Công nghệ phần mềm - Chương 6 pps

1 Thiết kế (6) Nguyễn Thanh Bình Khoa Công nghệ Thông tin Trường ðại học Bách khoa ðại học ðà Nẵng 2 Thiết kế ?  phân tích bài toán/vấn ñề  xuất phát từ yêu cầu  mô tả một hoặc nhiều giải pháp  ñánh giá các giải pháp, chọn giải pháp tốt nhất  ở một mức trừu tượng nhất ñịnh  sử dụng các mô hình  3 tính chất  trả lời câu hỏi “như thế nào”  mô tả chủ yếu là cấu trúc  bỏ qua các chi tiết cài ñặt • giải pháp trừu tượng ≠ giải pháp cụ thể 2 3 Các giai ñoạn thiết kế  Hoạt ñộng thiết kế xuất hiện trong các mô hình phát triển khác nhau  Hai giai ñoạn thiết kế chính  Thiết kế kiến trúc • phân tích giải pháp thành các thành phần • ñịnh nghĩa giao diện giữa các thành phần • ñịnh nghĩa phần vấn ñề ñược giải quyết bởi mỗi thành phần • có thể ñược thực hiện bởi nhiều mức trừu tượng  Thiết kế chi tiết • thiết kế thuật toán, cấu trúc dữ liệu 4 Các giai ñoạn thiết kế Architectural design Abstract specificatio n Interface design Component design Data structure design Algorithm design System architecture Software specification Interface specification Component specification Data structure specification Algorithm specification Requirements specification Design activities Design products 3 5 Các giai ñoạn thiết kế  Architectural design  xác ñịnh các hệ thống con  Abstract specification  ñặc tả các hệ thống con  Interface design  mô tả giao diện các hệ thống con  Component design  phân tích hệ thống con thành các thành phần  Data structure design  các cấu trúc dữ liệu lưu trữ dữ liệu của bài toán  Algorithm design  thiết kế thuật toán cho các hàm/mô-ñun 6 Tại sao phải thiết kế ?  có một kiến trúc tốt  làm chủ ñược cấu trúc hệ thống  “chia ñể trị”  ñạt ñược các tiêu chuẩn chất lượng  tái sử dụng / dễ keỉem thử / dễ bảo trì  thiết kế hướng ñến sự thay ñổi (design for change) 4 7 Thiết kế và sự thay ñổi  Thay ñổi = tích chất ñặc trưng của phần mềm  Dự báo thay ñổi là cần thiết  giảm chi phí bảo trì  Dự báo thay ñổi là khó khăn  sự thay ñổi thường không ñược xác ñịnh trước  nhiều yếu tố thay ñổi cùng lúc  thời ñiểm thay ñổi là khó có thể biết trước 8 Thiết kế và sự thay ñổi  Các yếu tố có thế thay ñổi  thuật toán  cấu trúc dữ liệu  biểu diễn dữ liệu bên ngoài  thiết bị ngoại vi  môi trường xã hội  yêu cầu khách hàng 5 9 Thiết kế hướng mô-ñun  Phần mềm là tập hợp gồm các mô-ñun tương tác với nhau  Mô-ñun hóa ñóng vai trò quan trọng ñể có ñược phần mềm chất lượng với chi phí thấp  Mục ñích thiết kế hệ thống  xác ñịnh các mô-ñun có thể  xác ñịnh tương tác giữa các mô-ñun 10 Các tiêu chuẩn của một phương pháp thiết kế  Các tiêu chuẩn ñể ñánh giá một phương pháp thiết kế hướng mô-ñun  tính phân rã (modular decomposability)  tính tổng hợp (modular composability)  tính dễ hiểu (modular understandability)  tính liên tục (modular continuity)  tính bảo vệ (modular protection) 6 11 Các tiêu chuẩn của một phương pháp thiết kế  tính phân rã (modular decomposability)  phân rã vấn ñề thành các vấn ñề con nhỏ hơn  có thể giải quyết các vấn ñề con một cách ñộc lập  các phương pháp thiết kế từ trên xuống (to- down design) thỏa mãn tiêu chuẩn này 12 Các tiêu chuẩn của một phương pháp thiết kế  tính tổng hợp (modular composability)  các mô-ñun dễ dàng ñược kết hợp với nhau ñể tạo nên các hệ thống mới  có mối quan hệ chặt chẽ với tính tái sử dụng  tính tổng hợp có thể xung ñột với tính phân rã • phân rã thành các mô-ñun chuyên biệt thay vì các mô-ñun tổng quát 7 13 Các tiêu chuẩn của một phương pháp thiết kế  tính dễ hiểu (modular understandability)  thiết kế các mô-ñun một cách dễ hiểu  tính chất mỗi mô-ñun • mỗi mô-ñun có dễ hiểu ? • các tên sử dụng có ý nghĩa ? • cso sử dụng thuật toán phức tạp ?  