BÀI GIẢNG PHÂN TÍCH & THIẾT KẾ HỆ THỐNG HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG

1 TRƢỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BỘ MÔN HỆ THỐNG THÔNG TIN -*** - BÀI GIẢNG PHÂN TÍCH & THIẾT KẾ HỆ THỐNG HƢỚNG ĐỐI TƢỢNG TÊN HỌC PHẦN : PHÂN TÍCH & THIẾT KẾ HỆ THỐNG HƢỚNG ĐỐI TƢỢNG MÃ HỌC PHẦN : 17407 TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO : ĐẠI HỌC CHÍNH QUY DÙNG CHO SV NGÀNH : CÔNG NGHỆ THÔNG TIN HẢI PHÒNG - 2011 MỤC LỤC Nội dung Chƣơng Mô hình đối tƣợng 1.1 Sự phát triển mô hình đối tượng 1.2 Nền tảng mô hình đối tượng 1.3 Phần tử mô hình đối tượng Chƣơng Lớp đối tƣợng 2.1 Cơ đối tượng 2.2 Mối quan hệ đối tượng 2.3 Cơ lớp 2.4 Mối quan hệ lớp 2.5 Sự tương tác lẫn lớp đối tượng Chƣơng Sự phân loại (Classification) 3.1 Tầm quan trọng phân loại 3.2 Xác định lớp đối tượng Chƣơng Phân tích thiết kế hệ thống hƣớng đối tƣợng sử dụng UML (Unified Model Language) 4.1 Ngôn ngữ mô hình thống (UML) 4.2 Các biểu đồ (Diagrams) Chƣơng Quy trình phân tích thiết kế 5.1 Nền tảng 5.2 Quy trình vĩ mô: Vòng đời triển khai phần mềm 5.3 Quy trình vi mô: Quá trình phân tích thiết kế Chƣơng Một số toán cụ thể 6.1 Hệ thống điều khiển: Quản lý hệ thống giao thông 6.2 Ứng dụng mạng lưới: Hệ thống theo dõi kỳ nghỉ Trang 5 12 12 12 13 15 15 16 16 16 18 18 23 37 37 37 40 44 44 46 Tên học phần: Phân tích & Thiết kế hệ thống hướng đối tượng Loại học phần: Bộ môn phụ trách giảng dạy: Hệ thống Thông tin Khoa phụ trách: CNTT Mã học phần: 17407 Tổng số TC: TS tiết Lý thuyết Thực hành/ Xemina Tự học Bài tập lớn Đồ án môn học 45 30 15 0 Học phần học trƣớc: Phân tích Thiết kế hệ thống Học phần tiên quyết: Không yêu cầu Học phần song song: Không yêu cầu Mục tiêu học phần: Cung cấp kiến thức phân tích, thiết kế hệ thống thông tin tin học hoá theo mô hình hướng đối tượng sử dụng UML Nội dung chủ yếu: Phương pháp luận phân tích thiết kế hệ thống hướng đối tượng; Nguyên tắc công cụ mô hình hoá hệ thống; Thiết kế cài đặt hệ thống hướng đối tượng; Các ví dụ minh hoạ Nội dung chi tiết: PHÂN PHỐI SỐ TIẾT TÊN CHƢƠNG MỤC TS LT TH BT KT Chƣơng Mô hình đối tƣợng 2 1.1 Sự phát triển mô hình đối tượng 1.2 Nền tảng mô hình đối tượng 1.3 Phần tử mô hình đối tượng Chƣơng Lớp đối tƣợng 2 2.1 Cơ đối tượng 2.2 Mối quan hệ đối tượng 2.3 Cơ lớp 2.4 Mối quan hệ lớp 2.5 Sự tương tác lẫn lớp đối tượng Chƣơng Sự phân loại (Classification) 3.1 Tầm quan trọng phân loại 3.2 Xác định lớp đối tượng Chƣơng Phân tích thiết kế hệ thống hƣớng đối 18 16 tƣợng sử dụng UML (Unified Model Language) 4.1 Ngôn ngữ mô hình thống (UML) 4.2 Các biểu đồ (Diagrams) Chƣơng Quy trình phân tích thiết kế 2 5.1 Nền tảng 5.2 Quy trình vĩ mô: Vòng đời triển khai phần mềm 5.3 Quy trình vi mô: Quá trình phân tích thiết kế Chƣơng Một số toán cụ thể 6.1 Hệ thống điều khiển: Quản lý hệ thống giao thông 6.2 Ứng dụng mạng lưới: Hệ thống theo dõi kỳ nghỉ Nhiệm vụ sinh viên: Tham dự buổi học lý thuyết thực hành, làm tập giao, làm thi học phần thi kết thúc học phần theo quy định Tài liệu học tập: Grady Booch, Robert A.Maksimchuk, Michael W.Engle, Bobbi J.Young, Ph.D, Jim Conallen, Kelli A.Houston, Object-Oriented Analysis And Design with Application, Third Edition Robert V Stumpf, Lavette C Teague, Object-Oriented Systems Analysis and Design with UML, Pearson Prentice Hall Đoàn Văn Ban, Phân tích thiết kế hệ thống hướng đối tượng, Nhà xuất ĐHQG Hà Nội, 2006 4 Nguyễn Văn Vỵ, Phân tích thiết