kiến trúc phần mềm Chuyên đề 1,2,3

Chuyên Đề KTPM 1, 2, Khoa Công nghệ thông tin Trường Đại học Nguyễn Tất Thành Mục tiêu  Củng cố toàn kiến thức cũ, nâng kiến thức học thành kỹ chuyên nghiệp  Rèn luyện tinh thần tự học theo chuẩn CDIO, bắt buộc sinh viên phải đọc nhiều tài liệu, khả đọc tài liệu tiếng Anh, khả làm việc nhóm, khả tự nghiên cứu cách tự giác  Giảng viên đóng vai trị định hướng kiểm sốt trình học tập sinh viên Các Chuyên đề nghiên cứu thực hành LINQ ứng dụng Entity Framework ứng dụng Sinh viên nghiên cứu chuyên đề xây dựng ứng dụng nhỏ Yêu cầu:  Seminar chuyên đề buổi thực hành thứ 3,  Trình bày hệ thống ứng dụng chuyên đề buổi Nội dung Giới thiệu Các mơ hình phát triển phần mềm Các phương pháp phân tích Ưu điểm mơ hình hướng đối tượng Giới thiệu UML Các thành phần góc nhìn UML Giới thiệu 1.1 Một số khái niệm hệ thống thông tin:  Hệ thống thông tin: Hệ thống thông tin hệ thống bao gồm yếu tố có quan hệ với làm nhiệm vụ thu thập, xử lý, lưu trữ, phân phối thông tin cung cấp chế phản hồi để đạt mục tiêu định trước  Các tổ chức sử dụng hệ thống thông tin với nhiều mục đích khác Vd: Hệ thống quản lý sinh viên trường học Giới thiệu 1.1 Một số khái niệm hệ thống thông tin: Các chuyên ngành lĩnh vực hệ thống thông tin:  Phân tích viên hệ thống (systems analyst)  Tích hợp hệ thống (system integrator)  Quản trị sở liệu  Quản trị hệ thống thông tin tổ chức  Lập trình quản lý sở liệu  Quản lý sở liệu, hỗ trợ định cho lãnh đạo, quản lý Giới thiệu 1.1 Một số khái niệm hệ thống thông tin: Các thành phần cấu thành hệ thống thông tin: Hệ thống thông tin thông thường cấu thành bởi:  Phần cứng: Gồm thiết bị/phương tiện kỹ thuật dùng để xử lý/lưu trữ thơng tin Gồm máy tính, thiết bị ngoại vi dùng để lưu trữ nhập / xuất liệu  Phần mềm: Gồm chương trình máy tính, phần mềm hệ thống, phần mềm chuyên dụng, thủ tục dành cho người sử dụng  Hệ thống mạng: dùng để truyền thông liệu  Nhân lực: Con người hệ thống thông tin, đào tạo Giới thiệu 1.2 Mô hình trừu tượng:  Trước đây, ngành cơng nghệ phần mềm gặp phải “cuộc khủng hoảng phần mềm” Các tranh luận dựa thực tế nhiều mơ hình phát triển hệ thống thơng tin khơng thể sản sinh hệ thống thoả mãn nhu cầu khách hàng, mà vượt ngân sách thời hạn  Mơ hình trừu tượng đề xuất thơng qua việc trừu tượng hố thực thể giới thực, để làm cho vấn đề dễ hiểu giải yêu cầu phức tạp Giới thiệu 1.3 Mơ hình hố trực quan:  Mơ hình hố trực quan kết trừu tượng hóa nhằm mơ tả thành phần chủ yếu vấn đề cách lọc bớt chi tiết không quan trọng làm cho vấn đề trở thành dễ hiểu  Mô hình giúp ta nghiên cứu đối tượng q trình hệ thống sau tổ chức trình bày trực quan vấn đề hệ thống sơ đồ dễ hiểu Các mơ hình phát triển phần mềm 2.1 Phần mềm (Software):  Phần mềm tập hợp câu lệnh thị viết nhiều ngơn ngữ lập trình theo trật tự xác định, liệu hay tài liệu liên quan nhằm tự động thực số nhiệm vụ hay chức giải vấn đề cụ thể  Phần mềm thực chức cách gửi thị trực tiếp đến phần cứng (hardware) cung cấp liệu để phục vụ chương trình hay phần mềm khác  Phần mềm khái niệm trừu tượng, khác với phần cứng chỗ "phần mềm sờ hay đụng vào", cần phải có phần cứng thực thi 10 Các phương pháp phân tích 3.1 Phương pháp phân tích thiết kế hướng chức năng: (tt) Phương pháp hướng cấu trúc thường phù hợp với nhiều tốn nhỏ, có luồng liệu rõ ràng, có xác định giải thuật rõ ràng người lập trình có khả tự quản lý truy cập đến liệu chương trình 34 Các phương pháp phân tích 3.2 Phương pháp phân tích thiết kế hướng đối tượng: Khác với phương pháp hướng cấu trúc tập trung vào liệu vào hành động , phương pháp hướng đối tượng tập trung vào hai khía cạnh hệ thống liệu hành động Cách tiếp cận hướng đối tượng lối tư theo cách ánh xạ thành phần toán với đối tượng giới thực Với cách tiếp cận này, hệ thống chia tương ứng thành phần nhỏ gọi đối tượng Mỗi đối tượng bao gồm đầy đủ liệu hành động liên quan đến đối tượng 35 Các phương pháp phân tích 3.2 Phương pháp phân tích thiết kế hướng đối tượng: (tt)  Các đối tượng hệ thống tương đối độc lập với phần mềm xây dựng cách kết hợp đối tượng lại với thơng qua mối quan hệ tương tác chúng  Phương pháp phân tích hướng đối tượng