Ví dụ  sử dụng “goto”  chương trình vài nghìn dòng lệnh, nhưng không sử dụng hàm/thủ tục 14 Các tiêu chuẩn của một phương pháp thiết kế  tính liên tục (modular continuity)  một sự thay ñổi trong ñặc tả yêu cầu chỉ dẫn ñến sự thay ñổi trong một (hoặc một số ít) mô-ñun  Ví dụ ☺không sử dụng số hoặc chuỗi ký tự trong chương trình, chỉ ñược sử dụng các hằng ñã ñịnh nghĩa sử dụng mảng 8 15 Các tiêu chuẩn của một phương pháp thiết kế  tính bảo vệ (modular protection)  kiến trúc ñươc thiết kế sao cho nếu một ñiều kiện bất thường xảy ra, chỉ một (hoặc một số ít) mô-ñun bị ảnh hưởng 16 Thiết kế kiến trúc  Kiến trúc = tập hợp các thành phần/mô-ñun và quan hệ giữa chúng  các thành phần/mô-ñun • hàm / nhóm các hàm / lớp  quan hệ • sử dụng / gọi / thừa kế 9 17 Chất lượng của kiến trúc  mỗi mô-ñun có tính kết cố cao (high cohesion)  một mô-ñun là một ñơn vị lô-gíc  toàn bộ mô-ñun cùng ñóng góp thực hiện một mục tiêu  liên kết lỏng lẽo (low coupling) giữa các mô- ñun  ít ràng buộc, phụ thuộc lẫn nhau  dễ hiểu  ñịnh nghĩa rỏ ràng  các mô-ñun và quan hệ giữa chúng 18 Các loại kiến trúc  Ba loại mô hình kiến trúc thường ñược sử dụng  chia sẽ dữ liệu: mô hình “Repository”  chia sẽ dịch vụ, servers: mô hình “Client- Server”  mô hình lớp (layered model) 10 19 Mô hình “Repository”  Nguyên tắc  dữ liệu chia sẽ ñược tập trung trong một CSDL  các hệ thống con ñều truy cập vào CSDL chung  Khi một lượng dữ liệu lớn cần chia sẽ giữa các hệ thống con  mô hình “Repository” thường ñược sử dụng 20 Mô hình “Repository”  Ví dụ kiến trúc một công cụ CASE [...]... khó khăn khi phân tán d li u 21 Mô hình “Client-Server” Nguyên t c mô hình phân tán: d li u và x lý ñư c phân tán trên nhi u thành ph n khác nhau H th ng bao g m các servers cung c p các d ch v • có th có nhi u servers các clients yêu c u các d ch v phương th c trao ñ i • m ng hay trên m t máy tính 22 11 Mô hình “Client-Server” Ví d 23 Mô hình “Client-Server” Ưu ñi m s d ng hi u qu m ng d dàng thêm... các d ch v ñư c s d ng ñ mô t quan h gi a các h th ng con khi giao di n c a m t l p thay ñ i, ch l p k c n b nh hư ng h tr mô hình phát tri n tăng trư ng 25 Mô hình l p Ví d : h th ng qu n lý phiên b n 26 13 . yêu cầu khách hàng 5 9 Thiết kế hướng m - un  Phần mềm là tập hợp gồm các m - un tương tác với nhau  M - un hóa ñóng vai trò quan trọng ñể có ñược phần mềm chất lượng với chi phí thấp  Mục. xảy ra, chỉ một (hoặc một số ít) m - un bị ảnh hưởng 16 Thiết kế kiến trúc  Kiến trúc = tập hợp các thành phần/ m - un và quan hệ giữa chúng  các thành phần/ m - un • hàm / nhóm các hàm / lớp . trúc  mỗi m - un có tính kết cố cao (high cohesion)  một m - un là một ñơn vị lô-gíc  toàn bộ m - un cùng ñóng góp thực hiện một mục tiêu  liên kết lỏng lẽo (low coupling) giữa các m - ñun  ít