kế hệ thống thông tin đại, Nhà xuất Thống Kê, Hà Nội, 2002 Hình thức tiêu chuẩn đánh giá sinh viên: - Hình thức thi: thi viết - Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên: vào tham gia học tập sinh viên buổi học lý thuyết thực hành, kết làm tập giao, kết thi học phần thi kết thúc học phần Thang điểm: Thang điểm chữ A, B, C, D, F Điểm đánh giá học phần: Z = 0,3X + 0,7Y Bài giảng tài liệu thức thống Bộ môn Hệ thống Thông tin, Khoa Công nghệ Thông tin dùng để giảng dạy cho sinh viên Ngày phê duyệt: Trƣởng Bộ môn / / CHƢƠNG I: MÔ HÌNH ĐỐI TƢỢNG 1.1 Sự phát triển mô hình đối tượng Trong mục khảo sát phát triển công cụ để giúp hiểu thành lập nét bật kỹ thuật hướng đối tượng Trong trình phát triển công nghệ phần mềm để ý nghiên cứu theo hướng sau: - Phát triển chương trình nhỏ tới chương trình lớn - Sự phát triển ngôn ngữ lập trình bậc cao Hầu hết tất chương trình phần mềm ngày đòi hỏi cao vào phức tạp Chính điều thúc đẩy việc nghiên cứu lĩnh vực công nghệ phần mềm, mà đặc biệt quan tâm tới phân tích, trừu tượng tổ chức cho hệ thống Đi đôi với điều này, việc phát triển ngôn ngữ lập trình đáp ứng phần giải yêu cầu phức tạp hệ thống Wenger phân loại số ngôn ngữ lập trình bậc cao phổ biến xếp theo thứ tự tùy thuộc số đặc tính loại ngôn ngữ: - Thế hệ ngôn ngữ thứ (1954 -195) FORTRAN I Biểu thức toán học ALGOL 58 Biểu thức toán học Flowmatic Biểu thức toán học IPL V Biểu thức toán học - Thế hệ ngôn ngữ thứ hai (1959 – 1961) FORTRAN II Các thủ tục con, tách riêng rẽ mô hình phức tạp ALGOL 60 Cấu trúc khối, kiểu liệu COBOL Mô tả liệu Lisp Con trỏ, - Thế hệ ngôn ngữ thứ ba (1962 – 1970) PL/1 FORTRAN + ALGOL + COBOL ALGOL 68 Kế thừa nghiêm ngặt từ ALGOL 60 Pascal Kế thừa đơn giản từ ALGOL 60 Simula Lớp, trừu tượng liệu - Giai đoạn (1970 -1980): Trong giai đoạn có nhiều ngôn ngữ khác đuợc phát minh Tuy nhiên có số ngôn ngữ sau sử dụng rộng rãi: C Hiệu quả, thực thi đuợc FORTRAN 77 Theo chuẩn ANSI Pascal Kế thừa đơn giản từ ALGOL 60 Simula Lớp, trừu tượng liệu - Giai đoạn hướng đối tượng (1980 – 1990) Smalltalk Ngôn ngữ hướng đối tượng C++ Phát triển từ C Simula Ada83 Mạnh Pascal Eiffel Phát triển từ Ada Simula - Giai đoạn Framework (1990 – ngày nay): Nhiều ngôn ngữ đuợc phát triển yêu cầu cần phải tuân theo tiêu chuẩn Do dẫn đến việc lập trình theo Framework Visual Basic Dễ dàng phát triển giao diện đồ họa cho ứng dụng Windows Java Kế thừa từ Oak Python Ngôn ngữ kịch hướng đối tượng J2EE Dựa Framework Java NET Dựa đối tượng Framework Microsoft Visual C# Visual Basic NET Visual Basic cho Framework Microsoft NET Bây xem xét cấu trúc hệ ngôn ngữ lập trình Trong hình 1-1, thấy kiến trúc ngôn ngữ lập trình hệ thứ đầu thời kì thứ Về kiến trúc, chúng xây dựng khối phần liên kết với Trong hình này, thấy khối để xây dựng lên ứng dụng chương trình Các ứng dụng viết ngôn ngữ thông thường thiết kế với chương trình liệu toàn cục Các mũi tên hình vẽ nói chương trình phụ thuộc vào kiểu liệu khác Trong suốt trình thiết kế liệu chương trình tách biệt với liệu chương trình khác Một lỗi phần chương trình ảnh hưởng tới toàn hệ thống cấu trúc liệu toàn cục sử dụng cho tất các chương trình Khi cần chỉnh sửa hệ thống lớn, khó trì tính toàn vẹn thiết kế gốc Kiến trúc ngôn ngữ lập trình cuối giai đoạn đầu giai đoạn Giữa năm 1960, cuối chương trình công nhận trung gian “vấn đề” máy tính “ Chương trình đầu tiên, gọi thủ tục.” chương trình đề xuất giai đoạn 