Xây dựng game lines 98 theo hướng cấu phần

Xây dựng game lines 98 theo hướng cấu phần

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

PHÁT TRIỂN PHẦN MỀM THEO

CẤU PHẦN

Đề tài:

Xây dựng Game Lines 98 theo hướng cấu phần.

Giáo viên hướng dẫn: thầy Trịnh Bá Quý

NHÓM 5

Hà Nội, 12- 2013

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

Hiện nay, công nghệ thông tin được xem là một trong những ngành công nghệ mũi nhọn được nhà nước ta ưu tiên phát triển đặc biêt là lĩnh vực công nghệ phần mềm Công nghệ phần mềm phát triển qua nhiều giai đoạn và từng giai đoạn luôn có những công nghệ mới xuất hiện, giúp phát triển phần mềm thuận lợi và bền vững, một

xu thế mới xuất hiện là phát triển phần mềm theo cấu phần đang được khá ưa chuộng hiện nay vì có nhiều ưu điểm như có khả năng sử dụng lại và thời gian phát triển ngắn Tuy nhiên, ngành công nghệ phần mềm ở nước ta còn khá non trẻ so với thế giới Nên trong giai đoạn hiện nay, các công ty phần mềm thường gặp nhiều khó khăn liên quan đến quy trình phát triển phần mềm Hiện nay đa số các mô hình quản lý vẫn ở dạng truyền thống Do đó việc thay đổi theo hướng phát triển phần mềm theo cấu phần là một điều cần thiết

Từ nhu cầu nói trên, chúng em đã tiến hành thực hiện đề tài “Xây dựng game

Lines 98 hướng cấu phần” Nhằm mục đích phát triển ứng dụng game giải trí theo tư

tưởng hướng thành phần hóa

Đây là đề tài tương đối mới, trong quá trình thực hiện và hoàn thành đề án này chúng em đã gặp rất nhiều khó khăn, vướng mắc, nhưng với sự giúp đỡ tận tình và rất

nhiều kiến thức của môn “Phát triển phần mềm theo cấu phần” mà thầy giáo Trịnh

Bá Quý đã giảng dạy, chúng em đã hoàn thành đề tài này

Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Trịnh Bá Quý đã giúp đỡ chúng em hoàn thành được đề án, qua đây chúng em mong được sự góp ý của thầy giáo và các bạn góp

ý để đồ án có thể hoàn thiện tốt hơn

Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy!

Nhóm 5

TÓM TẮT BTL

Nội dung chính của báo cáo gồm 3 chương:

Chương 1 Cơ sở lý thuyết

 Nêu loại ứng dụng trong BTL, ngôn ngữ sử dụng, đặc điểm của kiểu ứng dụng

đó trong ngôn ngữ lập trình

 Kiến thức tổng quát về cấu phần, cách xây dựng kiểu ứng dụng đó theo cấu phần

Chương 2 Phần phân tích thiết kế Game Lines 98

 Chức năng chính của chương trình, phân bố các chức năng theo các modul (cấu phần), phân rã chức năng dựa theo các cấu phần đó

 Phân tích thiết kế dựa vào UML

Chương 3: Thực nghiệm và kết quả

 Nêu ngắn gọn cách xây dựng chương trình từ mã nguồn (sử dụng command line

và công cụ) Cần chỉ rõ những cấu phần đã xây dựng ra

 Trình bày ngắn gọn kết quả đã đạt được (ảnh chụp chương trình và giải thích)

DANH SÁCH CÁC BẢNG – HÌNH – TỪ VIẾT TẮT

Các ký tự viết tắt trong báo cáo

SOAP Simple Object Access Protocol

HTTP Hypertext Transfer Protocol

CBSE Công nghệ phần mềm được cấu phần

DCOM Distributed Component Object Model

CORBA Common Object Request Broker Architecture

Trên thực tế, Game Lines 98 có rất nhiều, nhưng chức năng, giao diện còn đơn giản Game xây dựng theo hướng cấu phần thì hoàn toàn chưa có Chính vì vậy, nhóm

đã quyết định xây dựng lại Game Lines 98 trên ngôn ngữ C# hướng theo cấu phần

Điều này làm cho game dễ dàng thay đổi giao diện phù hợp với nhu cầu, sở thích của nhiều người dùng Thuật toán game cũng có thể được thay đổi khi người dùng muốn chơi có thể lựa chọn mức độ chơi phù hợp

