ソフトウェアの構築は、多くの異なる部分からなる複雑なプロセスです。 その中に、ソフトウェア アーキテクチャと設計の開発があります。 何らかの理由で、ソフトウェア開発におけるこの 2 つの重要な段階が互いに混同されることがよくあります。
この記事を読んで、ソフトウェア アーキテクチャとソフトウェア設計とは何か、そして、それらが互いにどのように異なるかをご確認ください。
ソフトウェア アーキテクチャとは、ソフトウェアの特性を、ビジネス要件と技術要件に合致した構造化ソリューションに変換するプロセスのことを指します。 ソフトウェア特性とは何でしょうか。 セキュリティ、柔軟性、拡張性、または再利用性などの特性です。
ソフトウェアアーキテクチャは、ソフトウェアのスケルトンとハイレベルなインフラストラクチャの開発に重点を置いています。 一方、ソフトウェア設計は、コードレベルの設計に集中します。 4500>
ソフトウェア設計とは何か？
ソフトウェア設計とは、システムを構成するさまざまな要素を掘り下げた設計プランを構築することです。
なぜ開発チームはソフトウェア設計を行うのでしょうか。 設計計画を作成することにより、システム要件を交渉したり、顧客や利害関係者（例えば、直属の経営者やマーケティング部門）と期待値を設定したりすることができます。 設計計画は、開発プロセス全体を通じて貴重な参照点として機能する。 コーディング、設計、統合、およびテストなどのタスクの実装においてチームを導く青写真のように機能します。
設計計画は常に、
- 要求分析、
- リスク分析、
- およびドメイン分析の後に来ることに留意してください。 ソフトウェア要件仕様 – ユーザー、ハードウェア、および他のシステムとの相互作用の間にシステムが期待される動作を、機能的および非機能的な要件の形で記述した文書です。 要件は実行可能で測定可能であるべきです。 また、ビジネス要件にトレーサブルである必要があります。
- 高レベル設計 – このタイプの設計は、システム設計をサブシステムおよびモジュールのより具体的なビューに断片化します。 最も重要なのは、システムがどのようにモジュールで実装され、これらのモジュールがどのように互いに作用するかに焦点を当てることです。
- 詳細設計 – ソフトウェア設計では、モジュールを実装する問題を掘り下げた詳細なシステム設計も生成されます。 これは、すべてのモジュールの論理構造と、他のモジュールと通信するためのインターフェイスを定義するため、開発チームにとって便利です。
例：。 SOLID
ソフトウェアを構築するプロセスでソフトウェア設計が果たす役割を理解するために、その重要な構成要素の 1 つである SOLID 原則を詳しく見てみましょう。 SOLID とは、Single Responsibility（単一責任）、Open Closed（オープン クローズ）、Liskov substitution（リスコフ代替）、Interface Segregation（インターフェイス分離）、および Dependency Inversion（依存関係の逆転）の原則を指します。 たとえば、単一責任原則は、各クラスが 1 つの責任だけを持つべきであると述べています。 一方、インターフェイス分離原則は、クラスがその目的にとって必須ではない機能の実装を決して強制されないような方法でコードを構造化することを提案します – インターフェイスを分類するための手法です。 システムの複雑性を管理し、構成要素間の通信/調整メカニズムを設定するのに役立ちます。
ソフトウェア アーキテクチャとは、セキュリティやパフォーマンスなどの問題を最適化しながら、ビジネスおよび技術目標を満たす構造化されたソリューションを定義することを指します。
開発チームが、たとえば、ソフトウェア開発プロセスの組織に関する一連の決定を行う必要があるのは、すでにこのレベルです。
- システムを構成する構造要素とそのインターフェースの選択、
- これらの要素がどのように協調するか (動作)、
- 構造要素と動作要素をより大きなサブシステムに構成、
- 組織の指針となるアーキテクチャのスタイル、
- アーキテクチャと主要ビジネス目標の整合性などです。
これらの決定は、ソフトウェアのパフォーマンス、品質、および保守性に多大な影響を及ぼします。 最終的には、ソフトウェアアーキテクチャは最終製品の成功の決定的要因です。
ソフトウェアアーキテクチャの中心的な目標は、アプリケーションの構造に影響を与える要件を特定することです。 ソフトウェアアーキテクチャは、機能要件と品質要件の両方を扱い、システムの全体的な品質と機能性を向上させます。
よく開発されたアーキテクチャは、ソリューションの構築に伴うビジネスリスクを低減させます。 また、ビジネス要件と技術要件の間のギャップを縮めることができます。
ソフトウェア アーキテクチャと設計：その関係と決定的な違い
ソフトウェアアーキテクチャはシステムの構造を示し、実装の詳細を隠して、システムコンポーネントが互いにどのように相互作用するかに焦点を当てます。 一方、ソフトウェア設計は、システムの実装に集中し、しばしばかなり詳細に掘り下げます。 ソフトウェア設計は、アルゴリズムとデータ構造の選択、および、すべてのコンポーネントの実装の詳細を中心に据えます。 しかし、それらを区別するためのルールを定義することにエネルギーを失う代わりに、それらを 1 つのプロセスの 2 つの部分として扱う方が賢明です。 開発チームがソフトウェア設計の段階で、よりアーキテクチャに近い決定を下すこともあります。 一方、設計にもう少し集中し、それが設定されたアーキテクチャの実現にどのように役立つかを見ることが有益な場合もあります。
一般にアーキテクチャはその範囲内に設計を含んでいますが、設計については同じことは言えません。 ソフトウェアアーキテクチャと詳細設計の間に線を引くのは、ソフトウェアアーキテクトの仕事です。
ソフトウェアアーキテクチャの現在の傾向は、設計が時間とともに進化する傾向があるという事実を指摘しています。 ソフトウェアアーキテクトは、前もってすべてを知っていて、完全なシステムアーキテクチャを提供することはできません。 一般に、設計は実装の段階で発展します。 システムが実装されると、ソフトウェアアーキテクトはそこから学び、実際の要件に対してそれをテストすることができます。
Conclusion
ソフトウェアアーキテクチャとソフトウェア設計は、ソフトウェア開発プロセスの 2 つの別々の段階として正しく扱われています。 アーキテクチャには、ハイレベルな視点とかなりの経験が必要です。 ソフトウェアアーキテクトは通常、長年の経験を持つチームリーダーです。 彼らは、戦場で試された革新的なアプローチに関する優れた知識を持っており、計画段階で最善の決定を下すのに役立ちます。
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