1950 chưa coi abstraction thời điểm Subprograms đánh hướng tiếp cận để tách chức chương trình Các subprogram phục vụ kĩ thuật tóm tắt có quan trọng Thứ nhất, ngôn ngữ lập trình hỗ trợ với nhiều truyền tham số khác Thứ hai, tảng lập trình cấu trúc xếp, bố trí rõ ràng thông qua chương trình Thứ ba, phương pháp cấu trúc thể ưu điểm, cung cấp định hướng để nhà thiết kế cố gắng xây dựng hệ thống phức tạp thông qua chương trình nhỏ coi khối chương trình Kiến trúc lập trình giai đoạn vài điều không phù hợp ngôn ngữ trước Kiến trúc ngôn ngữ lập trình cuối giai đoạn đầu giai đoạn Kiến trúc ngôn ngữ lập trình cuối giai đoạn thứ Trong giai đoạn này, việc phân tích thiết kế chương trình mang tính quy mô lớn ngày nhiều đòi hỏi nhiều đội, nhiều nhóm phai tham gia lúc, cần thiết phải chia chương trình thành phần khác Do đó, hình thành việc chia chương trình thành module nhỏ hiển thị hình đây: Kiến trúc ngôn ngữ lập trình cuối giai đoạn Kiến trúc đối tƣợng ngôn ngữ lập trình hƣơng đối tƣợng Trừu tượng hóa liệu quan trọng để kiểm soát phức tạp liệu 1.2 Nền tảng mô hình hướng đối tượng Thiết kế hệ thống theo hướng cấu trúc giúp nhà lập trình viên xây dựng hệ thống phức tạp sử dụng thuật toán khối Tương tự, thiết kế hệ thống theo hướng đối tượng giúp người lập trình viên khai thác điểm mạnh đối tượng ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng, sử dụng lớp đối tượng khối xây dựng Trên thực tế, mô hình đối tượng bị chi phối bổi số tác nhân, không ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng Thực vậy, thảo luận phần trước, tảng mô hình hướng đối tượng, mô hình đối tượng chứng khái niệm thống khoa học máy tính, không thích hợp với ngôn ngữ lập trình mà thích hợp với thiết kế giao diện người dùng, sở liệu, với kiến trúc máy tính Nguyên nhân việc ưa chuộng phổ biến hướng đối tượng giúp đối phó với kế thừa phức tạp nhiều loại hệ thống khác Phân tích thiết kế hướng đối tượng theo đưa phát triển tiên tiến Nó không phá vỡ cấu trúc chương trình thiết kế trước Tuy nhiên, hầu hết lập trình viên không huấn luyện khắt khe kỹ phân tích thiết kế hướng đối tượng 1.3 Các phần tử mô hình đối tượng Hầu hết lập trình viên làm việc ngôn ngữ sử dụng phong cách lập trình Họ lập trình theo mô hình mẫu ngôn ngữ mà họ sử dụng Phong cách lập trình xem cách tổ chức chương trình dựa số mô hình lập trình ngôn ngữ viết chương trình cách rõ ràng Theo thống kê có số kiểu lập trình sau đây: + Hướng thủ tục Các thuật toán + Hướng đối tượng Các lớp đối tượng + Hướng Logic Các mục đích + Hướng luật Các luật If…then + Hướng ràng buộc Các quan hệ bất biế, không đổi Không có kiểu lập trình mà tốt tất các loại ứng dụng Ví dụ: Lập trình theo hướng thủ tục tốt việc thiết kế chương trình liên quan tới việc tính toán… Từ trước tới tồn nhiều phương pháp áp dụng để phân tích thiết kế hệ thống thông tin Một phương pháp hướng thủ tục, sử dụng việc giải vấn đề hệ thống cho việc xây dựng hệ thống Có nhiều phương pháp sử dụng cho việc thiết kế phát triển hệ thống thông tin bao gồm: Systems Development Life Cycle (SDLC), Rapid Application Development (RAD), Object-Oriented Analysis and Design Phương pháp SDLC sử dụng phổ biến Structured System Analysis and Design Phương pháp cấu trúc cho phép nhà phân tích chia nhỏ hệ thống phức tạp thành hệ thống nhỏ hơn, rõ ràng hơn, quản lý dễ dàng Phương pháp OOAD chủ yếu phân tích theo hướng đối tượng hướng thủ tục phương pháp SSAD Một