ソフトウェアエンジニアとしての専門性をさらに高めたいのであれば、システム設計を理解する必要があります。 コーディングを始めたばかりでも、システム設計の勉強を始めるのは良い考えです。
キャリアの早い段階で、主にコーディング能力が試されます。 この投稿では、システム設計の概念、システム設計を学ぶ必要がある理由、システム設計プロセス全体で実行される主な業務、システム設計戦略とは何かなどについて説明します。
さぁ、始めよう。
システムデザインとは?
アーキテクチャ、モジュール、コンポーネントなどのシステムの側面を定義するプロセス、およびそれらのさまざまなインターフェイスとそこを流れるデータを定義するプロセスは、システム設計として知られています。
論理的で効率的なシステムを作成することにより、企業または組織の特定の目標と要件を満たすように設計されています。 適切な設計のアイデアとアプローチは、プログラムの複雑さとスケーラビリティに対処するためのロード マップを提供します。
システム設計ストラテジストと経験豊富なソフトウェア エンジニアが、この計画を作成するタスクを任されています。n 適切なガイダンス付き。
コーディングよりも、システム分析、アーキテクチャ パターン、API、デザイン パターン、およびそれらをすべて結び付けることが重要です。 アプリケーションはアーキテクチャの負荷に耐えることができるため、アプリケーションの要件に合わせてシステムを適切に設計することで、不要な費用やメンテナンス作業をなくすことができ、エンド ユーザーにより良いエクスペリエンスを提供できます。
システム設計の XNUMX つの基本的な戦略は何ですか?
最適なシステム設計戦略は、常にシステムの要件によって決まります。 優れたシステム戦術は、既存のシステムを使用するか、ゼロから始めるかによって異なります。
基本的に XNUMX つの戦術を組み合わせたハイブリッド方式以外に、システム設計には XNUMX つの主要な戦略があります。 これら XNUMX つのシステム設計アプローチを見てみましょう。
1. ボトムアップ戦略
このシステム設計手法では、サブシステムと最下位コンポーネント (サブコンポーネントも含む) が最初に設計されます。 これらのコンポーネントが事前に設計されていれば、より高レベルのサブシステムとより大きなコンポーネントをより簡単かつ効率的に開発できます。 これにより、偵察とトラブルシューティングの時間を節約できます。
システム全体が単一のコンポーネントで構成されるまで、下位レベルのコンポーネントをより大きなセットに結合するプロセスが繰り返されます。 このアプローチにより、一般的なソリューションと低レベルの実装がより再利用しやすくなります。 抽象度が高いと予想される場合、この方法は理想的です。
しかし、この方法は問題の構造と統合されていないため、質の高いソリューションを開発することは困難です。 抽象度が高いため、最も効果的な余分な機能を使用することもできます。
2. トップダウン戦略
この設計スタイルは、システムをサブシステムとコンポーネントに分解することを優先します。 ボトムアップ手法のようにボトムアップから構築するのではなく、トップダウン戦略では、まずシステム全体を概念化してからサブシステムに分解します。
次に、これらのサブシステムが作成され、より大きなシステムのニーズを満たす小さなサブシステムとコンポーネントのセットに分割されます。 これらのサブシステムを別々のものとして扱う代わりに、この方法はシステム全体を単一のオブジェクトとして扱います。
サブシステムは、システムが最終的に構想され、その機能に従って分離されたときに、独立したエンティティと見なされます。 コンポーネントは、システムの最下位レベルが設計されるまで、階層的なフレームワークに編成されます。 このメソッドは明確に定義されており、抽象化を促進しません。
トップダウン手法は、設計プロセスがシステムに適合するようにサブシステムとコンポーネントを定義し続けるため、非常に高品質の典型であり、非常に効率的で応答性が高く効果的なシステムになります。
一方、ソリューションは一般的ではなく、広く利用することはできません。 これらのシステムは設計がより複雑で、保守がより困難です。
一方、ハイブリッド設計手法は、トップダウン方式の高品質な機能と、ボトムアップ方式の再利用可能性およびよく整理された構造を組み合わせたものです。 その結果、ほとんどのシステムは、最も成功したシステム設計手法です。
システム設計のさまざまなサブセットとは?