3 Mục đích, mục tiêu

Xây dựng được ứng dụng game Lines 98 theo hướng cầu phần cho phép thay đổi được giao diện và thuật toán

4 Nội dung sẽ làm( chỉ rõ các mục tiêu)

+ Hiểu được cơ sở lý thuyết về cấu phần cũng như kiến thức về NET Framework

+ Nắm rõ được cách xây dựng một chương trình theo hướng cấu phần

+ Phân tích thiết kế Game Lines 98

+ Xây dựng các thành phần cho game Lines 98

+ Thay đổi được các thành phần đã xây dựng

+ Chương trình chạy được với thuật toán và giao diện đã xây dựng

5 Phương pháp thực hiện

- Các phương pháp:

+ Phương pháp trực quan

+ Phương pháp thu thập, nghiên cứu tài liệu

 Việc phát triển phần mềm một cách thủ công được thay thế bằng các phương pháp kỹ thuật.

 Kiểu lập trình theo dòng lệnh được thay thế bằng việc phát triển theo cấu phần

 Lập trình theo cú pháp nên được thay thế bằng lắp ráp các thành phần dựa trên các giao diện và ngữ nghĩa của chúng

Rõ ràng, một sự thay đổi mang tính cách mạng như vậy sẽ không xảy ra cho đến khi chúng ta có thể khám phá có hệ thống, phương pháp tiếp cận chính thức để phát triển phần mềm theo cấu phần

Thành phần phần mềm được định nghĩa bằng nhiều cách khác nhau qua cái nhìn

về các điểm giống nhau và khác nhau [Brown 1998] trình bày bốn định nghĩa về một thành phần phần mềm, tổng kết Hội thảo quốc tế đầu tiên trên CBSE trong tháng 4 năm 1998:

 Một thành phần là không tầm thường, một phần gần như độc lập và thay thế một hệ thống đáp ứng một chức năng rõ ràng trong bối cảnh của một kiến trúc được xác định rõ Một thành phần phù hợp và cung cấp việc thực hiện vật lý của một bộ giao diện ( Philippe Krutchen , Rational Software )

 Một thành phần phần mềm lúc chạy là một gói phần mềm tự động ràng buộc của một hoặc nhiều chương trình được quản lý như một đơn vị và truy cập thông qua giao diện tài liệu có thể được truy cập tại thời gian chạy (Gartner Group)

 Một thành phần phần mềm là một đơn vị kết hợp với các giao diện được quy ước và chỉ phụ thuộc vào ngữ cảnh rõ ràng Một thành phần phần mềm có thể được triển khai một cách độc lập và phụ thuộc vào thành phần của bên thứ ba ( Clemens Szyperski ).

 Một thành phần công việc đại diện cho phần mềm thực hiện một khái niệm công việc hoặc quy trình công việc “tự trị” Nó bao gồm những thứ phần mềm cần thiết để thể hiện, thực hiện và triển khai các khái niệm như một yếu tố tái

sử dụng của một hệ thống công việc lớn hơn (Wojtek Kozaczynski , SSA).Thảo luận về định nghĩa thành phần cũng có thể được tìm thấy trong nhiều hội nghị và ấn phẩm gần đây [ Koza năm 1999; Parrish năm 1999; Wang 2000; Yacoub năm 1999; Fischer 2002; Fukazawa 2002] Trong báo cáo này, chúng em sẽ sử dụng các định nghĩa sau đây cho một thành phần mềm:

Một thành phần phần mềm là một phần của mã máy khép kín, tự triển khai với chức năng rõ ràng và có thể được lắp ráp với các thành phần khác thông qua giao diện của nó

Từ định nghĩa này, một thành phần là một chương trình hoặc một bộ các chương trình có thể được biên dịch và làm cho thực thi được Nó là khép kín, do đó, nó cung cấp chức năng rõ ràng Nó tự triển khai để nó có thể được cài đặt và thực hiện trong môi trường của người dùng cuối Nó có thể được kết hợp với các thành phần khác để

nó có thể được tái sử dụng như một đơn vị trong các bối cảnh khác nhau Lắp ráp là thông qua giao diện của một thành phần, có nghĩa là việc thực hiện nội bộ của một thành phần thường được ẩn từ người dùng