đối tượng người, địa điểm hay vật mô tả hay tồn hệ thống mà có điều cần quan tâm: - Cái để phân biệt, nhận biết (Định danh toàn thuộc tính) 10 - Quan hệ với cai (Quan hệ với đối tượng khác) - Nó làm (Các phương thức thực với CSDL) Phân tích hướng đối tượng trình phát triển mô hình hướng đối tượng mà mô hình đối tượng ban đầu biểu diễn thực thể phương thức liên quan tới vấn đề cần giải Thiết kế hướng đối tượng trình phát triển mô hình hướng đối tượng, giai đoạn phải xác định yêu cầu Nói tóm lại OOAD đề cập tới thuật ngữ đối tượng nhiều chức Phân tích thiết kế hệ thống theo hƣớng truyền thống System development life Cycle (SDLC) Structured Systems Analysis and Design (SSAD) tảng cho hoạt động nhiệm vụ cần thiết để hoàn thành việc phát triển hệ thống thông tin Phương pháp đề cập phần trước gọi mô hình thác nước Các vấn đề SSAD tóm tắt sau: - Điều SSAD phân tích theo hướng từ xuống Ở đây, hệ thống coi tổng thể ban đầu Chủ yếu việc phân tích giai đoạn để hiểu đặc tính hệ thống, bỏ qua phần nhỏ tiết Những phần phân tích sau - Tiếp theo, phạm vi hệ thống định nghĩa nơi hệ thống triển khai Nhà phân tích tập trung vào mục đích chính: Hệ thống cần phải làm Hệ thống làm nào? - Phương pháp yêu cầu người dùng theo sát từ đầu tới dự án hoàn thành Nhà phân tích gặp gỡ với người dùng giải vấn để, xác nhật vấn đề mà người dùng cần - Hai vấn đề việc phát triển hệ thống thông tin quy trình liệu xây dựng độc lập với phương pháp Các quy trình xây dựng lược đồ luồng liệu, lược đồ mô luồng liệu quy trình liệu lưu trữ thay đổi Mô hình liệu định nghĩa việc quan hệ thực thể (ERD), ERD mô tả liệu (thực thể) phối kết hợp chúng Phân tích thiết kế hệ thống hƣớng đối tƣợng Phương pháp tiếp cận theo hướng đối tượng để phát triển hệ thống xem hệ thống tập đối tượng tương tác với nhau, làm việc để hoàn thành nhiệm vụ Không có tách biệt quy trình chương trình Không có tách biệt thực thể liệu tệp tin Một đối tượng vấn đề hệ thống máy tính Phương pháp OOAD chia làm lĩnh vực chính: 38 - Kiểm định: Kiểm định thực thi để đảm bảo hoàn thành yêu cầu Xác nhận thông qua demo mà phần mềm thực chức thiết kế - Triển khai: Đảm bảo sản phẩm phần mềm sẵn sàng cho người dùng cuối Các quy tắc sau thực qua vòng đời phần mềm - Quản lý dự án: Quản lý dự án phát triển phần mềm, bao gồm: lên kế hoạch, phục vụ giám sát dự án quản lý rủi ro - Quản lý cấu hình thay đổi: Xác định cấu hình mục, điều khiển thay đổi mục quản lý cấu hình mục - Môi trường: Cung cấp môi trường phát triển phần mềm bao gồm quy trình công tụ mà hỗ trợ cho đội triển khai 5.2.2 Quy trình vĩ mô theo thời gian – Mốc giai đoạn a Giai đoạn bắt đầu (Inception): Mục đích: Mục đích giai đoạn khởi đầu đảm bảo dự án có tính ứng dụng khả thi Hoạt động: Trong suốt giai đoạn Khởi đầu, bạn thiết lập ưu tiên yêu cầu cốt yếu hệ thống, đạt thỏa thuận với khách hàng xây dựng, đảm bảo bạn hiểu nắm rủi ro kèm theo việc xây dựng hệ thống định môi trường triển khai sử dụng (gồm quy trình công cụ) 39 Sản phẩm (Work Products): Sản phẩm giai đoạn khởi đầu tầm nhìn xây dựng, thuộc tính hành vi, danh sách rủi ro, xác định kiểu kiến trúc kĩ thuật môi trường phát triển Tầm nhìn cung cấp cách mô tả rõ ràng xây dựng bao gồm phạm vi nó, đặc trưng, ảnh hưởng qua lại quan hệ với hệ thống tồn buộc phải theo dõi, xem xét Mốc (Milestone): Phạm vi hiểu Giai đoạn Khởi tạo hoàn thành có hiểu rõ ràng xây dựng (toàn phạm vi yêu cầu hệ thống), hiểu rõ ưu