システム設計のサブセットは次のとおりです。
1.論理設計
これは、システムのデータ フロー、入力、および出力の抽象化です。 ユーザーの要件を満たす方法で、ソース、宛先、データ リポジトリ、およびデータ フローを説明します。 システムの論理設計は、情報がどのようにシステムに出入りするかを仮想的に説明する、ある程度の詳細を念頭に置いて作成されます。 ER とデータ フロー図が利用されます。
2. 物理設計
物理的な設計は、システムの実際の入力および出力プロセスにリンクされています。 物理設計の主な目標は、結果としてデータをチェック、処理、および表示する方法を制御することです。 主に、ユーザーのインターフェース設計、プロセス設計、およびデータ設計に焦点を当てています。
3.建築デザイン
システム アーキテクチャの設計を強調することから、ハイ レベルの設計とも呼ばれます。 システムの性質と起源について説明します。
4.詳細設計
それは建築設計に基づいており、各科目の成長を強調しています。
システム設計プロセスで実行される主なタスクは何ですか?
1. 設計定義を作成する
- システムのコンポーネントと物理インターフェイスの構築と実装に使用されるテクノロジを計画し、特定します。
- システムの運用段階全体で、どのテクノロジとシステム コンポーネントが時代遅れになったり進化したりする危険性があるかを判断します。 最終的な交換の準備をしてください。
- 設計を完了するために必要なシステム、商品、またはサービスを可能にするものを含め、設計定義アプローチを文書化します。
2. 設計属性を決定する
- アーキテクチャ機能に関連する設計基準を定義し、それらが実装できることを確認します。
- システム アーキテクチャ フェーズで確立されなかったインターフェイス、または設計の詳細がより詳細になるにつれて定義する必要があるインターフェイスを定義します。
- 各システム要素の設計属性を定義して記録します。
3. コンポーネントを取得するためのオプションを検討してください
- 設計の代替案を検討します。
- 最適なオプションを選択してください。
- システム要素を開発することが決定された場合、残りの設計定義および実装プロセスが使用されます。 システム要素を購入または再利用する場合は、取得方法を使用して取得できます。
4. デザインを整理する
- すべての設計とアーキテクチャの決定の背後にある理由を把握して追跡します。
- 設計属性の進行状況を評価し、制御を維持します。
なぜシステム設計を学ぶ必要があるのですか?
大規模でいくつかのブレークスルーがありました Webアプリケーション 過去XNUMX年間。 これらのイノベーションは、ソフトウェア開発に対する私たちの見方を変えました。
Facebook、Instagram、Twitter など、私たちが日常的に使用しているアプリやサービスはすべてスケーラブルなシステムです。 これらのシステムは、世界中の何十億もの人々によって同時に使用されるため、膨大な量のトラフィックとデータを管理できるように構築する必要があります。 ここでシステム設計の出番です。
システム設計のアイデアと、ソフトウェア エンジニアとしての適用方法を理解する必要があります。 キャリアの早い段階でシステム設計を学ぶことで、ソフトウェア設計の問題に自信を持って対処し、設計のアイデアを日常業務に適用することができます。
システム設計は、キャリアを進めてより高いレベルの役割の面接を開始するにつれて、面接プロセスの重要な要素になります。 したがって、スキルレベルに関係なく、システム設計は重要です。
システム設計のメリット
- 手続きをスムーズにします。
- デザインの価格を下げます。
- 不整合が解消されます。
- いくつかのリソースがあります。
- それは顧客の生活をより簡単でシンプルにします。
まとめ
これにより、企業の品質が向上し、収益性も向上するという利点があります。
機能的なシステムは、最適な品質管理と、製品およびデータ処理による製造コストの削減を提供します。 どの業界や分野でも必須です。
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