Phân Tích Thiết Kế Hệ Thống Thơng Tin

Phân Tích Thiết Kế Hệ Thống Thơng Tin (IT3120) Nguyễn Nhật Quang quang.nguyennhat@hust.edu.vn Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Công nghệ thông tin truyền thông Năm học 2016-2017 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nội dung học phần:  Giới thiệu Phân tích thiết kế hệ thống thơng tin hướng đối tượng  Giới thiệu Ngôn ngữ mơ hình hóa UML  Giới thiệu Quy trình phát triển phần mềm  Phân tích mơi trường nhu cầu  Phân tích chức  Phân tích cấu trúc  Phân tích hành vi  Thiết kế kiến trúc tổng thể  Thiết kế giao diện  Thiết kế đối tượng, lớp  Thiết kế liệu  Mẫu thiết kế, mơ hình kiến trúc CuuDuongThanCong.com Phân tích thiết kế hệ thống thơng tin – Information system analysis and design https://fb.com/tailieudientucntt Mục đích thiết kế hệ thống  Phân tích để trả lời câu hỏi “là gì/làm gì” (“what”) – tập trung vào yêu cầu (chức phi chức năng) hệ thống   Gồm bước (trong 10 bước) quy trình RUP Thiết kế để trả lời câu hỏi “làm nào” (“how”) – tập trung nghiên cứu thực thi hệ thống   Đưa định thiết kế phù hợp với công nghệ lựa chọn Đáp ứng yêu cầu phi chức (vd: giao diện, hiệu năng, tính sẵn sàng, tính bảo mật,…) CuuDuongThanCong.com Phân tích thiết kế hệ thống thơng tin – Information system analysis and design https://fb.com/tailieudientucntt Thiết kế kiến trúc tổng thể  Mục đích thiết kế kiến trúc tổng thể  Phân rã hệ thống thành hệ thống  Mô tả thành phần vật lý hệ thống  Bố trí thành phần khả thi vào nút phần cứng CuuDuongThanCong.com Phân tích thiết kế hệ thống thông tin – Information system analysis and design https://fb.com/tailieudientucntt Mục đích thiết kế kiến trúc tổng thể    Mục đích thiết kế kiến trúc tổng thể hệ thống Các thành phần tạo nên kiến trúc phụ thuộc vào cách nhìn hệ thống Kiến trúc tổng thể hệ thống nhìn theo góc nhìn: Theo hệ con, Theo thành phần phần mềm, Theo đơn vị phần cứng    Phân rã hệ thống thành hệ thống (các gói)  Sơ đồ gói (Package diagram) Mơ tả thành phần vật lý hệ thống  Sơ đồ thành phần (Component diagram) Bố trí thành phần khả thi vào nút phần cứng  Sơ đồ triển khai (Deployment diagram) CuuDuongThanCong.com Phân tích thiết kế hệ thống thơng tin – Information system analysis and design https://fb.com/tailieudientucntt Phân rã hệ thống thành hệ thống (1)  Khái niệm hệ thống (subsystem)     Các lớp thực thể cấu trúc nhỏ so với hệ thống thực Bởi vậy, số lớp hệ thống lên tới hàng chục, ta nên gom lớp liên quan với thành nhóm gọi hệ thống Hệ thống (subsystem) gom nhóm cách logic (hợp lý) lớp có gắn kết mạnh bên (của hệ thống con) liên kết yếu bên (giữa hệ thống con) Thuật ngữ hệ thống nhiều tác giả dùng, G Booch gọi phạm trù (category), thực thuật ngữ chuẩn UML UML dùng thuật ngữ gói (package), ta biểu diễn hệ dạng gói, mang theo khn dập CuuDuongThanCong.com Phân tích thiết kế hệ thống thơng tin – Information system analysis and design https://fb.com/tailieudientucntt Phân rã hệ thống thành hệ thống (2)  Nội dung hệ thống (gồm lớp mối liên quan chúng) UML 2.0 diễn tả khung (frame), với tựa đề viết hình chữ nhật cắt góc theo khn dạng: [] Tên [] CuuDuongThanCong.com Phân tích thiết kế hệ thống thông tin – Information system analysis and design https://fb.com/tailieudientucntt Phân rã hệ thống thành hệ thống (3) Số lớp hệ thống không nên q hay