tiên yêu cầu liên quan b Chi tiết bổ sung (Elaboration): Mục đích: Điều cần xây dựng phải hiểu đạt đồng ý, chấp thuận Hoạt động: Giai đoạn Elaboration bao gồm việc định đưa kiến trúc, thiết lập phần tảng kiến trúc, triển khai phần cốt lõi, kiểm định tinh chỉnh tảng xây dựng hệ thống dựa kết việc kiểm định Sản phẩm (Work Product): Trong suốt giai đoạn Elaboration, kiến trúc phê duyệt việc tao chuỗi kiến trúc thực thi Kết giai đoạn Elaboration không cung cấp tài liệu kiến trúc mà bao gồm ấn phẩm thực tế hệ thống Mốc: Giai đoạn Elaboration hoàn thành kiến trúc xác lập tính hợp lệ với tất yêu cầu hệ thống chức không chức năng, tất rủi ro giảm bớt để xác định giá lịch biểu cho trình triển khai hệ thống c Xây dựng (Construction) Mục đích: Xây dựng kiến trúc ổn định, tập trung vào việc chuyển từ hiểu vấn đề xác định giải pháp tới việc triển khai sản phẩm triển khai Hoạt động: Trong suốt giai đoạn xây dựng, việc phát triển hệ thống hoàn thành dựa kiến trúc sở xây dựng từ giai đoạn trước Sản phẩm: Trong suốt giai đoạn này, chuỗi ấn thực thi đưa đáp ứng kịch bản, yêu cầu người dùng cuối Mốc: Hệ thống sẵn sàng cho người dùng cuối kiểm tra: Giai đoạn xây dựng hoàn thành chức chất lượng ấn cần thiết để triển khai tới người dùng cuối cho số người dùng cuối khác kiểm tra d Chuyển giao Mục đích: Giai đoạn chuyển giao thực bạn chắn sản phẩm chấp nhận người dùng cuối Hoạt động: Trong suốt giai đoạn chuyển tiếp, sản phẩm cung cấp tới người dùng cho việc đánh giá kiểm định Sau nhóm triển khai thu thập phản hồi người dùng Trong giai đoạn chủ yếu tập chung vào làm cho chương trình khớp với yêu cầu, 40 thiết lập cấu hình, cài đặt hướng dẫn sử dụng Các tài liệu hỗ trợ dùng chương trình hoàn thiện gửi cho người dùng cuối Sản phẩm: Sản phẩm đưa suốt giai đoạn chuyển giao bao gồm sản phẩm đóng gói, tài liệu hỗ trợ, tài liệu hướng dẫn Mốc: Hệ thống sẵn sàng cho việc triển khai 5.2.3 Quy trình vĩ mô theo thời gian – Lặp lặp lại Trong quy trình vĩ mô, mốc đạt việc thực nhiều lần lặp lại lần lặp lại bao gồm hoạt động vào toàn quy tắc Tuy nhiên, thời gian lặp lại sử dụng quy tắc khác phụ thuộc vào xuất giai đoạn lặp Nếu trình lặp lại thực giai đoạn khởi đầu, phần lớn thời gian sử dụng việc xử lý yêu cầu Nếu trình lặp lại thực giai đoạn chi tiết, phần lớn thời gian sử dụng việc phân tích thiết kế Nếu trình lặp lại thực giai đoạn xây dựng phần lớn thời gian sử dụng việc triển khai kiểm định Tất nhiên, số disciplines, cấu hình thay đổi quan lý, môi trường, quản lý dự án, thực thông qua vòng đời chương trình Hình miêu tả dự án di chuyển thông qua chuỗi trình lặp lặp lại Kích thước hộp giai đoạn biểu thị lượng thời gian sử dụng giai đoạn 5.3 Quy trình vi mô: Quá trình phân tích thiết kế Như hình mô tả đây, trình phân tích thiết kế hệ thống thực toàn trình phát triển phần mềm Quá trình vĩ mô cung cấp đầu vào cho trình vi mô sử dụng đầu trình vi mô Đặc biệt trình vi mô lấy yêu cầu cung cấp trình vĩ mô sản xuất đặc tả thiết kế mà thực hiên, kiểm thử triển khai trình vĩ mô 41 Chúng ta mô tả trình vĩ mô lĩnh vực thời gian nội dung, mô tả trình vi mô lĩnh vực khái niệm nội dung 5.3.1 Mức độ trìu tƣợng, khái niệm Trong trình vi mô, giai đoạn phổ biến, truyền thống phân tích thiế kế tập trung vào việc làm mờ thay thực mức độ khác trìu tượng Phân tích lấy yêu cầu hệ thống đưa giải pháp ban đầu, thiết kế lấy kết rình phân tích đưa đặc tả mà có hiệu việc thực Việc phân tích