Công nghệ thành phần tuân theo định nghĩa ở trên bao gồm JavaBeans và các doanh nghiệp Java Beans ( EJB ) từ Sun Microsystems , COM (Component Object), DCOM (Distributed Component Object Model) , và NET components từ Tập đoàn Microsoft, và CORBA (Common Object Request Broker Architecture) các thành phần

từ Object Management Group

1 2 Công nghệ phần mềm hướng cấu phần

COP và CBSE: công nghệ phần mềm dựa trên thành phần.CBSE là một thuật ngữ tổng quát hơn, tham gia COP như chỉ là một phần của nó:

CBSE = COA + COD + COP + COM,

Nơi COA, COD, và COM đại diện cho phân tích thành phần theo định hướng, thiết kế thành phần theo định hướng, quản lý và thành phần theo định hướng tương

ứng CBSE hứa hẹn sẽ thúc đẩy phát triển phần mềm và để giảm chi phí bằng cách lắp ráp các hệ thống từ các thành phần phần mềm trước khi chế tạo Thiết kế, phát triển và duy trì các thành phần để tái sử dụng, tuy nhiên, một quá trình rất phức tạp, đặt yêu cầu cao không chỉ dành cho các thành phần chức năng và tính linh hoạt mà còn cho sự phát triển tổ chức của CBSE bao gồm nhiều phần mềm chuyên ngành kỹ thuật và kỹ thuật khác nhau, mà vẫn chưa được xác định đầy đủ, giải thích, và khai thác một trong hai quan điểm lý thuyết hay thực tế của xem.

Trong công nghệ phần mềm truyền thống, quá trình phát triển phần mềm bao gồm một chuỗi các hoạt động hoặc các giai đoạn, cụ thể là phân tích, thiết kế, lập trình, thử nghiệm và hoàn thiện Trong CBSE, các giai đoạn phát triển chính trở thành phân tích, thiết kế, cung cấp và lắp ráp Điều đó cho thấy rằng, so với các chương trình truyền thống thì việc thử nghiệm và hoàn thiện được thay thế trong CBSE bởi các bước cung cấp thành phần và lắp ráp chúng lại với nhau

Từ góc nhìn hướng cấu phần, có hai loại hoạt động chính trong CBSE:phát triển

“để” tái sử dụng (DF) và phát triển “với” tái sử dụng (DW) Trong DF, sự phát triển có thể được tổ chức theo phương pháp tiếp cận công nghệ phần mềm truyền thống, với việc tập trung vào các tiêu chuẩn thành phần Ví dụ, mỗi thành phần cung cấp hai loại giao diện: (1) giao diện cung cấp, trong đó định nghĩa các dịch vụ công cộng thành phần này sẽ cung cấp và (2) giao diện yêu cầu, trong đó xác định các dịch vụ được yêu cầu trong thành phần này để thực thi một cách chính xác nhất Còn trong DW, thì việc tìm kiếm thành phần phần mềm và phục hồi các thành phần có sẵn lại trở thành hoạt động quan trọng trong việc ứng dụng xây dựng

Nhìn từ khía cạnh xử lý kỹ thuật thì các thành phần có thể được phân thành năm các loại khác nhau

- Cấu phần kỹ thuật: Loại này đại diện cho các đặc điểm kỹ thuật của một đơn vị phần mềm mô tả các hành vi của một tập các đối tượng thành phần và định nghĩa một đơn vị thực hiện Hành vi được định nghĩa là một tập hợp các giao diện Một cấu phần kỹ thuật có thể hiểu như một cấu phần thực hiện

- Cấu phần giao diện: Các hình thức giao diện trình bày một định nghĩa của một tập hợp các hành vi có thể được cung cấp bởi một đối tượng thành phần

- Cấu phần thực hiện: Cấu phần thực hiện là một hiện thực của đặc tả thành phần, đó là độc lập triển khai Điều này có nghĩa nó có thể được cài đặt và thay thế độc lập cho các thành phần khác Nó không có nghĩa là nó độc lập với các thành phần khác - nó có thể

có nhiều phụ thuộc và không nhất thiết có nghĩa là nó là một đối tượng vật lý, chẳng hạn như một tập tin duy nhất

- Cấu phần cài đặt: Các hình thức cài đặt (hoặc triển khai) là một bản sao của cấu phần thực hiện Một cấu phần thực hiện được triển khai và đăng ký với môi trường hoạt động thực Điều này cho phép các môi trường hoạt động chạy để xác định các cấu phần cài đặt để sử dụng khi tạo một đối tượng cụ thể của thành phần hoặc khi chạy một trong những hoạt động của nó.