nhiều q (thường có khoảng mười lớp vừa) CuuDuongThanCong.com Phân tích thiết kế hệ thống thông tin – Information system analysis and design https://fb.com/tailieudientucntt Phân rã hệ thống thành hệ thống (4) Sự gắn kết cao lớp hệ thống thể hiện:  Về mục đích: Các lớp phải cung cấp dịch vụ có chất cho người dùng Như chúng phải thuộc vào lĩnh vực đề cập số thuật ngữ chung (chẳng hạn hệ thống giao diện đề cập thuật ngữ như: cửa sổ, thực đơn, nút nhấn, )  Về xu phát triển: Người ta tách lớp bền vững với lớp có nhiều khả thay đổi Đặc biệt, thường tách lớp nghiệp vụ với lớp ứng dụng, xếp chúng vào hệ khác  Về ứng dụng công nghệ: Để tận dụng công nghệ có sẵn, thư viện chương trình (lớp/thành phần), GUI, hệ quản trị sở liệu,…, ta thường tách hệ thống giao tiếp, hệ thống quản trị liệu khỏi phần lõi (ứng dụng nghiệp vụ) hệ thống CuuDuongThanCong.com Phân tích thiết kế hệ thống thơng tin – Information system analysis and design https://fb.com/tailieudientucntt Phân rã hệ thống thành hệ thống (5)    Sự liên kết hệ thống thể mối liên quan phụ thuộc chúng Sự phụ thuộc hai hệ thống phản ánh mối liên quan tĩnh (thừa kế, liên kết, …) mối liên quan động (trao đổi thông điệp) lớp thuộc hai hệ thống Sự phụ thuộc hệ thống phải đơn giản, lỏng lẻo tốt Để đảm bảo tính liên kết yếu này, thành lập hệ thống con, áp dụng quy tắc sau:     Các lớp thuộc vào cấu trúc thừa kế (inheritance hierarchy) nên xếp vào hệ thống Các lớp có mối liên quan kết nhập hợp thành với thường xếp vào hệ thống Các lớp cộng tác với nhiều, trao đổi thông tin nhiều, thể qua biểu đồ tương tác, nên đặt chung vào hệ thống Nên tránh phụ thuộc vòng quanh lớp CuuDuongThanCong.com Phân tích thiết kế hệ thống thơng tin – Information system analysis and design https://fb.com/tailieudientucntt 10 Bố trí thành phần khả thi vào nút phần cứng (1)    Để bố trí thành phần phần mềm vào phần cứng, ta dùng biểu đồ triển khai Biểu đồ triển khai (Deployment diagram) biểu đồ diễn tả bố trí đối tượng thực thi (executable artifacts) tảng thực thi (underlying platform) Biểu đồ triển khai gồm nút kết nối nút Một nút (node) phần tử vật lý tồn vào lúc chạy biểu diễn cho tài ngun tính tốn (computational resource), nói chung phải có chỗ nhớ, thơng thường có thêm khả xử lý Một nút biểu diễn hình hộp, có mang tên   Nếu tên khơng gạch dưới, nút thể lớp tài nguyên Nếu tên gạch dưới, nút thể cá thể tài nguyên CuuDuongThanCong.com Phân tích thiết kế hệ thống thông tin – Information system analysis and design https://fb.com/tailieudientucntt 30 Bố trí thành phần khả thi vào nút phần cứng (2)   Có hai mức diễn tả biểu đồ triển khai: mức lớp (tương ứng với biểu đồ lớp) mức cá thể (tương ứng với biểu đồ đối tượng) Nút là:   Một thiết bị (nút phần cứng), thường mang khuôn dập (hoặc cụ thể , , , ,…) Một môi trường thực (nút phần mềm), thường mang khuôn dập (vd: , ) CuuDuongThanCong.com Phân tích thiết kế hệ thống thơng tin – Information system analysis and design https://fb.com/tailieudientucntt 31 Bố trí thành phần khả thi vào nút phần cứng (3) Hình vẽ bên thể biểu đồ triển khai (ở mức cá thể) biểu diễn cho hình trạng vật lý Hệ thống thông tin trường đại học   Nút WebServer chưa có khn dập, người phát triển hệ thống chưa có định – Nút loại phần mềm thiết bị vật lý Các nút chứa nút khác phần mềm Chẳng hạn, nút ApplicationServer chứa