BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG MẪU THIẾT KẾ
TRONG PHƯƠNG PHÁP HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG
NGÀNH : CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
MÃ SỐ :
NGÔ THỊ THANH TÂM
Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS. ĐẶNG VĂN ĐỨC
HÀ NỘI 2007
MỤC LỤC
DANH MỤC THUẬT NGỮ VÀ CÁC TỪ VIẾT TẮT..................................... i
DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................. ii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ............................................................................. v
MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1
Chương 1. GIỚI THIỆU QUY TRÌNH PHÁT TRIỂN PHẦN MỀM VÀ
NGÔN NGỮ MÔ HÌNH HÓA........................................................................... 3
1.1 QUY TRÌNH PHÁT TRIỂN PHẦN MỀM............................................ 3
1.1.1 Định nghĩa.................................................................................... 3
1.1.2 Phương pháp phát triển phần mềm hướng đối tượng .................. 4
1.1.3 Chu trình phát triển phần mềm xoắn ốc....................................... 4
1.1.4 Tiến trình phát triển phần mềm RUP........................................... 6
1.2 NGÔN NGỮ MÔ HÌNH HÓA THỐNG NHẤT - UML ..................... 10
1.2.1 Các đặc trưng của UML............................................................. 10
1.2.2 Mô hình khái niệm của UML .................................................... 11
1.2.3 Kiến trúc hệ thống...................................................................... 12
Chương 2. MẪU THIẾT KẾ............................................................................ 15
2.1 KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẪU THIẾT KẾ...................................... 15
2.1.1 Một số định nghĩa ...................................................................... 15
2.1.2 Đặc điểm của mẫu thiết kế......................................................... 15
2.1.3 Các yếu tố xác định một mẫu thiết kế........................................ 15
2.2 MỘT SỐ MẪU THIẾT KẾ.................................................................. 16
2.2.1 Mẫu GRASP .............................................................................. 17
2.2.2 Mẫu Gang of Four...................................................................... 27
Chương 3. ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG VÀ
MẪU THIẾT KẾ XÂY DỰNG PHẦN MỀM QUẢN LÝ THẺ
ĐIỆN THOẠI..................................................................................................... 66
ii
3.1 GIỚI THIỆU BÀI TOÁN ..................................................................... 66
3.1.1 Phát biểu bài toán....................................................................... 67
3.1.2 Các thành phần của hệ thống ..................................................... 67
3.1.3 Kiến trúc môi trường hệ thống................................................... 68
3.2 THU THẬP VÀ PHÂN TÍCH YÊU CẦU - MÔ HÌNH USE CASE .. 69
3.2.1 Mục tiêu của hệ thống................................................................ 69
3.2.2 Đặc tả các chức năng hệ thống .................................................. 69
3.2.3 Nhận biết và mô tả các tác nhân và trường hợp sử dụng.......... 71
3.2.4 Biểu đồ Use cases ...................................................................... 77
3.2.5 Mô hình hóa nghiệp vụ.............................................................. 77
3.3 THU THẬP VÀ PHÂN TÍCH YÊU CẦU - MÔ HÌNH KHÁI NIỆM 82
3.3.1 Nhận biết các khái niệm (đối tượng) ......................................... 83
3.3.2 Thuộc tính của các lớp............................................................... 84
3.3.3 Nhận biết các quan hệ các khái niệm......................................... 85
3.4 HÀNH VI HỆ THỐNG - CÁC BIỂU ĐỒ TRÌNH TỰ........................ 87
