Bài giảng Phân tích thiết kế hướng đối tượng: Chương 2 - Lê Thị Minh Nguyện

8/30/2017<br /> <br /> Nội dung<br /> <br /> Chương 2.<br /> Ngôn ngữ mô hình hóa<br /> thống nhất (UML)<br /> <br /> 1. Giới thiệu UML<br /> 2. Unified modeling language (uml)<br /> 3. UML và các giai đoạn của chu trình phát triển phần mềm<br /> <br /> GV: Lê Thị Minh Nguyện<br /> Email: nguyenltm@huflit.edu.vn<br /> <br /> Phân tích thiết kế hướng đối tượng<br /> <br /> 1<br /> <br /> Giới thiệu UML<br /> <br /> Phân tích thiết kế hướng đối tượng<br /> <br /> 2<br /> <br /> 1.1. UML là gì?<br /> • “Three Amigos”: Ivar Jacobson, Grady Booch và Jim Rumbaugh đã hợp<br /> nhất các phương pháp OO và tạo ra ngôn ngữ mô hình hóa chuẩn UML<br /> • Là ngôn ngữ dùng để<br /> <br /> 1.1. UML là gì?<br /> 1.2. Sơ lược lịch sử phát triển của UML<br /> 1.3. Các khung nhìn của UML<br /> <br /> Phân tích thiết kế hướng đối tượng<br /> <br /> • Trực quan hóa (Visualizing)<br /> • Xác định rõ (Đặc tả - Specifying)<br /> • Xây dựng (Constructing)<br /> • Tài liệu hóa (Documenting)<br /> Cho các kết quả (artifacts) của quá trình thực hiện phần mềm.<br /> <br /> 3<br /> <br /> Phân tích thiết kế hướng đối tượng<br /> <br /> 4<br /> <br /> 1<br /> <br /> 8/30/2017<br /> <br /> UML là ngôn ngữ trực quan<br /> <br /> UML là ngôn ngữ để đặc tả<br /> <br />  UML là ngôn ngữ thống nhất trực quan<br /> giúp công việc được xử lý nhất quán, giảm<br /> thiểu lỗi xảy ra<br /> <br /> • UML xây dựng các mô hình chính xác, rõ ràng và đầy<br /> đủ.<br /> <br /> ◦ Có những thứ mà nếu không mô hình hóa thì<br /> không hoặc khó có thể hiểu được<br /> ◦ Mô hình trợ giúp hiệu quả trong việc liên lạc,<br /> trao đổi<br />  Trong tổ chức<br />  Bên ngoài tổ chức<br /> <br /> Phân tích thiết kế hướng đối tượng<br /> <br /> UML là ngôn ngữ để xây dựng HT<br /> <br /> 6<br /> <br /> UML là ngôn ngữ để tài liệu hóa<br /> UML giúp tài liệu hóa về kiến trúc, yêu cầu, kiểm thử,<br /> lập kế hoạch dự án, và quản lý việc bàn giao phần mềm<br /> <br /> • Các mô hình UML có thể kết nối trực tiếp với rất nhiều ngôn<br /> ngữ lập trình.<br /> •<br /> •<br /> •<br /> •<br /> <br /> Phân tích thiết kế hướng đối tượng<br /> <br /> 5<br /> <br /> Use Case Diagram<br /> <br /> Ánh xạ sang Java, C++, C#, Visual Basic…<br /> Các bảng trong RDBMS hoặc kho lưu trữ trong OODBMS<br /> Cho phép các kỹ nghệ xuôi (chuyển UML thành mã nguồn)<br /> Cho phép kỹ nghệ ngược (xây dựng mô hình hệ thống từ mã nguồn)<br /> <br /> Deployment Diagram<br /> ºÐ» ê ȯ °æÀÇÇϵå¿þ ¾î¹×³×Æ®¿÷À¸·ÎÀÇÁ¤º¸ ½Ã½ ºÅÛ ¿¬°á ¸ðµ¨<br /> - À©µµ¿ì 95 : Ŭ¶óÀ̾ ðÆ®<br /> - À©µµ¿ì NT: ÀÀ¿ë¼¹ö<br /> - À¯ ´Ð½ º ¸Ó½Å: ÀÀ¿ë ¼¹ö ¹×µ¥ÀÌŸ¼ ¹ö, Åë½Å ¼¹ö<br /> - IBM ¸ÞÀÎÇÁ·¹ÀÓ: µ¥ÀÌŸ ¼¹ö, Åë ½Å¼¹ö<br /> <br /> Các biểu đồ khác<br /> nhau, các ghi chú,<br /> ràng buộc được đặc<br /> tả trong tài liệu<br /> <br /> Wi n d o ws9 5<br /> <br /> Wi n d o