phát triển hệ thống hướng đối tượng với UML 2 0 và c++

u.v n ed ui .ha ui ed u.v n- ww w lib N(ílJYỄN VÃN BA ed u.v n- ww w lib Phát triến hệ thống hướng đối tượng với UM L2.0 và'c++ lib S ách d ù n g cho; ui {In lân thứ hai) ww w lib ui ed u.v n -w ww lib ui ed u.v n -w ww - Sinh vỉẻn c c trư ờng Đại h ọ c , C ao đ ẳn g - C ác n hà x â y d ự n g h ệ th ố n g ch u y ê n n g h iệp • C ác kỹ s phân tích thiết kế NHÀ XUẤT BẢN ĐAI HỌ C Q U Ố C G IA HÀ NỘI u.v n ed ui .lib ww w ed u.v n ui .lib -w ww lib -w ww ed ui n- u.v ww w lib ui ed n- u.v ww w lib ui ed u.v n u.v n ed ui .ha 16 [ e Chuối - Hai Bà Trưng - H Nội u.v n- Đ icn ĩlioai: (04) : (04) 7 j-ax: (0 ) 9 ww w lib NHÀ XURT BẢN DỌI HỌC ọuốc Gin Hii NỘI BÁO T ống hiên tập: NCUYỀN b t h n h Biẽn tập: HỔ ĐỐNG ui PHỪNG ui ed u.v n- ww w lib G iã m đôc: Qưốc ed c hịu tr c h n h i ệ m x u ấ t bấn: HẤI ĐỔNG -w ww lib ui ed u.v n Trinh b y hio: -w ww lib LAN HƯƠNO u.v n HÁT TRIẺN HỆ THÒNC HƯỜNC ĐOI TƯỢNC VỚI UML 2.0 VÀ C + + ww w lib ui ed lã số: IL-OI Đ H 2008 1000 cuốn, khố 16 X 24 cm lại Xướng in Tạp chí tin học & đời sống ố xuất bàn: 136 - 2007/C X B /03 - 13/DHQGHN, ngày 13/2/2007 •uyếl định xuất bán số: 0] LK/XB xong \'à nộp lưu chiẻLi quv nám 2008 u.v n ed ui .ha ww w lib n- LỜI NÓI ĐẦU ed u.v Mục tiêu hướng tới sách bao hàm đầy đủ irong tựa đề Đ ó là; “Phát triển hệ thống hướng đối tượng với ui UM L 2-0 C++" Đ ể bạn đọc có ihể có nhìn bao qt nội dung sách, xin ỉần lượt xét v ế irong tựa đề w lib P h t triển hệ thò ng n- ww Hệ thống để cập hệ thống phần mềm, hay nói rộng chút hệ thống tin học (bao gồm phần m ềm phần cứng) u.v Vậy phát triển hệ thống hiểu trình xây dựng hệ thống ui ed tin học tính từ A đến z , kể từ lúc manh nha ý đồ, đến khảo sát để tìm hiểu m irường nhu cầu, phân tích để sâu vào chi tiết, ihiết kế để làm cho thích ứng với điều kiện kỹ thuật sẩn có, cài đặt để thực thi ngơn ngừ lập trình tảng kỹ -w ww lib thuật, cuối kiểm chứng chuyển giao Tuy nhiên, hạn ch ế số trang, nên sách cũtig dành nhiều ý ed u.v n vào số khâu q trình phát triển hệ thống Đ ó là: lìm hiểu nhu cầu, phân lích, thiết k ế cài đạt trẽn ngơn ngữ lập trình C++ .ha ui Định hướng cho ph át triển hệ íhống lib Tổn lụi nhiều phương pháp để liến hành việc phát iriển hệ ihỏng Đ ê tránh dàn trải theo lối "cưỡi ngựa xem hoa", -w ww sách buộc phải chọn phưcmg pháp để có ihể trình bày sâu kỹ Tuy c ó nhiều phưong pháp, song cách dại thể c ó tách chúng u.v n thành hai nhóm lớn luỳ thuộc vào hai định hướng khác biệt Đ ó pliương pháp hướng chức nãng phưcng pháp hướng đối tưcmg .ha ui ed Các phương pháp hướng chức năng, nở rộ vào nãm 70, 80 kỷ trước, lấy chức làm đơn vị phân rã liến hành phân tích hệ thống Câu hỏi hệ thống thường đặt sớm cho ww w lib người dùng, cho người thiết kế câu hỏi; "Hệ thống phải làm gì?” Bời nghiên cứu hệ thống dựa vào chức nãng (tức u.v n ui ed Lời nói đầu ww w lib việc phải làm) cách làm tự nhiên dễ hiểu Phương pháp hướng chức dẫn tới viêc cài đặl hệ Ihống ngơn ngữ lập trình Iheo thủ lục (như Pascal, c ) Dù dễ làm dể hiếu, lliì n- theo năm tháng, phương pháp hướng chức nãng để lộ nhược điếm khó chấp nhận: hệ thống xãy dựng theo u.v cách khó sửa chữa, khó nânc cấp Íí có khả nãng lái sử dụng ed vào hoàn cảnh khác ui Các phương pháp hướng đối tượng khắc phục nhược điếm đời từ đầu nãm 90 đến nav lại lấy dối tư m g f.