- Cấu phần đối tượng: Một đối tượng thành phần là một thể hiện của một thành phần được cài đặt Đây là một khái niệm trong thời gian chạy Tương tự như hướng đối tượng, một đối tượng thành phần trong COP là một đối tượng với dữ liệu riêng của mình và một định danh, thực hiện một hành vi cụ thể Một thành phần được cài đặt có thể có nhiều thành phần đối tượng (trong đó yêu cầu xác định rõ ràng) hoặc một thành phần đối tượng (có thể là tiềm ẩn)

1 3 Tổng quan về NET Framework

.NET framework Là một trong những công nghệ mới nhất được giới thiệu bởi Tập đoàn Microsoft

Phiên bản Beta đầu tiên của nó đã được phát hành vào năm 2000 NET framework là một nền tảng xây dựng nhanh chóng và dễ dàng hơn , triển khai và bảo đảm chạy Thành phần phần mềm NET được tích hợp trong các ứng dụng cũng như để phát triển nhanh XML Web Dịch vụ và các ứng dụng Nó cung cấp một năng suất cao, dựa trên thành phần, đa ngôn ngữ môi trường cho việc tích hợp các ứng dụng hiện có với Internet để đáp ứng những thách thức của các ứng dụng mới cho việc triển khai và hoạt động của các ứng dụng Internet quy mô

.NET framework bao gồm một máy ảo quản trị thành phần theo định hướng mới lập trình nền tảng cho phát triển phần mềm Cốt lõi của khuôn khổ NET bao gồm XML và Simple Object Access Protocol ( SOAP ) để cung cấp dịch vụ Web qua Internet (bởi Andy Ju An Wang và Kai Qian ISBN 0-471-64446-3 bản quyền  2005 John Wiley & Sons, Inc 194)

Mục đích của NET framework là để tạo điều kiện cho sự phát triển của máy màn hình cửa sổ, và web dựa trên các dịch vụ ứng dụng trên nền tảng Windows và làm cho

họ có sẵn và không chỉ trên nền tảng Windows mà còn trên các nền tảng khác thông qua các giao thức phổ biến như SOAP và HTTP

Đầu tiên NET đơn giản hoá cấu thành đặc biệt là cho Component Object Model (COM), phân phối công nghệ COM (DCOM) Mặc dù các thành phần COM có thể tái

sử dụng như thành phần phần mềm plug- and-play trong phần mềm thành phần và ứng

dụng công trình xây dựng, quá trình phát triển là quá phức tạp và COM không hỗ trợ phiên bản hiện tại (thực hiện side-by-side), mà có thể gây ra xung đột phiên bản (vấn

đề DLL)

Công nghệ NET hỗ trợ triển khai lắp ráp thành phần cho phép nhiều phiên bản của các thành phần cùng tên để cùng tồn tại mà không có xung đột Công nghệ NET đơn giản hoá việc tạo ra và triển khai các thành phần bổ sung để đảm bảo đáng tin cậy

và khả năng mở rộng các dịch vụ được cung cấp bởi các thành phần

Thứ hai, NET tạo điều kiện cho sự phát triển của các thành phần được phân phối bởi Remoting Công nghệ kênh NET framework hỗ trợ khả năng tương tác giữa COM

