחבה. מכיוון שמערכות אלו משמשות מיליארדי אנשים ברחבי העולם בו-זמנית, הן חייבות להיבנות לניהול נפחים אדירים של תעבורה ונתונים. עיצוב המערכת נכנס לתמונה כאן.
תידרש להבין רעיונות לעיצוב מערכת וכיצד ליישם אותם כמהנדס תוכנה. לימוד עיצוב מערכות בתחילת הקריירה שלך יכול לעזור לך להתמודד עם קשיי עיצוב תוכנה ביתר ביטחון וליישם רעיונות עיצוב בעבודה היומיומית שלך.
עיצוב המערכת יהפוך למרכיב גדול יותר בתהליך הראיון שלך ככל שתתקדם בקריירה שלך ותתחיל להתראיין לתפקידים ברמה גבוהה יותר. לכן, ללא קשר לרמת המיומנות שלך, עיצוב המערכת חשוב.
היתרונות של עיצוב מערכת
- זה מזרז את ההליך.
- זה מוריד את מחיר העיצוב.
- חוסר העקביות נמחק.
- יש לזה כמה משאבים.
- זה הופך את חיי הלקוח לקלים ופשוטים יותר.
סיכום
יש בכך יתרון של שיפור איכות החברה תוך הגדלת הרווחיות.
מערכת פונקציונלית מספקת בקרת איכות מיטבית וכן עלויות ייצור נמוכות יותר עקב עיבוד המוצר והנתונים. זוהי דרישה בכל תעשייה או תחום.
השאירו תגובה