軟件設計包括軟件的結構設計，數據設計，接口設計和過程設計。
結構設計是指：定義軟件系統各主要部件之間的關系。
數據設計是指：將模型轉換成數據結構的定義。
接口設計是指：軟件內部，軟件和操作系統間以及軟件和人之間如何通信。
過程設計是指：系統結構部件轉換成軟件的過程描述。
軟件設計 - 設計原則
（圖）軟件設計軟件設計
壹、設計對於分析模型應該是可跟蹤的：軟件的模塊可能被映射到多個需求上。
二、設計結構應該盡可能的模擬實際問題。
三、設計應該表現出壹致性。
四、不要把設計當成編寫代碼。
五、在創建設計時就應該能夠評估質量。
六、評審設計以減少語義性的錯誤。
軟件設計 - 設計過程
軟件的設計是壹個將需求轉變為軟件陳述（表達）的過程。這種陳述給壹個對軟件的全局觀點。系統通過逐步求精使得設計陳述逐漸接近源代碼。
這裏有兩個基本步驟；第壹步是初步設計 Preliminary design ，關註於如何將需求轉換成數據和軟件框架。
第二步是 詳細設計 Detail design ，關註於將框架逐步求精細化為具體的數據結構和軟件的算法表達。發生中的設計行為、數據、算法和程序設計都需要由現代程序所需的界面設計這壹清晰的行為來結合起來。界面設計 Interface design 建立程序布局和人機交互機制。貫穿設計過程的質量由壹系列的 正式技術評定 formal technical reviews 或 設計排演 design walkthroughs 來評價。
軟件設計 - 指導方針
（圖）軟件設計軟件設計
1. 設計應該展現層次結構使得軟件各部分之間的控制更明智。
2. 設計應當模塊化；這就是說，軟件應在邏輯上分割為實現特定的功能和子功能的部分。
3. 設計應當由清晰且可分離的數據和過程表達來構成。
4. 設計應使得模塊展現獨立的功能特性。
5. 設計應使得界面能降低模塊之間及其與外部環境的連接復雜性。
6. 設計應源自於軟件需求分析期間獲得的信息所定之可重復方法的使用。
要擁有良好的設計特征不是靠碰運氣，而在設計過程中通過綜合運用基礎設計原理、系統方法論、徹底的評定回顧可以有助於良好的設計。軟件設計方法每天都在進化，作為已經經過測試和細化的方法，良好的設計應具有以下的四種特性，並在所有這些特性之間保持壹致。
1. 將信息領域的表達轉換為軟件設計的表達的機制。
2. 表示功能組件及其界面的符號。
3. 逐步求精和分割的試探。
4. 質量評估的指導方針。
開發軟件的時候，不管采用何種設計方法您必須能夠熟練運用壹套關於數據、算法和程序設計的基本原理。
軟件設計 - 設計基礎
（圖）軟件設計軟件設計
軟件設計方法論的這套基本原理已經經過了多年的進化。每種概念的影響程度不盡相同，但它們都經歷了時間的洗禮。基於這些基本原理設計者可以采用更多更成熟的設計方法。這些基本原理有助於設計者回答以下的問題：
1. 將軟件分割成獨立的組件時會采用何種標準？
2. 怎樣將軟件的原則性表示詳細分割成函數或數據結構？
3. 有沒有定義壹個軟件設計的技術質量的統壹標準？
M.A. Jackson 曾經說過： “對壹個計算機程序員來說，分辨讓程序運行和讓程序正確之間的差異是壹個良好的開端。 ”為了“ 使程序正確 ” ，基本設計原理提供了必須的框架。
抽象 Abstraction 在最高層次上指的是使用待解決的問題領域內的術語描述的解決方案。相對較低層次的抽象則更多的面向程序語言，最低層的抽象則是解決方案的可直接實現的方式描述。軟件設計的每壹個步驟都是對相應層次解決方案的抽象的逐步求精。
求精 Refinement 又叫做逐步求精指的是通過程序細節連續細化來開發程序體系的策略。分步驟的對程序抽象進行分解直至成為編程語言的過程同時造就了程序的層次結構。在這壹點上要對細節多做考慮，這也展示了求精實際上是個苦心經營的過程。
