软件设计包括哪些方面

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软件设计是一门将编程或脚本语言用于优雅地表达并解决实际问题的艺术与科学。在软件设计中，优雅表达的含义是指软件代码应易于理解、扩展和维护。从广义上讲，软件设计首先是一门科学，旨在解决用户需求，其次它也是艺术，涉及到创造性和个人理念的表达。
软件设计不仅要求掌握科学知识，如数据结构、计算机原理和编程语言等，这些是计算机科学教育的基础。科学性的一个特点是可量化，例如，通过算法的时间和空间复杂度来比较不同算法的优劣。然而，软件设计的艺术性则难以量化，如审美和创造力的运用，这使得软件设计的评价标准不那么明确，有时在行业中被忽视。
软件设计的目标是实现用户需求，并使新需求的实现变得便捷。需求分析定义了要做什么，而设计则关注如何做得更好。评价软件设计的优劣没有统一标准，但可以通过遵循设计原则来指导实践。这些原则可能因项目而异，并非一成不变。
设计是一个提炼和抽象的过程，旨在从众多因素中识别关键点，并将这些抽象体现在软件模型中。软件设计不只是思考，还需要编写代码以辅助构思。设计者应通过创造有生命的模型，将软件视为有生命实体来赋予其生命力。
软件设计还涉及做出选择，类似于人在面临多个工作机会时所做的选择。设计过程中，将问题模块化有助于简化问题，但也增加了模块间耦合度的考量。
软件设计工程师负责根据项目管理要求和软件工程原则，进行软件系统的整体设计，包括功能模块的划分、算法选择和代码编写。他们还需指导程序员的工作，优化软件，并进行集成测试，以确保软件满足设计要求并具有高质量。