w95<br /> <br /> Wi n d o ws9 5<br /> <br /> Use Case 1<br /> ¹®¼ °ü ¸®<br /> Ŭ¶ ó À̾ð Æ®.EXE<br /> <br /> ¹®¼ °ü ¸® ¾ ÖÇø´<br /> <br /> Wi n d o ws<br /> NT<br /> <br /> Actor A<br /> <br /> Actor B<br /> <br /> Use Case 2<br /> <br /> So l a ri s<br /> <br /> ¹®¼ °ü ¸® ¿£ Áø.EXE<br /> <br /> Al p h a<br /> UNIX<br /> ÀÀ¿ë ¼ ¹ö .EXE<br /> Wi n d o ws<br /> NT<br /> <br /> IBM<br /> <br /> Use Case 3<br /> <br /> M a i n fram e<br /> <br /> µ¥ ÀÌŸº£ À̽º¼ ¹ö<br /> <br /> Do c u m en tL ist<br /> <br /> mainWnd<br /> <br /> fileMgr :<br /> <br /> document :<br /> <br /> gFile<br /> <br /> repository<br /> Do c u m en t<br /> Fi l e M g r<br /> <br /> FileMgr<br /> <br /> user<br /> <br /> Document<br /> add( )<br /> n a m e : i nt<br /> d e l e te( )<br /> <br /> fe tc h Doc ()<br /> <br /> d o c i d : in t<br /> <br /> s o rtBy Nam e()<br /> n u m Fi el d : i nt<br /> <br /> Ư Á¤ ¹®¼ ¿¡ ´ëÇÑ º¸±â¸¦<br /> » ç ¿ë ÀÚ°¡ ¿äûÇÑ´Ù.<br /> <br /> g e t( )<br /> <br /> 1 : Do c vi ew req ues t ()<br /> <br /> open( )<br /> c l o s e ()<br /> 2 : fe tch Doc( )<br /> <br /> re a d () fi l th e<br /> c o d e ..<br /> <br /> re a d ( )<br /> <br /> Fi l e L i st<br /> <br /> s o rtFi l eL is t( )<br /> fL i s t<br /> <br /> c re a te ()<br /> <br /> 3 : c re ate ( )<br /> <br /> fi l l Do c um ent()<br /> add( )<br /> d e l e te( )<br /> 1<br /> <br /> 4 : c re ate ( )<br /> <br /> 5 : re a dDo c ()<br /> <br /> ÈÀÏ°ü ¸®ÀÚ´Â Àо î¿ Â<br /> ¹®¼ ÀÇ Á¤ º¸¸¦ ÇØ´ç ¹®¼<br /> °´Ã¼ ¿¡ ¼ ³Á¤À» ¿ä ûÇÑ´Ù.<br /> <br /> 6 : fi l l Doc umen t ( )<br /> <br /> re p<br /> 7 : re a dFi le ( )<br /> Fi l e<br /> Re p o s i to ry<br /> <br /> 8 : fi l l Fil e ( )<br /> (fro m Pe rsi ste nce )<br /> re a d ( )<br /> È¸é °´Ã¼ ´ÂÀоîµéÀÎ<br /> °´Ã¼ µé ¿¡ ´ëÇØ À̸§º°·Î<br /> Á¤ ·ÄÀ» ½ÃÄÑ È¸é¿¡<br /> º¸¿©ÁØ´Ù.<br /> <br /> 9 : s o rtBy Name ( )<br /> <br /> Grp Fi l e<br /> <br /> n a m e : ch ar* = 0<br /> <br /> re a d ( )<br /> re a d Do c( )<br /> re a d Fi l e( )<br /> <br /> open( )<br /> c re a te ()<br /> fi l l Fi l e ()<br /> <br /> Sequence Diagram<br /> Phân tích thiết kế hướng đối tượng<br /> <br /> 7<br /> <br /> Phân tích thiết kế hướng đối tượng<br /> <br /> Class Diagram<br /> 8<br /> <br /> 2<br /> <br /> 8/30/2017<br /> <br /> 3.2. Lịch sử phát triển của UML<br /> <br /> 3.2. Lịch sử phát triển của UML<br />  Vào 1994, có hơn 50 phương pháp mô hình hóa hướng đối<br /> tượng:<br /> <br /> • UML được 3 chuyên gia hướng đối<br /> tượng hợp nhất các kỹ thuật của họ<br /> vào năm 1994:<br /> <br /> ◦ Fusion, Shlaer-Mellor, ROOM, Class-Relation,Wirfs-Brock, CoadYourdon, MOSES, Syntropy, BOOM, OOSD, OSA, BON, Catalysis, COMMA,<br /> HOOD, Ooram, DOORS …<br /> <br /> • Booch91 (Grady Booch): Conception,<br /> Architecture<br /> • OOSE (Ivar Jacobson): Use cases<br /> • OMT (Jim Rumbaugh): Analysis<br /> <br />  “Meta-models” tương đồng với nhau<br />  Các ký pháp đồ họa khác nhau<br />  Quy trình khác nhau hoặc không rõ ràng<br />  Cần chuẩn hóa và thống nhất các phương pháp<br /> <br /> • Thiết lập một phương thức thống<br /> nhất để xây dựng và “vẽ” ra các yêu<br /> cầu và thiết kế hướng đối tượng<br /> trong quá trình PTTK phần mềm <br /> UML được công nhận là chuẩn chung<br /> vào năm 1997.