高级设计与低级设计的区别

在软件开发中，高级设计和低级设计是两个重要的概念。高级设计通常是指软件设计的抽象层次比较高，注重整体架构和软件体系结构的设计。低级设计则更加注重实现细节和性能优化等方面。

高级设计

概述

高级设计主要关注软件的架构、模块划分、业务逻辑封装等抽象层面的设计。高级设计的目标是实现软件的可扩展性、易维护性和可复用性等优良的软件工程特性。

特点

高级设计具有以下特点：

• 面向对象：高级设计通常采用面向对象的设计方法，利用对象的封装、继承、多态等特性来实现软件的组件化和模块化。
• 抽象层次高：高级设计更加关注软件的抽象层次，注重定义抽象数据类型和接口。
• 可扩展性强：高级设计注重软件的模块化和组件化，可以方便地增加或替换模块，从而实现软件的可扩展性。
• 易维护性高：高级设计注重代码的复用和模块化，从而降低代码的耦合性和复杂性，使得软件的维护更加容易。
• 可复用性强：高级设计将软件设计为由多个可重用的组件构成，可以方便地在不同的项目中复用这些组件，从而提高开发效率。

实例

下面是一个使用高级设计的实例：

class Shape {
public:
    virtual double area() const = 0;
    virtual double circumference() const = 0;
};

class Circle : public Shape {
public:
    Circle(double r) : radius(r) {}
    double area() const override { return radius * radius * 3.14159; }
    double circumference() const override { return 2 * radius * 3.14159; }
private:
    double radius;
};

class Square : public Shape {
public:
    Square(double a) : side(a) {}
    double area() const override { return side * side; }
    double circumference() const override { return 4 * side; }
private:
    double side;
};

int main() {
    Shape* s1 = new Circle(2.0);
    Shape* s2 = new Square(2.0);
    std::cout << "Circle area: " << s1->area() << std::endl;
    std::cout << "Circle circumference: " << s1->circumference() << std::endl;
    std::cout << "Square area: " << s2->area() << std::endl;
    std::cout << "Square circumference: " << s2->circumference() << std::endl;
    return 0;
}

上面的代码使用了面向对象的设计方法，定义了一个抽象基类 Shape，并派生出两个子类 Circle 和 Square。Shape 类定义了两个纯虚函数来表示图形的面积和周长，从而实现了多态。Circle 和 Square 类分别实现了这两个函数，并重写了基类的函数。最后在 main 函数中演示了使用这些类的方法。

低级设计

概述

低级设计主要关注软件的实现细节和性能优化等方面。低级设计的目标是实现软件的高性能和高可靠性，尽量利用硬件资源和系统环境的优势。

特点

低级设计具有以下特点：

• 面向过程：低级设计通常使用面向过程的设计方法，注重代码的实现和性能优化等方面。
• 抽象层次低：低级设计更加注重具体实现细节，对底层的硬件和系统环境依赖性比较强。
• 可靠性高：低级设计通过适当的错误处理和异常处理等手段，保证软件的高可靠性。
• 性能优化强：低级设计注重代码的优化，通过使用高效的算法、数据结构和编译器优化等手段，提高软件的执行效率。

实例

下面是一个使用低级设计的实例：

#include <stdio.h>

int main() {
    int i;
    for (i = 0; i < 10; i++) {
        printf("Hello, World!\n");
    }
    return 0;
}

上面的代码使用了面向过程的设计方法，使用了 C 语言的标准库函数 printf 来输出字符串。该程序循环输出了 10 次 "Hello, World!\n"，从而实现了简单的文本输出功能。在这个例子中，我们并没有使用面向对象的设计方法，也没有过多地考虑软件的模块化和组件化，而是注重代码的实现细节和执行效率。