xem hoàn thành biểu diễn đắn, xác yêu cầu hệ thống, phù hợp phục vụ tốt cho việc thiết kế Việc thiết kế xem hoàn thành mô tả chi tiết đủ để thực kiểm định Phân tích tập trung vào hành vi cấu tạo Trong phân tích, bạn tìm đến xây dựng giới việc xác định phần tử mà tạo nên vấn đề hệ thống mô tả chức chúng, trách nhiệm cộng tác Trong thiết kế, bạn sáng tạo phần tử mà cung cấp hành vi mà phần tử giai đoạn phân tích yêu cầu Bạn bắt đầu trình thiết kế bạn hoàn thành việc xây dựng mô hình hành vi hệ thống Phân tích thiết kế thực mức trìu tượng qua vòng đời phát triển Số mức xác định, phụ thuộc vào phạm vi hệ thống 42 Các hành động Quá trình vi mô bao gồm tập hành động, mà thực cho phạm vi xác định mức độ trìu tượng xác định - Xác định phần tử? Tìm hiểu, khám phá đề xuất phần tử sử dụng - Định nghĩa kết hợp phần tử: Mô tả phần tử kết hợp với để cung cấp hành vi mà hệ thống yêu cầu - Định nghĩa mối quan hệ phần tử Định nghĩa mối quan hệ phần tử, hỗ trợ cho kết hợp phần tử - Định nghĩa semantic phần tử: Thiết lập hành vi thuộc tính phần tử, chuẩn bị phần tử cho mức độ trìu tượng Các hoạt động trình vi mô mô tả hình sau: Sản phẩm Có sản phẩm sinh trình vi mô: - Mô tả kiến trúc: Mô tả kiến trúc hệ thống, bao gồm việc miêu tả kĩ thuật chung Việc mô tả bao gồm cấu trúc cần thiết cho diện mạo mô hình phân tích thiết kế 43 - Mô hình phân tích thiết kế bao gồm phần tử phân tích thiết kế giải pháp phần mềm việc tổ chức chúng, mối quan hệ mà miêu tả hành vi yêu cầu hệ thống thực phần tử Quá trình vi mô mức độ trừu tƣợng Quá trình vi mô áp dụng kiến trúc sư dự án kĩ sư ứng dụng, khác biệt mức độ trìu tượng đề cập Từ góc nhìn kiến trúc sư, trình vi mô cung cấp khuôn mẫu cho phát triển khám phá kiến trúc thay Từ quan điểm kĩ sư, trình vi mô cung cấp hướng dẫn việc định thích ứng với kiểu cấu trúc Khi thực phân tích kiến trúc, trình vi mô tập trung vào việc tạo phiên ban đầu kiến trúc, kiến trúc thúc đẩy kiến trúc tồn kiến trúc tảng ban đầu Trong trình thiết kế kiến trúc, kiến trúc ban đầu phát triển từ kiến trúc phân tích mà lọc, lựa chọn dựa kinh nghiệm suốt trình phân tích kiến trúc Quá trình vi mô tập trung vào việc chọn lọc phần tử phân tích rõ ràng, phần tử thiết kế trách nhiệm chúng Các phần tử thiết kế định nghĩa mức độ biểu diễn khối toàn kiến trúc tảng mối quan hệ chúng xác định toàn cấu trúc hệ thống Các kĩ thuật phân tích chọn lựa vào kĩ thuật thiết kế mà thúc đẩy công nghệ trước Việc sử dụng lại đóng vai trò quan trọng Trong thành phần phân tích, trình vi mô tập trung vào việc phân tích phần tử xác định trách nhiệm tương tác chúng Việc phân tích phần tử miêu tả gần thành phần hệ thống mà sử dụng trình thiết kế thành phần dể xác định việc thiết kế phần tử Trong thành phần thiết kế, trình vi mô tập trung vào việc chọn lọc việc thiết kết thành phần việc định nghĩa lớp mà thực thi trực tiếp kĩ thuật thực chọn Trong suốt trình thiết kế chi tiết, bạn tiếp tục chọn lựa lớp thông qua làm việc với nội dung, hành vi quan hệ chúng Quá trình chọn lựa nên dừng lại có đủ chi tiết cho việc thiết kế lớp thực thi Bài tập 1) Trình bày quy trình xây dựng phần mềm? 2) Trình bày quy trình phân tích thiết kế xây dựng phần mềm? 44 CHƢƠNG VI: ÁP DỤNG PHÂN TÍCH BÀI TOÁN CỤ THỂ 6.1 Hệ thống điều khiển: Quản lý hệ thống giao thông Khởi đầu Ở số nước tiên tiến việc sử dụng hệ thống xe lửa coi phổ biến Người dân thích sử dụng hệ thống xe lửa để lại cung đường dài