[軟體工程] 設計一個大系統應該遵循什麼步驟？有哪些要注意的地方？

「系統設計備忘錄（System Design Cheatsheet）」
https://goo.gl/FcuIqo
#SoftwareEngeineering #SystemDesign #Cheatsheet

常有「突然」當上小主管、或者被要求「帶 Team」的朋友問：「設計一個大系統，有沒有步驟可以遵循？」或者「設計大系統時，有沒有哪些一定要考量的地方？」您需要的是「軟體工程」相關的知識。可是軟體工程的書厚達上千頁，我們家的「慣老闆」（笑）要求我下週提個計畫給他耶！怎麼辦？有沒有速成的方法？今天介紹的網頁，可以稍稍解決您這部份的痛苦。

我簡單不負責任翻譯一下騙讚...不是，方便英文苦手的朋友參考好了 XD：

一、系統設計基本五步驟
1. 明訂系統目標（System Scope），並取得客戶同意。設計內容包含：
(1) 收集客戶使用案例（User Cases）/ 使用情境
(2) 明訂系統承載上限（網路流量、同時登入人數、記憶體限制...）

2. 系統概念設計（High Level Design）
(1) 一般會設計到包含哪些系統元件。
(2) 至於系統元件在此步驟就當成黑盒子，直到下一步才做細部設計。

3. 系統元件細部設計（Component Design）
(1) 特定軟體元件內部設計
(2) 供外部呼叫用的 API 設計
(3) 設計該包含哪些物件，並指定每個物件的功能。
(4) 資料庫架構設計

4. 了解瓶頸所在
(1) 根據「需求」與「架構」，預先猜測壓力最大的元件（如：CPU 速度、資料庫速度...）
(2) 如何修改架構、紓緩瓶頸，以求達到客戶需求，則交由下一步驟來做。

5. 增刪系統架構與設計（Scaling）
(1) 是否應該增加硬體速度與規格（Vertical Scaling）？或者該多買幾台，平行運作（Horizontal Scaling）？
(2) 快取（Cache）是否足夠？
(3) 是否要「平衡負載（Load Balancing）」機制？
(4) 資料庫切分、抄寫、備份考量
(5) 是否應該用「多重軟體層（Multi-layers）」來分散負重、加快效能？

二、系統設計考量關鍵
1. 並行處理（Concurrency）
2. 網路（Networking）
3. 各軟體層職責分明（Clarify each Abstraction Layer）
4. 實際效能優劣（Real-world Performance）
5. 估算（Estimation）
6. 在線率（Availability，如：保證 99.99% 的在線時間）與可靠度

三、網頁系統設計考量關鍵
1. 資訊安全考量（Security）
2. 如何受益於全球各地的快取伺服器（CDN），將客戶等待時間降至最低
3. 全文檢索機制
4. 有沒有離線支援
5. 是否需要背景執行的程式（Web Worker）
6. 後台語言的選用（Server Side Rendering，如：PHP？ASP.NET？）
7. 非同步載入（在你不用網頁資源時，偷偷預先載入待會可能用得上的東西）
8. 如何最小化網路負載
9. 開發工具選用
10. 是否針對聽障、視障人士，提供友善存取網頁內容的方法（Accessibility）
11. 是否提供多國語系（Internationalization）？
12. 是否在不同寬度的螢幕（電腦、平板、手機），提供不同的版型，以便舒適閱讀（響應式設計，Responsive design）？
13. 是否能相容於不同的瀏覽器（IE、Firefox、Chrome、Safari、Opera...）

四、網頁前台架構開發相關元素
1. 原始碼（Code）本身
2. 文件（Documentation）
3. 測試機制的設計（Testing）
4. 開發流程（Process）注意事項
(1) 版本控制（如：使用 Git 工具）
(2) 元件相依管理（如：npm, Bundler, Bower）
(3) 自動化建構工具（如：Grunt/Gulp）
(4) 系統建置與導入流程（如：Docker）
(5) 持續整合工具（如：Travis CI, Jenkins）

（喘...）哈哈！有不少名詞礙於篇幅限制，我沒在這裡解釋得很清楚。如果您有什麼問題，不用客氣留言在下面給我喔！今天的分享希望各位喜歡，也祝福大家有個美好的週末！還請大家多多按讚鼓勵，或者分享給您臉書上的好友喔！

贈衛八處士 To My Retired Friend Wei 五言古詩

中文原文﹕
人生不相見，動如參與商，
今夕復何夕？共此燈燭光。
少壯能幾時？鬢髮各已蒼。
訪舊半為鬼，驚呼熱中腸。
焉知二十載，重上君子堂。
昔別君未婚，兒女忽成行；
怡然敬父執，問我來何方。
問答乃未已，兒女羅酒漿。
夜雨剪春韭，新炊間黃粱。
主稱會面難，一舉累十觴；
十觴亦不醉，感子故意長。
明日隔山岳，世事兩茫茫。

英文翻譯 _ English Translation﹕ By Betty Tseng
We have been unable to reunite for so long,
We have been like morning and evening stars that never meet in the sky.
What a night this has been?
For us to share this candlelight.
For how long does youth last?
Your hair has greyed and so has mine.
Of the old acquaintances I called upon, half of them have ghosts become,
Aghast and gut-wrenched I cried.
All of a sudden twenty years have gone by
Before I could again call on where you reside.
You were not engaged when we went our separate ways,
You are now married with children after all this time.
They courteously greet their father's friend,
And my journey enquire.
Before I could their curiosity satisfy,
You have you son bringing out the wine.
We nibble on spring chives just gathered in the evening rain,
In a fresh meal that rough grains contain, abundant is pure joy as old friends reunite.
You marvel at how unexpected such a reunion is,
In one go you gulp down more than a pint.
Pints after, high in spirit you are yet sober still,
And I am grateful for your friendship so genuine.
Tomorrow shall find us separated by mountains again,
What the future holds is vague and undefined.