Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Công nghệ thông tin: Nghiên cứu và cài đặt một công cụ trên nền tảng Eclipse để hỗ trợ phát triển các ứng dụng Java

MỞ ĐẦU<br /> Một ứng ứng dụng có thể được phát triển với kiến trúc tốt, sử dụng<br /> công nghệ mới nhất và có giao diện tốt nhất, … nhưng nếu nó không giải<br /> quyết được yêu cầu nghiệp vụ được đề ra thì ứng dụng đó không thể được<br /> xem là hữu ích. Do đó, thiết kế hướng miền DDD được đưa ra. Thiết kế<br /> hướng miền DDD nhằm phát triển phần mềm một cách lặp đi lặp lại xung<br /> quanh một mô hình miền thực tế. Cả phần mềm và mô hình miền đều nắm<br /> bắt triệt để các yêu cầu miền và khả thi để cài đặt xét về mặt kỹ thuật [9]. Ý<br /> tưởng chính của DDD là mô hình hóa miền cho phát triển phần mềm [2].<br /> Về lý thuyết, đội phát triển chỉ cần tập trung chủ yếu vào xây dựng mô hình<br /> miền, và tuân thủ các nguyên tắc DDD khi cài đặt. Khi bộ xương của hệ<br /> thống rắn chắc, mọi thứ trở nên dễ dàng hơn và việc triển khai các tính<br /> năng mới tương tự như việc lắp ghép các viên gạch xếp hình.<br /> Trên thực tế, việc xây dựng một phần mềm hướng miền không hề đơn<br /> giản, quá nhiều công việc cần phải thực hiện: từ phân tích miền, xây dựng<br /> mô hình miền, cài đặt dưới dạng mã nguồn sử dụng ngôn ngữ lập trình nhất<br /> định, đảm bảo các nguyên tắc của DDD là gắn chặt cài đặt với mô hình, cô<br /> lập lớp miền và chứa các thành phần cơ bản cấu thành nên DDD. Để tăng<br /> hiệu suất tạo ra phần mềm, một công cụ Java hỗ trợ phát triển phần mềm<br /> hướng miền tên là DomainAppTool, đã được nhóm tác giả [7] đề xuất.<br /> Công cụ này sử dụng các nghiên cứu gần đây trong DDD là tập trung vào<br /> mở rộng các ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng dựa trên annotation để<br /> xây dựng mô hình miền. Mô hình này không chỉ là cơ sở cho ngôn ngữ<br /> chung giữa các thành viên nhóm phát triển mà còn được sử dụng như đầu<br /> vào để sinh ra phần mềm [8].<br /> DomainAppTool tự động hóa tạo ra phần mềm từ một tập các lớp<br /> miền được thiết kế với các tính năng thiết kế hướng miền. Lợi ích chính<br /> của công cụ là cho phép các nhà phát triển chỉ tập chung vào thiết kế mô<br /> hình miền để đưa ra một tập các lớp miền của phần mềm, toàn bộ phần<br /> mềm bao gồm giao diện đồ họa người dùng và đối tượng lưu trữ sẽ được<br /> tạo ra tự động vào thời gian chạy. Một trong những hạn chế của công cụ là<br /> chưa có giao diện người dùng, người sử dụng phải thực hiện thủ công một<br /> loạt các lệnh command line để tạo ra phần mềm. Phát triển phần mềm là<br /> một quá trình lặp đi lặp lại để sinh ra phần mềm cuối cùng. Trong mỗi vòng<br /> lặp phát triển, nếu sử dụng công cụ thì người dùng lại phải thực hiện các<br /> <br /> lệnh đó, gây ra không ít khó khăn và tốn nhiều thời gian. Vì vậy, tôi xin<br /> chọn đề tài “Nghiên cứu và cài đặt một công cụ trên nền tảng Eclipse để<br /> hỗ trợ phát triển các ứng dụng Java” . Mục tiêu của luận văn là tạo ra<br /> một gói mở rộng plug-in cài trên công cụ hỗ trợ lập trình Eclipse cho<br /> DomainAppTool. Từ đó, các chức năng của nó sẽ được trực quan hóa,<br /> người dùng có thể sử dụng bất kỳ khi nào trong quá trình phát triển phần<br /> mềm. Điều này có ý nghĩa quan trọng giúp cho công cụ hỗ trợ phát triển<br /> phần mềm hướng miền được sử dụng rộng rãi hơn.<br /> Trong luận văn, tôi tập trung vào trình bày chi tiết hai đóng góp của<br /> mình là xây dựng thuật toán tạo ra cấu hình phần mềm và xây dựng gói<br /> Eclipse plug-in; cuối cùng, các bước thực hiện thực nghiệm và kết quả đạt<br /> được. Về phần bố cục, luận văn được chia thành 3 chương chính như sau:<br /> Chương 1. Kiến thức nền tảng : Trình bày cơ sở lý thuyết và các<br /> công nghệ chính được sử dụng trong luận văn. Bao gồm: Thiết kế hướng<br /> miền, phương pháp phát triển phần mềm hướng miền, công cụ hỗ trợ phát<br /> triển phần mềm hướng miền và thành phần mở rộng Eclipse Plug-in.