Hơn nữa, việc sử dụng xe lửa lại coi phương tiện an toàn phương tiện đường Chúng ta thấy hệ thống xe lửa nước phát triển mạnh mang lại hiệu kinh tế cao so với phương tiện khác Vì vậy, hệ thống xe lửa cần phải giám sát chặt chẽ, chuyến sức vận chuyển có lên tới hàng trăm chí hàng ngàn người Trong tập phân tích hệ thống quản lý đường xe lửa việc xác định yêu cầu hệ thống tác nhân Yêu cầu cho hệ thống quản lý tuyến đƣờng xe lửa: Hệ thống quản lý tuyến đường xe lửa có chức chính: Dẫn đường giám sát tuyến đường Các chức liên quan bao gồm lập kế hoạch, dự báo lỗi, theo dõi vết tuyến đường, giám sát giao thông, tránh va chạm, xung đột tuyến đường ghi lại nhật ký Từ chức trên, đưa use cases sau: - Route Train: Thiết lập kế hoạch, kế hoạch vạch rõ tuyến đường mà xe lửa qua - Plan Traffice: Thiết lập kế hoạch giao thông mà cung cấp hướng dẫn việc triển khai kế hoạch tuyến xe lửa thời gian định vùng định - Monitor Train Systems: Giám sát hệ thống xe lửa cho chức thích hợp - Predict Failure: Thực hiên phân tích điều kiện hệ thống đưa cảnh báo lỗi liên quan tới kế hoạch vận hành tuyến xe lửa - Track Train Location: Giám sát vị trí xe lửa - Monitor Traffic: Giám sát tất tuyến xe lửa vùng - Avoid Collision: Đưa biện pháp, tự động làm thủ công để tránh vụ va chạm tuyến xe lửa - Log Maintenance: Đưa biện pháp để ghi lại nhật kí thực tuyến xe lửa Những use cases thiết lập yêu cầu chức cho hệ thống quản lý giao thông xe lửa Chúng cho ta biết hệ thống phải làm người sử dụng Thêm vào 45 có yêu cầu chức giằng buộc mà tác động lên yêu cầu định rõ use case chúng ta: Những yêu cầu chức năng: - Vận chuyển hành khách hàng hóa an toàn - Hỗ trợ tốc độ xe lửa lên tới 250 dặm/giờ - Cung cấp hệ thống hoạt động xác mức 99.99% - Cung cấp đầy đủ chức năng, trách dư thừa - Cung cấp vị trí xác tàu vòng 10 yards - Cung cấp xác vận tốc xe lửa - Đáp ứng đầu vào vòng 10s Những ràng buộc - Đáp ứng tiêu chuẩn quốc gia - Phù hợp giá thành phần cứng phần mềm Bây có yêu cầu toán Quay lại toán quản lý hệ thống đường xe lửa Qua tìm hiểu phân tích đưa kiểu người dùng khác tác động tới hệ thống: Dispatcher, TrainEngineer, Maintainer Ngoài hệ thống giao tiếp, tương tác với thiết bị ngoài, Navstar GPS Các tác nhân đóng vai trò sau hệ thống - Dispatcher: Thiết lập tuyến đường xe lửa theo dõi việc tiến hành xe lửa riêng biệt - TrainEngineer: Giám sát tình trạng hoạt động xe lửa - Maintainer: Giám sát tình trạng tri hệ thông xe lửa - Navstar GPS: Cung cấp dịch vụ định vị dùng để theo dõi tàu hỏa 46 6.2 Ứng dụng Web: Hệ thống theo dõi kì nghỉ Ngày nay, nhiều doanh nghiệp, tự chủ độc lập công nhân ngày tăng Mỗi công nhân tham gia vào nhiều dự án phải phân chia thời gian cho hợp lý Tương ứng với số thời gian làm việc đòi hỏi thời gian nghỉ ngơi phải hợp lý Vì vậy, nhà quản lý có thời gian gặp công nhân, việc quản lý thời gian làm việc thời gian nghỉ gặp nhiều khó khăn Giải pháp đưa xây dựng hệ thống cho phép theo dõi thời gian làm việc kì nghỉ công nhân Khởi đầu Yêu cầu hệ thống miêu tả cách tóm tắt tài liệu, đặc tính chủ yếu, mô hình use case, đặc tả use case kiến trúc cần thiết Yêu cầu: 47 Hệ thống theo dõi kì nghỉ cung cấp nhân viên riêng biệt với khả để quản lý thời gian nghỉ họ, nghỉ việc đau ốm, thời gian nghỉ thương niên Hệ thống cung cấp đặc tính sau: - Thực thi cách linh hoạt cho việc kiểm chứng xác minh lại thời gian yêu cầu - Cho phép quản lý phê duyệt - Cho phép người dùng