模塊化 Modularity 指的是軟件可被分割為分別命名並可尋址的組件（也叫做模塊），將模塊綜合起來又可以滿足問題的需求的性質。 " 軟件的模塊化是允許智能化管理程序的唯壹屬性。 " 換句話說，當您將壹個復雜問題分解為壹些小問題時會更容易解決。需要重點解釋的是即使壹個系統必須象 " 單片機 " 壹樣來實現，它也可以采用模塊化設計。
（圖）軟件設計軟件設計軟件體系（架構）
軟件體系（架構） Software Architecture 涉及到程序的兩個重要特性： 1) 模塊的層次結構。 2) 數據結構 。這源自於需求分析時將真實世界問題的含蓄定義與軟件解決方案的要素關聯起來的分割過程。當問題的每個部分通過壹個或多個軟件要素得到解決後，與問題的定義和解決相壹致軟件和數據結構的進化就開始了。這個過程代表了軟件的需求分析和設計之間的位置。
控制層級 Control Hierarchy 也稱作程序結構，描述程序組件的組織並意味著控制層級。它並不描述軟件的程序方面，比如進程順序、決定的事件 / 命令、或工作循環。如下的層級圖表展示了模塊之間的通信流，並顯示哪些模塊是重復的。這個圖表描述了壹個能夠讀文件，計算每個記錄的值並書寫報表來顯示記錄的信息和所完成的計算。
數據結構 Data structure 描述了單個數據間的邏輯關系。數據結構規定了數據的組織、訪問方法、關聯程度、和信息的選擇處理。數據結構的組織和復雜性只受限於設計者的靈活性。唯壹的限制就是經典數據結構的數量阻礙了更多的久經考驗的結構出現。
軟件程序 Software Procedure 著重於處理每個模塊的細節並必須提供壹個精確的處理規範，包括事件順序、準確的判定點、重復操作、甚至數據結構。軟件的程序表現是分層的，處理方法應該包括其所有子模塊的參考。
信息隱藏 Information Hiding 的法則建議 由設計決定所刻劃的模塊特性應該對其余的模塊不可見 。換句話說，模塊應被設計和指定為包含在模塊內部且其他模塊不可訪問的內容對其他模塊來說是無需的。隱藏意味著有效的模塊性能夠通過定義壹套獨立的模塊來實現，這些模塊相互之間的通信僅僅包括實現軟件功能的所必須的信息。將使用信息隱藏作為設計標準在測試或今後的維護期間需要修改系統時帶來了最大的好處。
軟件設計 - 設計方法論
（圖）軟件設計軟件設計
設計過程中用以促成模塊化設計的四個區域： 模塊 Modular 、數據 Data 、體系 Architectural 和 程序 Procedural 設計。
模塊設計 Modular design 減低了復雜性、便於修改、且使得支持系統不同部分的並行開發實現起來更容易。模塊類型提供的操作特性通過結合時間歷史、激活機制、和控制模式來表現。在程序結構內部，模塊可以被分類為：
1. 順序 sequential 模塊，由應用程序引用和執行，但不能從表觀上中斷。
2. 增量 incremental 模塊，可被應用程序先行中斷，而後再從中斷點重新開始。
3. 並行 parallel 模塊，在多處理器環境下可以與其他模塊同時執行。
單獨的模塊更容易開發，因為功能可以被劃分出來，而界面只是用來確保功能的獨立。功能的獨立性可以使用兩個定性的標準來衡量： 凝聚性 cohesion －衡量模塊的功能強度的相關性，和耦合性 coupling －衡量模塊間的相互依賴的相關性。
數據設計 Data design 首先並且有些人也堅信，是最重要的設計行為。數據結構的影響和程序上的復雜性導致數據設計對軟件質量有著深遠的影響。這種質量由以下的原理來實施：
1. 適用於功能和行為分析的系統分析原理同樣應該適用於數據。
2. 所有的數據結構，以及各自所完成的操作都應該被確定。
3. 創建數據詞典並用來詳細說明數據和程序的設計。