àm đim ngiiyén ww w lib hệ ihống Đ ối tượng kết hợp chức \'à liệu Đ ó kết hợp hợp lý, chức chi thao tác irên số liệu dintỊ ngược lại mổi hệu duơc xử lý u.v n- bới số chức định Khơng h(ĩp Iv mã lại cịn rãl lự nhiéa dễ hiếu, đổi tưoTig ĩìn học thưởng dùng đé piìảiì áiỉh hav m đối tượng giới thực (tức sư hay vậi) ed Sự thành đạt ngày ngơn ngữ lập trình hướng đối iượiig ui (như C++, Java ) dã khẳng định vị áp đảo cúa phương pháp phãn tích thiết k ế hướng đối tượng trước phưcmg pháp phân tích -w ww lib thiết kế truyền thống Cho nên, khỏi phải cân nhắc nhiều, sách trình bày với bạn đọc tri ihức công nghệ phát triển hệ thống theo định hướng đối lượng ed u.v n Ngỏn n g ữ mơ hình ho U M L Dù dùng phươTig pháp nào, người phân tích ’'à Ihiếi k ế ln ui phài dùng hình thức hiểu để diễr tả sắc thái khár hệ thông Hình ihức diễn tả c ó thể dạng vãn lự, phưcjiìg -w ww lib trình tốn học, bảng đổ Ihị Người ta gọi mơ hình, việc sử dụng m hlnh để diẻn tả hệ thống gọi m ỏ hình hố Trước đày m ỗi phương pháp phát triển hệ thông đề nghị loại u.v n m ô hình riêng Sự khác biệt ngơn ngữ diễn tả hệ thống đó, giống ww w lib ui ed người nói tiếng Anh, kẻ nói liếng V iệt vấn đề, gây khó khăn không cần thiết Xu hướng phái triển lất yếu phải Bạn đọc muốn tìm hiểu phương pháp hướng chức xin tham khảo cuon 'T h â n tích th iế t k ế hệ thống thông tin - Các phương pháp cấu trú c”, x u ất b ản năm 2003 cùa tác giả u.v n ui ed Lời n ó i đầu _ ww w lib íỉi đến thống ngơn ngừ Vì mà vào năm 1997 đời ngôn ngữ m ỏ hình hố thống ƯML N gơn ngữ mơ hình hố UM L cơng nhận chuẩn, tiếp tục nâng cấp Đến (cuối 2004) có phiên ƯML 2.0 UM L dùng m ỏ hình dạng biểu n- dồ Phiên UM L 2.0 dưa 13 loại biểu đổ, thay cho loại biểu đồ ui ed u.v dùng phiên l.x trước Cuốn sách trình bày với bạn đọc vé UML 2.0 cách vận dựng vào tiến trình phát triển hệ ihống hướng đối tượng w lib C ài đ ặ t với C++ ww V iệc cài đặi hệ thống ln ln phải sử dụng ngơn ngữ lập irình đó, mà ngơn ngữ lập trình lại thường khác biệt cú u.v n- pháp ngữ nghĩa với Cuốn sách trình bày việc cài đặt hệ thống ngơn ngữ lập trình C++ ed Khi la tiến hành phân tích thiết k ế hướng đối tượng, ui chuyển qua cài đật ngịn ngữ lập trình hướng đối tượng, C ++, chọn lựa tự nhiên Nhưng lại ỉại chọn lựa -w ww lib C ++ mà ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng khác? K hơng phải C ++ đặc sắc hay hơn, mà chẳng qua vì, theo kỳ vọng tác giả, C++ quen thuộc với đơng đảo bạn đọc ed u.v n (phần lớn khoa công nghệ thông tin trường đại học dã c ó giáo trình "Lặp trình hướng đối tưc;ng với C++") Và m ộl quen ihuộc, bạn đọc nghiên cứu chương cài đặt cuối sách khỏi bận tàm việc học thêm ngôn ngữ ui iập irình tập trung ý vào ý iướng chủ đạo irong cài -w ww lib đặt Nếu nắm bắt ý tưởng đạo rồi, cho dù sau bạn đọc sử dụng ngơn ngừ lập trình hướng đối lượng khác, việc vận dụng ý tưởng khỏng cịn khó khãn u.v n C ấu trú c sách N ộ i dung sách trình bày Iheo hai tuyến chính: M ột mặt trình bày khái niệm m ô hình UML, - Mặt khác trình bày bước triển khai tiến trình phát triển hệ thống ww w lib ui ed - u.v n ui _ Lời nói đầu ed ww w lib Hai luyến trình bày song song hỗ ỉrợ cho dọc theo chương sách Các mó hình UM L giới Ihiộu dần dán iheo trậl tự vận dụng vào bước cúa tiến trìnli phát triển Cịn chương llìì lại dược phân theo đé lớn củu \ iõc phái n- triển hệ thống u.v Hai chuơiìg đầu chi có tính châl dầi) nhập Cliuơng I