xác định mơ hình hướng đối tượng có thiết kế từ lên (bottom - up) Bắt đầu từ thuộc tính cụ thể đối tượng sau tiến hành trừu tượng hóa thành lớp (Class) 36 Các phương pháp phân tích 3.2 Phương pháp phân tích thiết kế hướng đối tượng: (tt) Phương pháp có đặc trưng liệu đóng gói để hạn chế truy nhập tự do, trực tiếp vào liệu Cho phép sử dụng lại mã nguồn để tiết kiệm tài nguyên công sức lập trình 37 Ưu điểm mơ hình hướng đối tượng Ưu điểm:  Phương pháp có đặc trưng liệu đóng gói để hạn chế truy nhập trực tiếp truy cập trái phép vào liệu  Cho phép sử dụng lại mã nguồn để tiết kiệm tài ngun cơng sức lập trình  Phương pháp hướng đối tượng thường áp dụng cho tốn lớn, phức tạp, có nhiều luồng liệu khác mà phương pháp cấu trúc quản lý 38 Giới thiệu UML  Những năm đầu thập kỷ 90 xuất nhiều phương pháp phân tích, thiết kế hệ thống hướng đối tượng với ký hiệu riêng cho phương pháp  Do phương pháp chưa hoàn thiện nên người dùng phân vân việc chọn phương pháp phù hợp để giải tốn phân tích thiết kế Hơn nữa, việc ký hiệu khác phương pháp gây mập mờ, nhầm lẫn mà ký hiệu mang ý nghĩa khác phương pháp  Sự đời UML (Unified Modeling Language), ngơn ngữ mơ hình hóa hợp hợp phương pháp phân tích ký hiệu sử dụng 39 Giới thiệu UML UML ngôn ngữ dùng để:  Trực quan hóa  Cụ thể hóa , Sinh mã dạng nguyên mẫu  Lập cung cấp tài liệu UML ngôn ngữ bao gồm bảng từ vựng quy tắc để kết hợp từ vựng phục vụ cho mục đích giao tiếp Một ngơn ngữ dùng cho việc lập mơ hình ngôn ngữ mà bảng ký hiệu quy tắc tập trung vào việc thể mặt khái niệm vật lý hệ thống 40 Giới thiệu UML  Mơ hình hóa mang lại hiểu biết hệ thống Một mơ hình khơng thể giúp hiểu rõ tồn hệ thống, thường phải xây dựng số mơ hình xem xét từ góc nhìn khác  Mục tiêu UML để xây dựng mơ hình cho hệ thống phần mềm, sử dụng cách hiệu nhiều lĩnh vực như: Hệ thống thông tin doanh nghiệp; Ngân hàng dịch vụ tài chính; Viễn thơng; Giao thơng; Hàng khơng quốc phịng; Máy móc điện tử; Khoa học,  UML không giới hạn lĩnh vực phần mềm Nó cịn dùng để lập mơ hình cho hệ thống khơng phải phần mềm hệ thống pháp luật (luồng công việc – workflow), thiết kế phần cứng, … 41 Các thành phần góc nhìn UML Các thành phần UML gồm sơ đồ sau:  Sơ đồ lớp (Class Diagram): gồm tập hợp lớp, giao diện, collaboration mối quan hệ chúng Nó thể mặt tĩnh hệ thống  Sơ đồ đối tượng (Object Diagram): gồm tập hợp đối tượng mối quan hệ chúng Đối tượng thể lớp, biểu đồ đối tượng thể biều đồ lớp  Sơ đồ Use case gồm tập hợp Use case, actor thể mối quan hệ tương tác actor Use case Nó mơ hình hóa hành vi / chức hệ thống 42 Các thành phần góc nhìn UML  Sơ đồ (Sequence Diagram) dạng sơ đồ tương tác (interaction), biểu diễn tương tác đối tượng theo thứ tự thời gian Nó mơ tả đối tượng liên quan tình cụ thể bước việc trao đổi thông điệp đối tượng để thực chức hệ thống  Sơ đồ hợp tác (Collaboration Diagram) gần giống sơ đồ Sequence, sơ đồ Collaboration cách khác để thể tình xảy hệ thống Nhưng tập trung vào việc thể việc trao đổi qua lại thông báo đối tượng không quan tâm đến thứ tự thơng báo 43 Các thành phần góc nhìn UML  Sơ đồ chuyển trạng thái (Statechart) máy chuyển trạng thái, bao gồm trạng thái, bước chuyển trạng thái hoạt động Nó đặc biệt quan trọng việc mơ hình hóa hành vi lớp giao diện với đáp ứng theo kiện đối tượng (reactive)  Sơ đồ hoạt động (Activity) dạng đặc biệt sơ đồ chuyển trạng thái Nó luồng từ hoạt động sang hoạt động khác hệ thống Nó đặc biệt quan trọng việc xây dựng mơ hình chức hệ thống việc chuyển đổi quyền kiểm soát đối tượng  Sơ đồ thành phần (Component) cách tổ chức phụ thuộc thành phần (component) 44 Các thành phần góc nhìn UML Khi xem xét hệ thống, cần xây dựng mơ hình từ khía cạnh / góc nhìn khác nhau, xuất phát từ thực tế người làm việc hệ thống với vai trị khác nhìn hệ thống từ góc nhìn khác UML xét hệ thống góc nhìn:  Logical View  Process View  Implementation View  Deployment View  Use case View 45 Các thành phần góc nhìn UML 46 Thảo luận Sinh viên trình bày tóm tắt u cầu sau: Các mơ hình phát triển phần mềm? Các phương pháp phân tích? Ưu điểm mơ hình hướng đối tượng? Giới thiệu UML ứng dụng? Các thành phần góc nhìn UML? 47 Q/A 48