Giải thích UML polytechnic

1.Giới Thiệu Ngơn ngữ mơ hình hóa thống (tiếng Anh: Unified Modeling Language, viết tắt thành UML) ngơn ngữ mơ hình gồm ký hiệu đồ họa mà phương pháp hướng đối tượng sử dụng để thiết kế hệ thống thông tin cách nhanh chóng Cách xây dựng mơ hình UML phù hợp mô tả hệ thống thông tin cấu trúc hoạt động Cách tiếp cận theo mơ hình UML giúp ích nhiều cho người thiết kế thực hệ thống thông tin người sử dụng nó; tạo nên nhìn bao quát đầy đủ hệ thống thơng tin dự định xây dựng Cách nhìn bao qt giúp nắm bắt trọn vẹn yêu cầu người dùng; phục vụ từ giai đoạn phân tích đến việc thiết kế, thẩm định kiểm tra sản phẩm ứng dụng cơng nghệ thơng tin Các mơ hình hướng đối tượng lập sở cho việc ứng dụng chương trình tự động sinh mã ngơn ngữ lập trình hướng đối tượng, chẳng hạn ngơn ngữ C++, Java, Phương pháp mơ hình hữu dụng lập trình hướng đối tượng Các mơ hình sử dụng bao gồm Mơ hình đối tượng (mơ hình tĩnh) Mơ hình động UML sử dụng hệ thống ký hiệu thống biểu diễn Phần tử mơ hình (model elements) Tập hợp phần tử mơ hình tạo thành Sơ đồ UML (UML diagrams) Có loại sơ đồ UML chủ yếu sau: Sơ Sơ Sơ Sơ đồ đồ đồ đồ lớp (Class Diagram) đối tượng (Object Diagram) tình sử dụng (Use Cases Diagram) trình tự (Sequence Diagram) Sơ đồ cộng tác (Collaboration Diagram Composite Structure Diagram) Sơ đồ trạng thái (State Machine Diagram) Sơ đồ thành phần (Component Diagram) Sơ đồ hoạt động (Activity Diagram) Sơ đồ triển khai (Deployment Diagram) Sơ đồ gói (Package Diagram) Sơ đồ liên lạc (Communication Diagram) Sơ đồ tương tác (Interaction Overview Diagram - UML 2.0) Sơ đồ phối hợp thời gian (Timing Diagram - UML 2.0) 2.Một số dạng biểu đồ UML phổ biến 2.1.Biểu đồ Use case (Use Case Diagram) Một biểu đồ Use case số lượng tác nhân ngoại cảnh mối liên kết chúng Use case mà hệ thống cung cấp Một Use case lời miêu tả chức mà hệ thống cung cấp Lời miêu tả Use case thường văn tài liệu, kèm theo biểu đồ hoạt động Các Use case miêu tả theo hướng nhìn từ ngồi vào tác nhân (hành vi hệ thống theo mong đợi người sử dụng), không miêu tả chức cung cấp hoạt động nội bên hệ thống Các Use case định nghĩa yêu cầu mặt chức hệ thống • Hệ thống: Với vai trò thành phần biểu đồ use case, hệ thống biểu diễn ranh giới bên bên chủ thể phần mềm xây dựng.Một hệ thống biểu đồ use case không thiết hệ phần mềm; máy,hoặc hệ thống thực doanh nghiệp, trường đại học,… • Tác nhân(actor):là người dùng hệ thống, tác nhân người dùng thực hệ thống máy tính khác có vai trò hoạt động hệ thống Như vậy, tác nhân thực use case Một tác nhân thực nhiều use case ngược lại use case thực nhiều tác nhân Tác nhân kí hiệu: • Các use case: Đây thành phần biểu đồ use case Các use case biểu diễn hình elip.Tên use case thể chức xác định hệ thống Các Use case kí hiệu hình elips • Mối quan hệ use case: o Association: thường dùng để mô tả mối quan hệ Actor Use Case Use Case với Ví dụ quan hệ association: o Include: quan hệ Use Case với nhau, mơ tả việc Use Case lớn chia thành Use Case nhỏ để dễ cài đặt (module hóa) thể dùng lại Ví dụ quan hệ include: o Extent: Extend dùng để mô tả quan hệ Use Case Quan hệ Extend sử dụng có Use Case tạo để bổ sung chức cho Use Case có sẵn sử dụng điều kiện định Ví dụ quan hệ extent: o Generalization: sử dụng để thể quan hệ thừa kế Actor Use Case với Ví dụ quan hệ Generalization: 2.2.Biểu đồ lớp (Class Diagram) Một biểu đồ lớp cấu trúc tĩnh lớp hệ thống Các lớp đại diện cho “đối tượng” xử lý hệ thống Các lớp quan hệ với nhiều dạng thức: • liên kết (associated - nối kết với nhau), • phụ thuộc (dependent - lớp phụ thuộc vào lớp khác), • chuyên biệt hóa (specialized - lớp kết chun biệt hóa lớp khác), • hay đóng gói ( packaged - hợp với thành đơn vị) Tất mối quan hệ thể biểu đồ lớp, kèm với cấu trúc bên lớp theo khái niệm thuộc tính (attribute) thủ tục (operation) Biểu đồ coi biểu đồ tĩnh theo phương diện cấu trúc miêu tả có hiệu lực thời điểm tồn vòng đời hệ thống Một hệ thống thường có loạt biểu đồ lớp – tất biểu đồ lớp nhập vào biểu đồ lớp