<br /> Phân tích thiết kế hướng đối tượng<br /> <br /> 9<br /> <br /> 3.2. Lịch sử phát triển của UML<br /> <br /> 10<br /> <br /> 3.3. Khung nhìn của UML<br /> Khung nhìn của mô hình có ý nghĩa với những người tham gia nào đó<br /> 4 + 1 Architectural View<br /> <br /> UML 2.0<br /> (2004)<br /> <br /> UML 1.5<br /> (March, ‘03)<br /> <br /> UML 1.1<br /> <br /> UML<br /> Partners’<br /> Expertise<br /> <br /> Logical View<br /> <br /> (Sept. ‘97)<br /> <br /> Implementation View<br /> Analysts/Designers<br /> <br /> UML 1.0<br /> <br /> Software management<br /> <br /> UML 0.9 and UML 0.91<br /> (June ‘96)<br /> <br /> (OOPSLA ’95)<br /> <br /> Booch ’93<br /> <br /> Other<br /> Methods<br /> <br /> Use-Case View<br /> <br /> (Oct. ‘96)<br /> <br /> Unified Method 0.8<br /> <br /> OOSE<br /> <br /> Programmers<br /> <br /> Structure<br /> <br /> (Jan. ‘97)<br /> <br /> Booch ‘91<br /> <br /> End-user<br /> Functionality<br /> <br /> Public<br /> Feedback<br /> <br /> Process View<br /> System integrators<br /> <br /> OMT - 2<br /> <br /> Performance, scalability, throughput<br /> <br /> Deployment View<br /> System engineering<br /> System topology, delivery,<br /> installation, communication<br /> <br /> OMT - 1<br /> <br /> Phân tích thiết kế hướng đối tượng<br /> <br /> 11<br /> <br /> Phân tích thiết kế hướng đối tượng<br /> <br /> 12<br /> <br /> 3<br /> <br /> 8/30/2017<br /> <br /> Khung nhìn Use case<br /> <br /> Khung nhìn Logic<br />  Cấu phần chính là mô hình thiết kế<br /> <br /> • Nắm bắt các chức năng của hệ thống<br /> • Cần thiết cho các hoạt động phân tích, thiết kế và kiểm thử<br /> • Hợp đồng giữa khách hàng và người phát triển<br /> • Hành vi của hệ thống – các chức năng mà hệ thống cần cung<br /> cấp – được lưu trong một mô hình use case<br /> •<br /> •<br /> •<br /> •<br /> <br /> ◦ Cung cấp mô tả cụ thể về hành vi chức năng của hệ thống.<br /> ◦ Xuất phát từ mô hình phân tích<br />  Mô tả vắn tắt về hành vi của hệ thống dựa trên mô hình use case<br /> <br /> ◦ Tập hợp lớp, tổ chức vào các hệ thống con<br /> ◦ Bao gồm:<br /> <br /> Biểu đồ use case<br /> Luồng sự kiện use case<br /> Biểu đồ hoạt động<br /> Các tài liệu phụ trợ<br /> <br />  Biểu đồ lớp, biểu đồ tương tác, biểu đồ trạng thái<br />  Hệ thống con và giao diện của chúng<br /> <br /> 13<br /> <br /> Khung nhìn tiến trình (process)<br /> <br /> Khung nhìn thực thi (implementation)<br /> •<br /> <br /> Tổ chức các mô-đun phần mềm tĩnh (mã nguồn, tệp dữ liệu,<br /> <br />  Bao gồm các thread