4. 底層的數據設計決定應該延遲至設計過程的後期。
5. 數據結構的陳述（具體說明）應該只被那些直接使用包含在此結構內的數據的模塊所知道。
6. 有用的數據結構和操作庫可以在適當的時候使用。
7. 軟件設計和編程語言應該支持抽象數據類型的規範和實現。
體系設計 Architectural Design 的主要目標是開發模塊化的程序結構並表達出模塊間的控制相關性。另外，體系設計融合了程序結構與數據結構，以及使得數據得以在程序中流動的界面定義。這種方法鼓勵設計者關註系統的整體設計而不是系統中單獨的組件。選用不同的方法會采用不同的途徑來接近體系的原點，但所有這些方法都應該認識到具有軟件全局觀念的重要性。
程序設計 Procedural Design 在數據、程序結構、和陳述詳細算法的說明都已使用類似英語的自然語言來呈現後，再確定程序設計。使用自然語言來陳述的原因是當開發小組的絕大多數成員使用自然語言來交流的話，那麽小組外的壹個新手在不經學習的情況下會更容易理解這些說明。這裏有個問題：程序設計必須毫無歧義的來詳細說明程序，但我們都知道不含糊的自然語言也就不自然了。
軟件設計 - 設計文檔
（圖）軟件設計軟件設計設計文檔
在任何系統中，開發文檔都是有價值的東西。現在已經有許多不同的經過發展的文檔計劃可供您在創建系統時候進行選擇。其中相當不錯的壹種模型就是所謂的設計規範 （譯者註：此處原有的超鏈接已經失效，所以無法得到其原始的模板。但 CKER 還有壹套被稱作的 APM 的文檔模板似乎不錯。以後也許會翻給大家來看看 ……^_^ ） 。 當您察看此文檔的大綱的時候 , 請註意各級別的詳細內容。第壹部分展示了源自於系統說明和其他定義文檔的設計成果的總體範圍。第二部分展示的是涉及支持文檔的詳細說明。第三部分的內容又稱作設計描述，在初步設計階段完成。第四、五部分的內容將初步設計階段的內容發展至詳細設計階段。第六部分展示了確保以下兩條原則的交叉參考矩陣：
1. 用軟件設計滿足所有的需求。
2. 指出實現特定需求的關鍵模塊。
第七部分在開發測試程序（步驟）的第壹步對系統的功能性和正確性進行測試是必要的。如果在開發設計規範的同時已經並行開發了詳細的測試程序規範的話，本部分可以刪除。第八部分詳細說明了將系統打包傳送至用戶站點的考慮和要求。在文檔剩下的第九、十部分中包括了算法描述、選擇程序、列表數據、流程圖、偽代碼、數據流圖表、以及所有在設計規範開發時所用到的相關信息都可以放在此處。
軟件設計 - 面向對象
（圖）軟件設計軟件設計
面向對象的設計（ OOD ）通過模塊化信息及其加工方法而不單單是加工方法來讓數據對象和加工操作得以互相連接。這個過程依賴於三個極其重要的設計概念：抽象、信息隱藏、和模塊化。所有的設計方法都力爭展現這些特性；但只有 OOD 的機制才能使設計者能夠無需增加復雜性或加以折衷就獲得所有三種特性。在 OOD 中，我們有 objects （對象） , operations （操作） ,和 messages （消息） 。 Objects （對象 ） , 又稱作類，可以是人、機器、命令、文件、汽車、房子，等等。 operations （操作） , 包含了私有的數據結構和用於變換數據結構的加工方法。 messages （消息） 用於激活調用操作控制和對象的程序構造。這就是說對象的***享部分是其的接口而消息在接口之間移動並指定希望使用對象的何種操作，但並不知道操作是怎樣具體實現的。對象在收到消息之後決定如何來執行消息。現在讓我們來看看在面向對象的系統中的某些工具是如何使用的：
1. 偽代碼 － 接近計算機編程語言的指令，但使用的是近似英語的語言而不是真正的編程語言以便於查看程序邏輯。下面是壹個加工文件中的記錄的範例 :
Start ( 開始 )