<br /> Chương 2. Xây dựng Eclipse Plug-in cho phần mềm hướng<br /> miền : Trình bày mô hình thiết kế Plugin và cài đặt chi tiết của thiết kế.<br /> Các thuật toán tự động sinh phương thức cho lớp miền và cấu hình mô-đun<br /> phần mềm cũng được giới thiệu nhưng trọng tâm tập trung vào trình bày<br /> chi tiết thuật toán sinh cấu hình phần mềm.<br /> Chương 3. Cài đặt và thực nghiệm : Trình bày các yêu cầu về<br /> môi trường cài đặt thực nghiệm, bài toán thực nghiệm và cuối cùng là các<br /> kết quả đạt được.<br /> <br /> CHƯƠNG 1. KIẾN THỨC NỀN TẢNG<br /> 1.1. Giới thiệu chương<br /> Chương này sẽ trình bày cơ sở lý thuyết và các công nghệ chính<br /> được sử dụng trong luận văn. Bao gồm ba nội dung chính:<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Thiết kế hướng miền DDD: khái niệm, ngôn ngữ chung, thiết kế<br /> hướng mô hình và kiến trúc ứng dụng sử dụng DDD<br /> Phương pháp phát triển phần mềm hướng miền DDSDM: khái<br /> niệm, các pha trong phát triển các nguyên mẫu phần mềm từ mô<br /> hình miền.<br /> Công cụ hỗ trợ phát triển phần mềm hướng miền: lịch sử phát<br /> triển, tổng quan kiến trúc, phát triển các lớp miền và các bước xây<br /> dựng nguyên mẫu phần mềm từ các lớp miền.<br /> Thành phần mở rộng Eclipse Plug-in: Kiến trúc mở của Eclipse và<br /> môi trường phát triển Plug-in.<br /> <br /> 1.2. Thiết kế hướng miền<br /> Thiết kế hướng miền là một cách tiếp cận để phát triển phần mềm<br /> có các yêu cầu phức tạp về việc liên kết cài đặt với mộ mô hình phát triển.<br /> Tiền đề của thiết kế hướng miền là:<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Đặt trọng tâm chính của dự án tập trung vào miền lõi và logic<br /> miền.<br /> Các thiết kế phức tạp được xây dựng dựa trên một mô hình miền.<br /> Sự cộng tác giữa chuyên gia miền và chuyên gia phát triển để trau<br /> dồi lặp đi lặp lại một mô hình miền khái niệm giải quyết các vấn<br /> đề miền cụ thể.<br /> <br /> Thiết kế hướng miền phát triển từ tiền đề coi trái tim của phát triển<br /> phần mềm là kiến thức về vấn đề cần giải quyết và tìm các cách hữu ích<br /> nhất để hiểu vấn đề đó. Sự phức tạp cần giải quyết chính là sự phức tạp<br /> của miền chứ không phải là kiến thức kỹ thuật, không phải là giao diện<br /> người dùng hay thậm chí không phải chức năng cụ thể. Điều này có nghĩa<br /> là thiết kế mọi thứ xung quanh hiểu biết và quan niệm về hầu hết các khái<br /> niệm cần thiết của nghiệp vụ, chứng minh cho bất kỳ sự phát triển nào khác<br /> bằng cách nó hỗ trợ miền lõi đó như thế nào.<br /> 1.2.1. Xử lý kiến thức<br /> <br /> Phát triển phần mềm là quy trình xây dựng ra phần mềm để giải<br /> quyết các bài toán nghiệp vụ thực tế hay miền vấn đề. Phần mềm bắt nguồn<br /> và liên quan chặt chẽ với miền này. Mặt khác, phần mềm được làm từ mã<br /> nguồn. Nhà phát triển thường xa đà vào việc dành nhiều thời gian tạo ra mã<br /> nguồn và nhìn phần mềm như các đối tượng và phương thức đơn giản.<br /> Xem xét ví dụ sản xuất ô tô. Công nhân liên quan trực tiếp đến việc<br /> lắp ráp linh kiện ô tô có góc nhìn hạn chế về quy trình sản xuất một chiếc ô<br /> tô. Họ coi ô tô là một tập khổng lồ những linh kiện và cần lắp ráp chúng<br /> với nhau; thực ra quy trình tạo ra một chiếc ô tô phức tạp hơn thế nhiều.<br /> Một chiếc xe tốt bắt nguồn từ một tầm nhìn và nó được đặc tả một cách chi<br /> tiết, tiếp theo là thiết kế (rất, rất nhiều thiết kế). Sau nhiều tháng, thậm chí<br /> có thể vài năm; thiết kế đó lại được thay đổi, cải tiến cho tới khi thiết kế trở<br /> nên hoàn hảo nhất. Quá trình thiết kế có thể không làm luôn trên giấy,<br /> nhiều phần thiết kế bao gồm việc mô hình hóa và kiểm thử dưới điều kiện<br /> cụ thể để xem xe hoạt động hay không. Sau đó, thiết kế được thay đổi theo<br /> kết quả kiểm thử. Cuối cùng, chiếc xe được đưa vào sản xuất bao gồm sản<br /> xuất linh kiện và lắp ráp chúng vào nhau. Việc phát triển phần mềm cũng<br /> tương tự như vậy, không thể tạo ra phần mềm phức tạp mà chỉ ngồi viết mã<br /> nguồn. Để tạo ra phần mềm tốt, nhà phát triển cần hiểu về miền vấn đề mà<br /> phần mềm cần giải quyết thông qua việc trao đổi với chuyên gia miền.