قد يظن البعض أن ما يقصد بالتصميم هو شكل البرنامج فقط. لكن هذا جزء بسيط منه.
فماذا يقصد بتصميم البرنامج (Software Design)؟
مرحلة التصميم لبرنامج هي عملية تحليلية لمتطلبات البرنامج لاختيار و بناء هيكل البرنامج و أجزاءه و كيفية ترابطها مع بعضها البعض، ينتج عن ذلك مجموعة من الملفات و النماذج و الرسومات البيانية التي يمكن منها برمجة وكتابة شيفرة البرنامج “بالكامل”.
و تنقسم مرحلة التصميم إلى مراحل عديدة من أهمها:
1 – تصميم البنية أو الهيكل Architectural Design
2 – تصميم نماذج البرنامج باستخدام اللغة الرسومية UML – Unified Modeling Lanuage
3 – تصميم واجهة الاستخدام GUI – Graphical User Interface
وهذا شرح موجز لكل مرحلة كما يلي:
أولا : تصميم البنية أو الهيكل (Architectural Design)
كما أن بناء مبنى يتطلب أولا تحديد شكل هيكله، فكذلك بناء البرنامج. هيكيلة البرنامج هي عميلة ترتيب لأجزاء البرنامج بطريقة معينة و
مرتبة و تنظيم ترابط هذه الأجزاء مع بعضها البعض. غالبا لا تتطلب هذه مرحلة الابتكار، فهناك أنواع معروفة و محددة من الهياكل. كل ما يُستلزم في هذه المرحلة أو اختيار الهيكل المناسب للبرنامج. يعتمد اختيار الهيكل على نوع البرنامج و على دراسة جوانب آخرى مهمة كالأداء (performance) والحماية و الأمان (security and safty) و سهولة الصيانة (Maintainability).
من الهياكل المستخدمة:
أ ) هيكل الخادم-المخدوم (أو الزبون) (Client-Server Architecture)
و يستخدم في البرامج التي تعمل على أكثر من جهاز أو موزعة على شبكة. مثال: متصفح الانترنت.
ب) هيكل الطبقات (Layered Architecture)
ويستخدم في البرامج التي تنقسم إلى أجزاء واضحة (طبقات). و كل طبقة تعتمد على ما تحتها من طبقات.
مثال: برامج تحويل و إرسال البيانات عبر الشبكة. فتحويل البيانات يستلزم مراحل و كل مرحلة تعتبر طبقة.
ج) هيكل التخرين أو المخرن (Repository Architecture)
و يستخدم في البرامج التي تعتمد على قاعدة (أو قواعد) بيانات كبيرة (Database).
مثال: برنامج تنظيم مكتبة يحتوي قاعدة بيانات ضخمة تحوي جميع معلومات الكتب و معلومات الموظفين …الخ. ، و يستخدم هذه القاعدة أكثر من شخص في نفس الوقت.
ثانيا: تصميم النماذج بالـ UML:
وهي أهم المراحل، حيث أنها زبدة التصميم وفيها الجزء الأكبر من التحليل و التفكير و “الابتكار” في عملية التصميم.
لكن ما هي ال UML؟
هي لغة رسومية موحدة و متفق عليها دوليا تُستخدم لرسم نماذج “لأجزاء” البرنامج. هذه النماذج تُستخدم في برمجة البرنامج كاملا. بعبارة آخرى، لايحتاج المبرمج إلى مستندات متطلبات البرنامج “مباشرة”، بل يبرمج البرنامج من هذه الرسوم و النماذج فقط، كالمهندس المعماري الذي لا يحمل في يديه أثناء العمل إلا تخطيطات المبنى.
من أهم نماذج ال UML:
• نموذج دراسة حالة (سمة) من البرنامج (Usecase Diagram)
• نموذج ترابط الأصناف أو الأجزاء (Class Diagram)
• النماذج الديناميكية (Dynamic Diagrams) ، وتنقسم إلى:
– نموذج الفعالية بين الأجزاء (Activity Diagram)
– نموذج التعاون أو الاشتراك (بين الأصناف) (Collaboration Diagram)
– نموذج تسلسل الأحداث (Sequence Diagram)
– نموذج المراحل (Statechart)
وهذه بعض الأمثلة:
في نهاية هذه المرحلة الطويلة و المتعبة نكون قد أنتجنا نماذج مفصلة و عديدة عن البرنامج تكون جاهزة لتقديمها للمبرمج.
ثالثا: تصميم واجهة الاستخدام (GUI Design)
واجهة الاستخدام هي واجهة البرنامج التي يتعامل معها المستخدم. وتشمل بالأساس الجزئ المرئي الذي يتكون عادة من نوافذ و أزرار و حقول كتابة و لون الخلفية و لون الخط… الخ.
يتعلق هذا القسم بالجزء الفني و جمالي من البرنامج. كم يهتم بسرعة استجابة الواجهة و إمكانيتها إعطاء معلومات واضحة و كافية للمستخدم. وهناك دراسات كثيرة في هذا المجال تشمل دراسة الجانب النفسي للإنسان و تأثره بالألوان و بطريقة ترتيب الأشياء.
على سبيل المثال، من النصائح المعروفة في هذا المجال هي: لا تستخدام جميع ألوان قوس قزح في واجهة برنامجك!
. من
المفضل استخدام لونين إلى أربع ألوان مختلفة كحد أقصى.مثال على واجهتين مختلفيتن لبرنامج الآلة الحاسبة:
ما مدى تأثير كل واجهه على : سرعة الاستخدام، بساطة المظهر، نوع المستخدم؟ (مبتدئ/خبير)
هل لاحظت مدى الفرق؟
هل هناك فروق في جوانب آخرى؟ ما هي؟
والسلام
__________________________________________
*مصادر الصور:
صورة 1: http://pigseye.kennesaw.edu
صورة 2 و 3: www.csci.csusb.edu
صورة 4: http://trials2.pocketgear.com
صورة 5: http://homepage.mac.com/superpixel
المصدر