Initialize program ( 初始化程序 )
Read a record ( 讀壹個記錄 )
Process record ( 加工記錄 )
Move record to print area ( 將記錄移至打印區 )
Write a line ( 寫壹行 )
End job ( 結束任務 )
Stop run. ( 停止運行 )
2. 原型 － 在開發軟件包的第壹個版本或模型，或者計算機硬件準備好作生產前測試時的步驟。通常可以使用您所喜愛的 RAD 工具來創建。
3. TOE 圖表 － (Task 任務 , Object 對象 , Event 事件 圖表 ) 用來展示需要完成的任務或工作、執行工作的對象、以及完成此過程的事件或動作。請看下面將兩個數相加的 TOE 圖表：
任務、對象、事件
啟動程序 Main Form OnStartup
輸入第壹個數 EdtFirstNumber User types in
輸入第二個數 EdtSecondNumber User types in
求和 EdtResult OnClick
程序退出 BtnExit OnClick
正如您在上例中所見，這正確說明了要執行什麽、誰來執行、以及什麽時候來執行。
軟件設計 - 應用領域
（圖）軟件設計軟件設計kd櫥櫃設計軟件
在現代社會中，軟件應用於多個方面。典型的軟件比如有電子郵件嵌入式系統，人機界面、辦公套件、操作系統、編譯器、數據庫、遊戲等。
kd櫥櫃設計軟件
各個行業幾乎都有計算機軟件的應用，比如工業、農業、銀行、航空，政府部門等。這些應用促進了經濟和社會的發展，提高人們的工作效率，同時提升了生活質量。
軟件設計存在於各種應用中，存在於軟件開發的各個方面。而程序設計通常包含了程序設計和編碼的反復叠代的過程，它是軟件開發的壹個階段。
軟件工程力圖對軟件項目的各個方面作出指導，從軟件的可行性分析直到軟件完成以後的維護工作。軟件工程認為軟件開發與各種市場活動密切相關。比如軟件的銷售，用戶培訓，與之相關的軟件和硬件安裝等。軟件工程的方法學認為壹個獨立的程序員不應當脫離團隊而進行開發，同時程序的編寫不能夠脫離軟件的需求，設計，以及客戶的利益。
軟件工程的發展是計算機程序設計工業化的體現。
軟件設計 - 發展方向
（圖）軟件設計軟件設計
軟件開發過程是隨著開發技術的演化而隨之改進的。從早期的瀑布式(Waterfall)的開發模型到後來出現的螺旋式的叠代(Spiral)開發，以致最近開始興起的敏捷開發方法（Agile），他們展示出了在不同的時代軟件產業對於開發過程的不同的認識，以及對於不同類型項目的理解方法。
註意區分軟件開發過程和軟件過程改進之間的重要區別。諸如像ISO15504,ISO9000,CMM,CMMI這樣的名詞闡述的是壹些軟件過程改進框架，他們提供了壹系列的標準和策略來指導軟件組織如何提升軟件開發過程的質量、軟件組織的能力，而不是給出具體的開發過程的定義。
“敏捷開發”（AgileDevelopment）是軟件工程的壹個重要的發展。它強調軟件開發應當是能夠對未來可能出現的變化和不確定性作出全面反應的。
敏捷開發被認為是壹種“輕量級”的方法。在輕量級方法中最負盛名的應該是“極限編程”（ExtremeProgramming），簡稱為XP）。而與輕量級方法相對應的是“重量級方法”的存在。重量級方法強調以開發過程為中心，而不是以人為中心。重量級方法的例子比如CMM、PSP、TSP。
面向側面的程序設計（AspectOrientedProgramming），簡稱（AOP）被認為是近年來軟件工程的另外壹個重要發展。這裏的方面指的是完成壹個功能的對象和函數的集合。在這壹方面相關的內容有泛型編程（GenericProgramming）和模板。[1]