nh^i^ ; lói ui ed thiệu lại cho bạn đọc ý tưởng chù đạo lập trình hưới' : Joi tượng, để từ bạn đọc thấv »rước đích cùa phàn tích vỳ thiết kc' IV: p h â n líc h v thiế t k ế đ ế d i đ ế n lậo i r ìn h ) lý giài h n \ é C.IC w lib cung cách phàn tích thiết kế dược liình bày dọc theo sách Chương II giới thiệu cách khái qt mỏ hình, ngơn ngữ L;MÌ, ww va tiên ưinh phát triển hệ Ihống dũng ư đươc chọn lọc theo mục đích khiêm lốn sách, dã khơng dược irìnhì bàv vét cạn Đ ế tra cứu u.v n ƯM L bạn đọc sử dụng lài liệu gốc cứa ba tác giả cùa ƯML [6 ] [28], xem irên website [36] Đ ể lìm ui ed liiểu thực vổ C++, có nhiều sách thích hợp, chảng hạn [31] hay [18] .lib Vậy rỏì cục sách chọn đối tượng phục vụ cho người hành nghề hay hành nghề phát triển hệ thống ww w ed Lời n ó i đẩu 9_ có ý định bổ sung cập nhật kiến thức công nghệ để vận u.v n ed ui _ Lời nói đầu ww w lib dụng thực vào nghề nghiệp Đó nhà phâii tích thiết k ế chun nghiệp, người lập trình, người kiểm định hộ thống, sinh viên theo học khoa Công nghệ thông tin, bậc đại học hay bậc cao học Nó n- giúp ích cho thầy giáo Công nghệ phấn mềiĩi u.v scạn thảo giáo trình ed Cuối cùng, lác giả bày tỏ biết ơn đông nghiệD w lib ui khoa CNTT cùa trường ĐHBK Hà N ội dã giúp đỡ dộng viên lúc giá nhiéu soạn thảo sách Cuốn sách cĩĩng klió iih khoi sai SĨI tác giá mong nhận ý kiến phán hổi từ dộc giả, qua e-maìl: ww w lib ui ed u.v n -w ww lib ui ed u.v n -w ww lib ui ed u.v n- ww b a n v ( ặ ii-li'ií ưdu.yn Nguyẻn Vãn Ba u.v n ed ui .ha ww w lib Chương I cnc sở củn ui ed u.v n- Lộp TRÌNH HƯỚNG D ốl TƯỢNG Phát iriến hệ ihống hướng đối tượng auá trinh thiết lập hệ Ihống lin học qua bước phàn tích thiết kế, để tiến tới lập ww w lib irình ngôn ngữ hướng đối tượng Như muốn hiểu việc phân lích thiết k ế hướng đối tượns (mà ta thường gọi mơ hình ed hướng đối iượng, hai phương diện: u.v n- hoá hướng dối tượng), la cần hiểu trước hết đích mà hướng tới tức lập trình hướng đối tưựng Chương giúp bạn dọc có nhìn khái qt (không vào chi tiết) sờ lập trình ui Khn phép lập trình hướng đối tượng, lức dặc thù việc vận dụng lĩiộl ngơn ngữ lập trình hướng đối tượng ed u.v n -w ww lập trình hướng đối iượng .lib M áy đối tượng, tức nguyên tắc cho việc cài đặi ngơn ngữ §1 K H U Ơ N P H É P L Ậ P T R ÌN H ui HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG lib Ì C Á C K H U Ô N P H É P L Ậ P TR ÌN H -w ww a) K hu ơn phép ỉà gì? u.v n Gần đáy lài liệu nước thường xuất thuật ngữ "paradigm", mà ỏ la diễn tả qua tiếng Việt từ "khn phép”“ * ed Paradìgm bắt nguồn từ thuật ngữ Hy Lạp "parađeigma” có nghĩa ui m hình (model) hay mẫu (pattern) Thomas Kuhn, tập sách The ww w lib Structure o f Scientiíic Revolution, đưa định nghĩa chi tiết hơn: '1) Nếu bạn khơng thích từ "khn phép", xin thay từ "mô thức"  ... lib P h t triển hệ thò ng n- ww Hệ thống để cập hệ thống phần mềm, hay nói rộng chút hệ thống tin học (bao gồm phần m ềm phần cứng) u.v Vậy phát triển hệ thống hiểu trình xây dựng hệ thống ui... UM L 2.0 dưa 13 loại biểu đổ, thay cho loại biểu đồ ui ed u.v dùng phiên l.x trước Cuốn sách trình bày với bạn đọc vé UML 2.0 cách vận dựng vào tiến trình phát triển hệ ihống hướng đối tượng. .. n- Lộp TRÌNH HƯỚNG D ốl TƯỢNG Phát iriến hệ ihống hướng đối tượng auá trinh thiết lập hệ Ihống lin học qua bước phàn tích thiết kế, để tiến tới lập ww w lib irình ngơn ngữ hướng đối tượng Như muốn