nút EJBContainer (một nút phần mềm), nút lại chứa ba thành phần phần mềm, đặc tả bố trí, phần mềm CuuDuongThanCong.com Phân tích thiết kế hệ thống thơng tin – Information system analysis and design https://fb.com/tailieudientucntt 32 Bố trí thành phần khả thi vào nút phần cứng (4)  Các kết nối (connections) mối liên quan giao tiếp cặp nút, thể mặt vật lý đường truyền (như kết nối Ethernet, đường truyền tuần tự, hay kênh truyền dùng chung)  Mỗi kết nối hỗ trợ cho hay nhiều giao thức truyền thông, mà ta cần rõ khn dập thích hợp CuuDuongThanCong.com Phân tích thiết kế hệ thống thơng tin – Information system analysis and design https://fb.com/tailieudientucntt 33 Bố trí thành phần khả thi vào nút phần cứng (5) Một số khuôn dập thường dùng cho kết nối Khuôn dập Asynchronous HTTP JDBC ODBC RMI RPC Synchronous Web services Ý nghĩa Một kết nối không đồng bộ, HyperText Transport Protocol, giao thức Internet Java Database Connectivity, công nghệ Java để kết nối truy cập CSDL Open Database Connectivity, kết nối truy cập CSDL Remote Method Invocation, giao thức hỗ trợ lời gọi từ xa Remote Procedure Call, lời gọi thủ tục từ xa Một kết nối đồng bộ, bên gửi chờ trả lời từ bên nhận Liên lạc qua giao thức web services (vd: SOAP) CuuDuongThanCong.com Phân tích thiết kế hệ thống thông tin – Information system analysis and design https://fb.com/tailieudientucntt 34 Thiết kế giao diện người dùng Mục đích Mơ tả giao diện hệ thống Làm nguyên mẫu CuuDuongThanCong.com Phân tích thiết kế hệ thống thông tin – Information system analysis and design https://fb.com/tailieudientucntt 35 Mục đích làm nguyên mẫu giao diện người dùng  Dựa vào tạo lập giao diện người dùng (GUI – Graphical user interface – design tools) ta thành lập sớm nhanh nguyên mẫu giao diện người dùng (GUI prototype), có tính thăm dị phù hợp, nhằm mục đích sau:    Tạo môi trường làm việc cụ thể, dễ tiếp xúc, dễ làm thử, làm cho người dùng trở nên yên tâm hơn, động việc đóng góp cho việc phát triển hệ thống Qua q trình dùng thử, ta thu thập nhiều ý kiến phản hồi có ích từ phía người dùng Sớm phát yêu cầu hay chức bị bỏ sót, sớm nhìn thấy điểm yếu, chỗ khó khăn hệ thống CuuDuongThanCong.com Phân tích thiết kế hệ thống thông tin – Information system analysis and design https://fb.com/tailieudientucntt 36 Mô tả giao diện hệ thống (1)  Như biết, cặp (tác nhân, ca sử dụng) liên quan, có lớp biên để chuyển đổi thông tin vào/ra Thể lớp biên giao diện mà ta cần phải mô tả  Muốn mô tả lớp biên, ta xem lại bước kịch ca sử dụng – để xác định phần tử giao diện:    Xét nội dung tương tác tác nhân hệ thống Các thông tin vào Các hành động yêu cầu CuuDuongThanCong.com Phân tích thiết kế hệ thống thơng tin – Information system analysis and design https://fb.com/tailieudientucntt 37 Mô tả giao diện hệ thống (2) Bản mô tả giao diện thường chứa điểm sau:      Tên giao diện; Mô tả tóm tắt nội dung giao diện; Mức độ phức tạp giao diện (phức tạp/chuẩn/đơn giản); Ghi thêm (nếu có); Các mơ tả chi tiết, với đặc điểm kỹ thuật khác biệt, tuỳ thuộc vào loại giao diện sau:     Các giao diện đối thoại (với người dùng) Các thông tin xuất (kết xử lý, báo cáo,…) Các giao diện liệu từ/đến hệ thống Các giao diện chức đến hệ thống ngồi CuuDuongThanCong.com Phân tích thiết kế hệ thống thông tin – Information system analysis and design