và các process tạo nên các cơ chế đồng<br /> thời và đồng bộ của hệ thống<br />  Giải quyết về các vấn đề:<br /> <br /> các thành phần thực thi, tài liệu…) trong môi trường dưới<br /> dạng:<br /> <br /> ◦<br /> ◦<br /> ◦<br /> ◦<br /> ◦<br /> <br /> - Chia thành các package và phân lớp (layer)<br /> - Quản lý cấu hình (quyền sở hữu, kế hoạch bàn giao…)<br /> •<br /> <br /> 14<br /> <br /> Đồng thời và song song (đồng bộ, deadlock…)<br /> Dung thứ lỗi (cô lập chức năng và lỗi, độ tin cậy)<br /> Khởi động và tắt hệ thống<br /> Phân phối đối tượng và dữ liệu<br /> Hiệu năng (thời gian đáp ứng, thông lượng) và tính co dãn<br /> <br />  Không cần thiết đối với môi trường xử lý đơn lẻ<br />  Mô hình hóa bằng biểu đồ lớp, biểu đồ tương tác và biểu đồ<br /> trạng thái<br /> <br /> Được mô hình hóa trong các biểu đồ thành phần<br /> <br /> 15<br /> <br /> 16<br /> <br /> 4<br /> <br /> 8/30/2017<br /> <br /> Khung nhìn triển khai (deployment)<br /> <br /> 3.UNIFIED MODELING LANGUAGE (UML)<br /> <br /> • Mô tả các nút vật lý khác nhau và các kết nối lẫn nhau giữa<br /> chúng cho các cấu hình nền tảng điển hình nhất<br /> • Giải quyết các vấn đề:<br /> <br /> UML defines 13 diagrams that describe 4+1 architectural views<br /> <br /> • Triển khai<br /> • Cài đặt<br /> • Bảo trì<br /> <br /> • Được mô hình hóa bằng biểu đồ triển khai<br /> <br /> 18<br /> Phân tích thiết kế hướng đối tượng<br /> <br /> 17<br /> <br /> UNIFIED MODELING LANGUAGE (UML)<br /> Structural Things<br /> <br /> Class, interface, collaboration,<br /> use case, components, nodes<br /> <br /> Behavior things<br /> <br /> Interaction, State machine<br /> <br /> Group things<br /> <br /> Package<br /> <br /> Annotation things<br /> <br /> Note<br /> <br /> Structural Diagram<br /> <br /> 18<br /> <br /> UNIFIED MODELING LANGUAGE (UML)<br /> Static<br /> Diagrams<br /> <br /> -Class diagram<br /> -Object diagram<br /> -Component diagram<br /> -Deployment diagram<br /> <br /> Sequence<br /> Diagrams<br /> <br /> Class<br /> Diagrams<br /> <br /> Use-Case<br /> Diagrams<br /> <br /> Object<br /> Diagrams<br /> <br /> Things<br /> Diagram<br /> <br /> Communication<br /> Diagrams<br /> <br /> Component<br /> Diagrams<br /> <br /> Models<br /> <br /> Relationship<br /> Structural Relationship<br /> <br /> Dependency, Aggregation,<br /> Association, Generalization<br /> <br /> Behavior Relationship<br /> <br /> Communication, Includes,<br /> Extends, Generalizes<br /> <br /> Behavioral Diagram<br /> <br /> Phân tích thiết kế hướng đối tượng<br /> <br /> Dynamic<br /> Diagrams<br /> <br /> - Use case diagram<br /> - Activity diagram<br /> - Interaction diagram<br /> - State machine diagram<br /> <br /> 19<br /> <br /> State Machine<br /> Diagrams<br /> <br /> Activity<br /> Diagrams<br /> <br /> Deployment<br /> Diagrams<br /> <br /> 20<br /> <br /> 5<br /> <br />