và thành phần NET XML Web Service là một loại thành phần Một thành phần NET

có thể làm việc với bất kỳ thành phần COM hiện tại Nói cách khác,.NET có thể cung cấp dịch vụ cho các thành phần COM, và các thành phần COM cũng có thể được sử dụng bởi bất kỳ thành phần NET Nó là dễ dàng hơn nhiều để phát triển các thành phần trong NET hơn trong COM Web dịch vụ là một sự thay thế của công nghệ MS DCOM cho các ứng dụng Internet được hỗ trợ bởi các giao thức XML, SOAP, và HTTP NET giải phóng mã hóa phát triển từ chương trình doanh nghiệp như quản lý giao dịch thông qua doanh nghiệp dịch vụ NET Dịch vụ Web vượt qua thiếu sự hỗ trợ cho DCOM tường lửa và làm cho dịch vụ sẵn trên nền tảng thông qua giao thức XML

và SOAP

.NET framework có sẵn trong NET Framework SDK và Visual Studio

.NET IDE SDK, cả hai đều có thể được tải về từ trang web MS NET

Khuôn khổ SDK là nền tảng của Visual Studio NET và là một phần của Visual Studio NET khi Visual Studio được cài đặt Khuôn khổ NET bao gồm hai phần chính: Common Language Runtime (CLR) và một bộ trong khuôn khổ thống nhất các thư viện lớp cơ bản bao gồm các hình thức web ASP.NET để xây dựng các ứng dụng web, Windows Forms để xây dựng các ứng dụng máy tính để bàn và ADO.NET để truy cập

dữ liệu SDK này bao gồm tất cả các nhu cầu của bạn để viết, xây dựng, thử nghiệm và triển khai

Ứng dụng NET hỗ trợ tất cả các ngôn ngữ NET như VB NET , NET VC, C # ,

và những cái khác Visual NET SDK và Studio Có thể truy cập các dịch vụ của tất cả các lớp trong khuôn khổ NET nền tảng

1 4 Lớp thư viện trong NET Framework

Lớp thư viện trong NET Framework là một tập hợp các lớp cơ bản sử dụng lại

mà cũng bởi không gian tên tổ chức Lớp thư viện thu thập tất cả các lớp bao gồm cả lớp cơ sở Windows (WFC) vào một bộ thống nhất của các lớp mà là một thiết lập đơn các lớp học Không gian tên là giống như một gói phần mềm trong công nghệ Java và lớp thư viện cũng giống như cấu trúc Java API Tên miền không gian bao gồm nhiều lớp và không gian tên phụ Nó được triển khai như một thư viện lớp thành phần chính

nó và được tổ chức trong một hệ thống phân cấp dựa trên thành phần Hình 1.3 liệt kê một tập hợp một phần của các thành phần trong NET hệ thống phân cấp thư viện lớp Tất cả các lớp trong thư viện có thể được sử dụng bởi các lớp khác trong ngôn ngữ khác nhau

Không gian tên gốc trong các lớp thư viện là hệ thống tên miền không gian, trong

đó có nhiều các lớp học cơ bản như đối tượng, điều khiển, và có thể chứa không gian tên phụ như IO, Net, Dữ liệu, Remoting, vv Ví dụ, XML là một không gian tên phụ của hệ thống tên miền không gian là triển khai như System.XML.dll, ADO.NET có sẵn trong System.Data.dll tương ứng để System.Data không gian tên và các lớp giao diện người dùng dựa trên mẫu có sẵn trong hệ thống Windows.Forms.dll tương ứng với không gian tem.Windows.Forms Các nhà phát triển có thể tạo ra không gian tên tùy chỉnh và tổ chức các lớp có liên quan trong một tùy chỉnh không gian tên Một không gian tên có thể được triển khai như một tập hợp các thành phần nhị phân

Các lớp học có cùng tên có thể được đặt trong không gian tên khác nhau vì họ là tham chiếu bởi tiền tố không gian tên khác nhau Để sử dụng các lớp học trong một không gian tên, một chỉ thị sử dụng <Không gian tên> trong C # hoặc <Không gian tên> nhập khẩu trong VB phải được bao gồm ở phần đầu của mã Các hệ thống được xây dựng trong thư viện lớp cơ bản được triển khai trong tập tin mscorlib.dll

CHƯƠNG II XÂY DỰNG GAME LINES 98 HƯỚNG CẤU PHẦN

2 1 Giới thiệu game Lines 98

2 1 1 Lịch sử phát triển

Lines được xếp vào một trong những game kinh điển, là game quen thuộc mà không dân văn phòng nào không biết Trò chơi đơn giản nhưng cũng đòi hỏi người chơi phải có đầu óc tính toán Được phát triển bởi Microsoft cho hệ điều hành Window