https://fb.com/tailieudientucntt 38 Làm nguyên mẫu giao diện (1)      Làm nguyên mẫu giao diện nên bắt đầu sớm tốt  Có thể bắt đầu làm nguyên mẫu giao diện sau đưa ca sử dụng Ngày có nhiều tạo lập giao diện người dùng (GUI builders) cho phép làm nguyên mẫu giao diện mà không tốn công sức Đối với phiên đầu nguyên mẫu giao diện, trường rỗng mang giá trị họa, nút phần tử hội thoại khác chưa cần có hiệu ứng tương tác rõ ràng Qua vòng lặp (của việc làm nguyên mẫu), giao diện trở nên sinh động dần tới phương án cuối Như vậy, người dùng làm việc thử với nguyên mẫu giao diện CuuDuongThanCong.com Phân tích thiết kế hệ thống thông tin – Information system analysis and design https://fb.com/tailieudientucntt 39 Làm nguyên mẫu giao diện (2)  Ngun mẫu giao diện có ý nghĩa thăm dị => nên làm nhanh khơng nên cầu tồn    Quá trình phát triển nguyên mẫu giao diện nên làm đồng thời với q trình phân tích thiết kế, nên hỗ trợ cho phân tích thiết kế Nguyên mẫu giao diện nói chung mặt ngồi hệ thống, khơng phản ánh hết tầm sâu (các chi tiết hoạt động) hệ thống   Chưa nên ý nhiều trình bày mỹ thuật, mà cần ý đến nội dung (các trường điều khiển giao diện) luồng dẫn dắt từ phần tử giao diện sang phần tử giao diện khác Cần nói rõ với người dùng ngun mẫu khơng phải hệ thống hồn chỉnh Làm nguyên mẫu hỗ trợ tốt, thay cho bước phân tích thiết kế hệ thống cách nghiêm túc CuuDuongThanCong.com Phân tích thiết kế hệ thống thông tin – Information system analysis and design https://fb.com/tailieudientucntt 40 Bài tập tổng hợp (1) Đề xuất kiến trúc phân tầng cho Hệ thống yêu cầu đào tạo «layer» Tầng trình bày GD-Nhânviên GD-NgườiPTĐT «layer» Tầng ứng dụng Java «layer» Tầng nghiệp vụ Tàivụ ĐềnghịĐT CatalơĐT «layer» Tầng dịch vụ KT Quyềntruycập CuuDuongThanCong.com Phân tích thiết kế hệ thống thông tin – Information system analysis and design https://fb.com/tailieudientucntt 41 Bài tập tổng hợp (2) Trong kiến trúc phân tầng trên, gói Java chứa lớp sở dùng chung cho tầng, cịn gói chứa lớp sau: «layer» Tầng ứng dụng GD-NgườiPTĐT +W-NgườiPTĐT +W-Nộidung +W-LớpĐT +W-Kỳhọc GD-Nhânviên +W-Nhânviên +W-ĐơnxinĐT CatalôĐT Tàivụ +Hốđơn +PhiếuChi CuuDuongThanCong.com +Catalơ +PhầntửCatalơ +LớpĐT +Chủđề +Kỳhọc +Nộidung +CơsởĐT +ĐK-LớpĐT +ĐK-CơsởĐT +ĐK-Chủđề +ĐK-ĐơnxinĐT ĐềnghịĐT +Nhânviên +ĐơnxinĐT +Đăngký +Trảlời +Đồngý +KhơngĐồngý Phân tích thiết kế hệ thống thơng tin – Information system analysis and design https://fb.com/tailieudientucntt 42 Bài tập tổng hợp (3) Câu hỏi 27: Hãy đề xuất Biểu đồ thành phần hệ thống Chỉ cần đưa thành phần đủ để biểu diễn cho hợp tác nhiều lớp Ngơn ngữ đích Java :Người PTĐT «Applet» GUI nguoiPTDT «Aplication» QuyenTruycap CSDL-Catalo «EXE» CataloDT «DLL» Lich CSDL-NV «Applet» GUI Nhanvien «EXE» DenghiDT :Nhânviên CuuDuongThanCong.com Phân tích thiết kế hệ thống thơng tin – Information system analysis and design https://fb.com/tailieudientucntt 43 Bài tập tổng hợp (4) Câu hỏi 28: Hãy đề xuất Biểu đồ triển khai hệ thống «PC» Trạm client «Applet» GUI nguoiPTDT «PC NT server» Intranet Server «Unix» Server nghiệp vụ «EXE» CataloDT CSDL-Catalo «PC» Trạm client «Application» QuyenTruycap «EXE» DenghiDT CSDL-NV «Applet» GUI Nhanvien CuuDuongThanCong.com Phân tích thiết kế hệ thống thông tin – Information system analysis and design https://fb.com/tailieudientucntt 44