3.4.1 Biểu đồ trình tự hệ thống ........................................................... 87
3.4.2 Giao kèo thao tác của hệ thống.................................................. 88
3.5 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ....................................................................... 92
3.5.1 Các biểu đồ cộng tác.................................................................. 92
3.5.2 Biểu đồ lớp thiết kế.................................................................... 99
3.5.3 Thiết kế triển khai .................................................................... 102
3.5.4 Bổ sung thiết kế....................................................................... 106
3.5.5 Mô hình hóa dữ liệu................................................................. 114
3.6 CÀI ĐẶT THIẾT KẾ.......................................................................... 115
3.6.1 Biểu đồ thành phần .................................................................. 115
3.6.2 Biểu đồ triển khai..................................................................... 116
PHẦN KẾT LUẬN.......................................................................................... 118
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 119
1
MỞ ĐẦU
Phát triển phần mềm ngày càng trở lên phức tạp. Việc thay đổi giao diện
chương trình từ các xâu ký tự sang giao diện đồ họa xu thế sự kiện, từ kiến trúc
hệ thống đơn tầng, cơ sở dữ liệu tập trung sang kiến trúc hệ thống đa tầng
khách/chủ, cơ sở dữ liệu phân tán, môi trường Internet làm tăng độ phức tạp của
hệ thống phần mềm. Thách thức trong 20 năm tới của việc xây dựng hệ thống
phần mềm không phải là tốc độ thực hiện chương trình, kinh phí hay sức mạnh
của nó mà vấn đề là độ phức tạp. Vậy loại bỏ độ phức tạp bằng cách nào? Các
phương pháp tiếp cận hướng cấu trúc, tiếp cận hướng logíc, tiếp cận hướng đối
tượng và tiếp cận hướng tác tử đều có thể giải quyết vấn đề này nhưng ở những
mức độ khác nhau.
Tiếp cận hướng đối tượng đã tỏ ra lợi thế khi lập trình các hệ thống phức tạp.
Thực tế cho thấy rằng phát triển phần mềm hướng đối tượng đã và sẽ đem lại
phần mềm thương mại chất lượng cao, tin cậy, dễ mở rộng, dễ sử dụng lại, phù
hợp với yêu cầu người dùng đang mong đợi. Chúng còn cho khả năng hoàn thành
phần mềm đúng thời hạn và với kinh phí thường phù hợp với dự kiến ban đầu.
Với mong muốn tìm hiểu và ứng dụng phương pháp phát triển phần mềm
hướng đối tượng để có thể xây dựng các ứng dụng hiệu quả hơn cho ngành bưu
điện, học viên đã lựa chọn và tập trung nghiên cứu phương pháp phân tích và
thiết kế hướng đối tượng.
Mục đích của luận văn là: nghiên cứu, nắm vững được phương pháp phân
tích thiết kế hướng đối tượng, mẫu thiết kế, sử dụng ngôn ngữ mô hình hóa
thống nhất UML (Unified Modeling Language) và công cụ phần mềm hỗ trợ xây
dựng mô hình hệ thống Rational Rose. Đồng thời sử dụng được một số mẫu
thiết kế vào công đoạn xây dựng mô hình lớp của quá trình phân tích, thiết kế hệ
thống phần mềm theo hướng đối tượng.
2
Bố cục của luận văn gồm 3 chương, phần mở đầu và phần kết luận.
- Chương 1: Giới thiệu các phương pháp và các quy trình phát triển phần
mềm hiện có, tiến trình phát triển phần mềm RUP (Rational Unified Process) và
ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML.
- Chương 2: Trình bày khái niệm mẫu thiết kế, ứng dụng mẫu thiết kế và
giới thiệu một số mẫu GRASP (General Responsibility Assignment Software
Patterns) và GoF (Gang of Four).
- Chương 3: Trình bày ứng dụng phương pháp phân tích thiết kế hướng đối
tượng và một số mẫu thiết kế vào bài toán Quản lý thẻ trả trước tại Bưu điện
Thành phố Hà Nội.
Các kết quả của luận án đã bước đầu triển khai ứng dụng thử nghiệm trong
hệ thống kinh doanh Thẻ trả trước tại Bưu điện thành phố Hà Nội. Tuy nhiên với
thời gian có hạn, luận văn chắc còn nhiều thiếu sót, rất mong nhận được các ý
kiến đóng góp của các thầy cô giáo và bạn bè đồng nghiệp.