truy cập lại thời gian trước cho phép yêu cầu thực hiên đến năm rưỡi tương lai - Sử dụng e-mail thông báo để yêu cầu quản lý phê duyệt thông báo cho nhân viên biết trạng thái thay đổi - Sử dụng phần cứng - Được thực hiện, triển khai mở rộng mạng nội sử dụng tính đăng nhập lần cho tất chế xác thực - Lưu giữ lại ghi cho tất giao dịch - Cho phép người quản lý trực tiếp tặng thời gian nghỉ thêm cho nhân viên - Cung cấp dịch vụ giao diện Web cho hệ thống nội khác truy vấn đưa thời gian nghỉ nhân viên Mô hình use case mức cao chưa tác nhân use case miêu tả hình đây: Nhìn vào sơ đồ trên, thấy có tác nhân sau; - Employee: người sử dụng hệ thống chủ yếu Một nhân viên sử dụng hệ thống để quản lý thời gian nghỉ họ 48 - Manager: nhân viên sử dụng hệ thống nhân viên khác với mục đích tương tự có thêm số quyền cao nhân viên bình thường Có thể quản lý thời gian gian nghỉ nhóm nhân viên - Clerk: Một thành viên hệ thống quản lý người có đầy đủ quyền để xem hồ sơ, liệu cá nhân nhân viên chịu trách nhiệm cho tất thông tin nhân viên Một thư ký thêm loại bỏ ghi hệ thống - System Admin: Có vai trò chịu trách nhiệm cho hệ thống chạy ổn định, trơn, không bị lỗi Sơ đồ mô tả use case sau: - Manage Time: Miêu tả nhân viên yêu cầu xem thời gian nghỉ - Approve Request: Miêu tả quản lý đáp ứng yêu cầu nhóm - Edit Employee Record: Miêu tả Clerk hệ thống chỉnh sửa thông tin nhân viên - Manage Locations: Miêu tả Clerk quản lý ghi - Manage Leave Categories: - Override Leave Records: - Back Up System Logs Miêu tả Admin lưu liệu Bài tập 1) Áp dụng phân tích thiết kế hệ thống vào toán quản lý Hồ sơ sinh viên? 2) Áp dụng phân tích thiết kế hệ thống vào toán quản lý Kết học tập sinh viên? 49 MỘT SỐ ĐỀ THI MẪU 50 Trƣờng Đại Học Hàng Hải Việt Nam Khoa Công nghệ Thông tin BỘ MÔN HỆ THỐNG THÔNG TIN -*** - THI KẾT THÚC HỌC PHẦN Tên học phần: PHÂN TÍCH& THIẾT KẾ HT HƢỚNG ĐỐI TƢỢNG Năm học: x Đề thi số: Ký duyệt đề: x x Thời gian: 60 phút Câu 1: (2 điểm) So sánh Phân tích thiết kế hệ thống hướng cấu trúc với Phân tích thiết kế hệ thống hướng đối tượng? Câu 2: (2 điểm) Đối tượng gì? Mối quan hệ đối tượng? Câu 3: (3 điểm) Trình bày phương pháp phân loại? Lấy ví dụ? Câu 4: (3 điểm) Trình bày khối UML? ***HẾT*** -Lưu ý: - Không sửa, xóa đề thi, nộp lại đề sau thi 51 Trƣờng Đại Học Hàng Hải Việt Nam Khoa Công nghệ Thông tin BỘ MÔN HỆ THỐNG THÔNG TIN -*** - THI KẾT THÚC HỌC PHẦN Tên học phần: PHÂN TÍCH& THIẾT KẾ HT HƢỚNG ĐỐI TƢỢNG Năm học: x Đề thi số: Ký duyệt đề: x x Thời gian: 60 phút Câu 1: (2 điểm) Trình bày ưu nhược điểm Phân tích thiết kế hệ thống hướng đối tượng? Câu 2: (2 điểm) Lớp gì? Mối quan hệ lớp? Câu 3: (3 điểm) Liệt kê loại biểu đồ (Diagrams) UML? Mục đích loại biểu đồ? Câu 4: (3 điểm) Biểu đồ lớp gì? Trình bày mục đích cách vẽ biểu đồ lớp UML? ***HẾT*** -Lưu ý: - Không sửa, xóa đề thi, nộp lại đề sau thi 52 Trƣờng Đại Học Hàng Hải Việt Nam Khoa Công nghệ Thông tin BỘ MÔN HỆ THỐNG THÔNG TIN -*** - THI KẾT THÚC HỌC PHẦN Tên học phần: PHÂN TÍCH& THIẾT KẾ HT HƢỚNG ĐỐI TƢỢNG Năm học: x Đề thi số: Ký duyệt đề: x x Thời gian: 60 phút Câu 1: (2 điểm) Đối tượng gì? Lớp gì? Trình bày mối quan hệ Lớp Đối tượng? Cho ví dụ? Câu 2: (2 điểm) Trình bày khái niệm: Use case, Actor UML? Cho ví dụ? Câu 3: (3 điểm) Vòng đời xây dựng phần mềm? Câu 4: (3 điểm) Biểu đồ (Sequence) gì? Trình bày mục đích cách vẽ biểu đồ UML? ***HẾT*** -Lưu ý: - Không sửa, xóa đề thi, nộp lại đề sau thi