98 NT, Lines đã trở thành con sốt trong thời gian đó Ngày nay khi nền công nghệ phát triển mạnh, Lines đã không còn vị thế như cũ nhưng nó vẫn là một game mà người dùng ấn tượng nhất

Hình 2 1 Giao diện Game Lines 98

2 1 2 Cách chơi, luật chơi

Mục tiêu là ghi càng nhiều điểm càng tốt bằng cách sắp xếp các quả bóng cùng

màu thành một đường thẳng hàng ngang, dọc hoặc hàng chéo

Sử dụng chuột để di chuyển các quả bóng Đầu tiên chọn quả bóng để di chuyển, sau đó một hình vuông đích trống rỗng Nếu vuông đích bị chiếm đóng bởi bóng khác, bóng sẽ không thể di chuyển Lưu ý rằng bạn có thể không luôn luôn đặt bóng mà bạn muốn Sau khi bạn di chuyển một quả bóng, ba quả bóng nhỏ xuất hiện thêm vào vị trí bất kì Bạn có thể di chuyển những quả bóng to đè lên nó hoặc đợi nó xuất hiện rồi di chuyển hợp lý tạo nước ăn và ghi điểm cho bạn Bạn cần phải tạo ra những đường ngang, dọc, hoặc chéo Số lượng tối thiểu của quả bóng là năm

Lưu ý: nếu bóng bị bóng khác chặn đường thì không thể đi được, những ô có bóng màu nhỏ là ô sẽ hiển thì bóng đó sau khi ta sắp 1 bóng

2 1 3 Cách tính điểm

Khi xếp 5 quả cạnh nhau sẽ ghi được 5 điểm, 6 quả thì sẽ ghi được 7 điểm, số bóng cùng màu cạnh nhau xếp thành hàng càng nhiều thì mức điểm thưởng sẽ càng lớn…

2 2 Mô hình Usecase

2 2 1 Sơ đồ Use-case

Hình 2 2 Sơ đồ Use case game Lines 98

2 2 2 Danh sách các Actor

Tên Actor Ý nghĩa / Ghi chú

Người chơi Người điều khiển toàn bộ trò chơi

2 2 3 Danh sách các Use-case

1 File Use case giúp người chơi quản lý game như: Save,

Load, Sound, Exit

End Game

of the game, About

4 Hight Score Use case hệ thống giúp quản lý điểm của người chơi

tại

6 Load Use case giúp người chơi tải lại lần chơi gần nhất

8 Exit Use case giúp người chơi thoát trò chơi.

10 End Game Use case giúp người chơi kết thúc trò chơi

11 Rules of the game Use case hiển thị luật chơi

12 About Use case hiển thị thông tin về tác giả game

2 2 4 Đặc tả Use-case

Use-case “File”

Hình 2 3 Sơ đồ Use case “File”

 Tóm tắt: Use case giúp người chơi quản lý game như: Save, Load, Sound, Exit game.

 Các dòng sự kiện chính:

- Người chơi khởi động chương trình chọn File

- Hệ thống sẽ hiển thị các lựa chọn cho người chơi: Save, Load, Sound, Exit

- Người chơi lựa chọn từ danh sách

+ Nếu người chơi chọn Save Dòng sự kiện A1 được thực hiện.

+ Nếu người chơi chọn Load Dòng sự kiện A2 được thực hiện.

+ Nếu người chơi chọn Sound Dòng sự kiện A3 được thực hiện.

+ Nếu người chơi chọn Exit Dòng sự kiện A4 được thực hiện.

 Các dòng sự kiện rẽ nhánh:

- Luồng sự kiện A1: Hệ thống sẽ thực hiện lưu lại trạng thái hiện tại của người chơi bao

gồm điểm số, thời gian, số bóng,

- Luồng sự kiện A2: Hệ thống sẽ bật lên cửa sổ cho người dùng chọn file đã lưu

- Luồng sự kiện A3: Hệ thống sẽ bật/tắt âm thanh trong game.

- Luồng sự kiện A4: Thoát khỏi chương trình.

 Tiền điều kiện: Yêu cầu người chơi khởi động chương trình.