<br /> Những kiến thức thô về nghiệp vụ không dễ dàng chuyển hóa thành cấu<br /> trúc phần mềm trừ khi miền được “trừu tượng hóa”. “Trừu tượng hóa”<br /> miền vấn đề là việc xây dựng một mô hình miền. Theo Eric Evans, một mô<br /> hình miền không phải là một giản đồ cụ thể, quan trọng là ý tưởng mà giản<br /> đồ đó muốn truyền đạt; quan trọng không phải là kiến thức trong đầu của<br /> chuyên gia miền mà là sự trừu tượng hóa miền kết hợp chặt chẽ với kiến<br /> thức đó và cả nhóm phát triển có thể hiểu được.<br /> Mô hình là một sự thể hiện của miền cần xem xét và rất cần thiết<br /> trong suốt quá trình phát triển phần mềm. Mô hình hóa miền đòi hỏi kiến<br /> thức xử lý theo cách tương tự các nhà phân tích tài chính xử lý những con<br /> số để hiểu hiệu suất hàng quý của một công ty. Khi làm việc với chuyên gia<br /> miền, người mô hình hóa miền sẽ thử đưa ra một số ý tưởng tổ chức tập các<br /> khái niệm, sau đó, tạo các mô hình, dùng thử chúng, một số mô hình bị loại<br /> bỏ trong khi một số khác bị biến đổi.<br /> <br /> Phát triển là lặp đi lặp lại, xử lý kiến thức là liên tục trong suốt vòng<br /> đời của dự án. Các nỗ lực mô hình hóa được tạo ra trong các vòng lặp đầu<br /> tiên thường hời hợt. Sự trừu tượng hóa xuất hiện theo thời gian và phải<br /> được tái cấu trúc và sử dụng vào trong mô hình. Để đạt được điều này cần<br /> duy trì một mối quan hệ chặt chẽ, liên tục với các chuyên gia miền.<br /> 1.2.2. Ngôn ngữ chung<br /> Yêu cầu đầu tiên của cách tiếp cận DDD là ngôn ngữ chung cho<br /> phép chuyên gia miền và chuyên gia phần mềm có thể hiểu nhau và cộng<br /> tác với nhau. Thông thường, lập trình viên chỉ nghĩ tới lớp, phương thức,<br /> thuật toán và khuynh hướng diễn đạt mọi vấn đề dưới dạng mã nguồn. Khi<br /> nhìn vào các đối tượng nào đó và quan hệ mô hình giữa chúng, lập trình<br /> viên nghĩ đến kế thừa, đa hình, lập trình hướng đối tượng,… Tuy nhiên,<br /> chuyên gia miền thường không hiểu những khái niệm đó. Để vượt qua rào<br /> cản giao tiếp này, DDD khuyến khích xây dựng mô hình, trao đổi ý tưởng<br /> về mô hình, về những thành phần liên quan đến mô hình. Giao tiếp tốt ở<br /> mức này rất quan trọng cho sự thành công của dự án. Khi trao đổi về mô<br /> hình, có nhiều khái niệm chuyên ngành rất dễ bị hiểu sai với người ngoài<br /> ngành. Vì vậy, cần có một từ điển thuật ngữ dự án giải thích chi tiết các<br /> khái niệm đó, đảm bảo tất cả các bên liên quan đến dự án đều hiểu đúng về<br /> mô hình.<br /> Nguyên tắc cốt lõi của thiết kế hướng miền là sử dụng ngôn ngữ<br /> dựa trên mô hình. Vì mô hình là xuất phát điểm chung, là đầu vào cho phần<br /> mềm giải quyết miền vấn đề. Ngôn ngữ chung kết nối mọi phần của thiết<br /> kế cũng như hoạt động của nhóm phát triển.<br /> 1.2.3. Rằng buộc mô hình và cài đặt<br /> Đối tượng điển hình trong mô hình có các liên kết phức tạp với các<br /> đối tượng khác và mạng lưới liên kết này có một vài đường biên tự nhiên.<br /> Khi nhà phát triển bắt đầu cài đặt ứng dụng, họ nhanh chóng phát hiện ra<br /> rằng mớ hỗn độn các liên kết không chuyển thành các đơn vị có thể lữu trữ,<br /> có thể phục hồi cùng nhờ tính toàn vẹn dữ liệu. Nếu dự án sử dụng cơ sở dữ<br /> liệu đối tượng thì nhà phát triển thậm chí phải đối mặt với những thách<br /> thức của việc ánh xạ các đối tượng vào các bảng quan hệ. Ở mức độ cơ<br /> bản, mô hình không cung cấp hướng dẫn để cài đặt.<br /> <br />