跨平台的网络云盘软件设计实现【二】

在我们做好软件的用例分析、语言的选择和基本的一个功能活动图后，我们便可以开始大致软件的设计。

在用例图中，我们看到有两个用例：一个是用户的配置、一个是系统的监控。但用例图中中还隐藏着一个功能，那就是同步。

现在我们清楚了，软件要满足下面三个功能：

用户接口
文件系统监控
云同步

明白了功能，那就好开始设计了。

刚开始设计时，要遵循一些规则，这样避免后面软件开发的中设计的失误导致设计的重写。而且在整个开发过程中，自己采用了一些敏捷的思想：快速迭代，每次迭代能完成一个新的feature。在设计领域，有很多的理论知识，其中设计模式哲学受到很多大牛的推崇，自己也参考了许多。

在设计初，对于这三种功能，我们要映射到软件中，其实映入脑海的就是将三个功能通过三个模块来实现，而由于三个模块彼此需要交互，所以需要一定的协议来进行沟通。

我想大家也能想到怎么设计这三个模块和之间的协议吧？对！就是将三种功能映射为三个独立的线程，而之间的协议则是自己定义的消息（如下图）。

现在最基本的功能设计已经完成，接下来我们需要对之前的用例图中每个用例进行分析，以便于更加详细的设计。

我们选取用户添加监控目录这个主要的用例作为例子，将不同模块之间的在时间轴上的交互用时序图画了出来。这样，我们就能知道在模块在时间先后的交互。

其实在看到时序图时，我们能基本上对一个流程有了很清楚的了解, 我们就基本上可以开始类的设计了。

在类的设计中，比较重要的是接口的设计，只要接口定下来了，后面的功能修改就比较容易。从另一方面说，接口的定义要很深层次的考虑。

明确性
可扩展性
唯一性

在我们的软件设计中，所有的外部交互都是消息，所有消息基本上所接口。在消息的定义中我们可以参考一些工作中的相关消息定义。

总的来说，消息有head，body，而head的定义必须明确，而且有些属性必须唯一。同时我们需要携带一些接口调用所携带的数据，而且这些数据最好能有一定的规范来处理。我们参考了json-rpc规范。用python中的字典格式来作为参数进行交换。

具体消息设计如下：

Message type is below
Header:message typemessage IDreceiver UIDsender  UIDneed    ack
Body:{'XXX': 'XXX'}

类图如下：

在上图，我们明确定义了消息头的属性。其中消息的类型、消息ID、消息的接收者UID、消息发送者UID、是否需要ack。这样一条消息就可以明确无误地传达到接收的模块中、而body则可以通过python的字典(key value)进行扩展。

有了消息定义，那么软件系统怎么来传输消息呢？

在软件设计中，我们采用了一个BUS来负责消息的统一管理。所谓的消息BUS，就是能让不同的功能模块通过它来实现消息的发送、接收、广播等等。。。我们以后的文章还会详细介绍。

在定义完消息接口后，我们可以开始类的设计。我们在用例分析时，得到3种功能模块，这样在类的设计中，则表现为类。那么我们是分开设计呢？还是有共同的属性和方法可以提供？首先，每个模块的接口都是通过消息来实现的，那么功能模块处理消息是有共同的处理流程。同时，模块之间是有共同的属性的。

在设计中，我们需要保证各个功能模块是独立的，同时要满足异步性，这样就能让不同的功能模块协同工作。在这种设计中，我们可以选择线程。我们在设计中把每个功能模块统称为一个actor。每个actor对应在操作系统中是一个线程。

下面是我们设计的功能模块类图：

由于采用消息作为接口，那么我们在每个actor中需要一个消息队列，用来异步处理消息，同时每个actor有一个名字来标识它，我们也需要全局唯一的ID来让系统投递消息。actor提供提供根据消息内容来调用不同方法的消息处理入口，也提供监听其他actor的方法，这样actor能直接广播通知所有关心这个事件的actor。（观察者模式，对吧）

同时，我们需要在不同的actor中实现对不同消息的不同处理操作，同时有不同actor特定的属性和功能。

这样的设计能大大提高代码的重用度。

未完待续。。。。。。

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