tổng thể – lớp tham gia vào nhiều biểu đồ lớp 2.2.1.Một lớp có thành phần sau • Tên lớp • Các thuộc tính • Các phương thức 2.2.2.Liên kết lớp • Liên kết (Association) o Mối liên hệ ngữ nghĩa hai hay nhiều lớp liên kết thể chúng o Mối quan hệ mặt cấu trúc đối tượng lớp có kết nối với đối tượng lớp khác Bội số quan hệ: số lượng thể lớp liên quan tới thể lớp khác Với liên kết, có hai bội số quan hệ cho hai đầu liên kết Ví dụ: Với đối tượng Professor, có nhiều Course Offerings dạy Với đối tượng Course Offering, có Professor giảng dạy • Biểu diễn bội số quan hệ: Biểu diễn Ý ngh Unspecifi xá * nh * nh * nh hoặ Specified Ran 2, • Kết tập (Aggregation) Multiple, Disjoint Rang o Là dạng đặc biệt liên kết mơ hình hóa mối quan hệ tồn thể-bộ phận (whole-part) đối tượng toàn thể phận o Kết tập mối quan hệ “là phần” (“is a part-of”) o Bội số quan hệ biểu diễn giống liên kết khác o Cấu thành (Composition) :Một dạng kết tập với quyền sở hữu mạnh vòng đời trùng khớp hai lớp ▫ Whole sở hữu Part, tạo hủy Part ▫ Part bị bỏ Whole bị bỏ, Part tồn Whole không tồn Sự khác Association, Aggregation Composition • Tổng quát hóa (Generalization) o Mối quan hệ lớp lớp chia sẻ cấu trúc và/hoặc hành vi với nhiều lớp khác o Xác định phân cấp mức độ trừu tượng hóa lớp kế thừa từ nhiều lớp cha ▫ Đơn kế thừa (Single inheritance) ▫ Đa kế thừa (Multiple inheritance) o Là mối liên hệ “là loại” (“is a kind of”) Lớp trừu tượng lớp cụ thể (Abstract and Concrete Class) 2.2.3.Gói Nếu bạn mơ hình hóa hệ thống lớn lĩnh vực nghiệp vụ lớn, khơng thể tránh khỏi, có nhiều phân loại khác mơ hình bạn Việc quản lý tất lớp nhiệm vụ khó khăn, UML cung cấp phần tử tổ chức gọi gói Các gói cho phép nhà tạo mơ hình tổ chức phân loại mơ hình thành vùng tên, kiểu giống thư mục hệ thống tệp Việc phân chia hệ thống thành nhiều gói làm cho hệ thống trở nên dễ hiểu, đặc biệt gói đại diện cho phần cụ thể hệ thống Có hai cách để vẽ gói sơ đồ Khơng có quy tắc để xác định xem ký pháp sử dụng, ngoại trừ việc tuân theo phán xét riêng bạn việc ký pháp dễ đọc sơ đồ lớp mà bạn vẽ Cả hai cách bắt đầu hình chữ nhật lớn với hình chữ nhật nhỏ (phiếu) nằm phía bên trái nó, Nhưng nhà tạo mơ hình phải định cách thể thành viên gói nào, ví dụ sau: Nếu nhà tạo mơ hình định hiển thị thành viên gói bên hình chữ nhật lớn, tất thành viên4 phải đặt hình chữ nhật Cũng vậy, tên gói cần đặt hình chữ nhật nhỏ gói Nếu nhà tạo mơ hình định hiển thị thành viên gói bên ngồi hình chữ nhật lớn, tất thành viên hiển thị sơ đồ cần phải đặt bên ngồi hình chữ nhật Để cho thấy phân loại thuộc gói, đường thẳng vẽ từ phân loại đến vòng tròn có dấu cộng (+) bên vòng tròn gắn liền với gói Ví dụ: ====> Như phần giới thiệu với bạn biểu đồ UML dạng biểu đồ hay sử dụng tài liệu thiết kế hệ thống.Ở phần tiếp tục giới thiệu tới bạn dạng biểu đồ là: • Biểu đồ trạng thái (State Diagram) • Biểu đồ (Sequence Diagram) • Biểu đồ hoạt động (Active Diagram) 3.Cơng cụ vẽ biểu đồ UML • Cơng cụ offline o • Diagram download đây: http://diagramdesigner.en.softonic.com/ Cơng cụ online o https://cacoo.com/diagrams/ o http://creately.com/Draw-UML-and-Class-DiagramsOnline 4.Tài liệu tham khảo Các bạn xem qui định chuẩn thiết kế biểu đồ UML đây: http://www.tutorialspoint.com/uml/uml_standard_diagrams.htmhtt ps://www.smartdraw.com/uml-diagram/ http://www.holub.com/goodies/uml/ Trong phần giới thiệu với bạn khái qt phân tích thiết kế hệ thống thơng tin sử dụng biểu đồ UML dạng biểu đồ ca sử dụng(Use Case Diagram) biểu đồ lớp (Class Diagram) Trong phần tiếp tục giới thiệu tới bạn số dạng biểu đồ UML sử nhiều thiết kế hệ thống 1.Biểu đồ (Sequence Diagram) 1.1 Giới thiệu biểu đồ Biểu đồ biểu đồ dùng để xác định trình tự diễn kiện nhóm đối tượng Nó miêu tả chi tiết thông điệp gửi nhận đối tượng đồng thời trọng đến việc trình tự mặt thời gian gửi nhận thơng điệp 1.2 Các thành phần biểu đồ • Đối tượng (object or class): biểu diễn hình chữ nhật • Đường đời đối tượng (Lifelines): biểu diễn đường gạch rời thẳng đứng bên đối tượng • Thơng điệp (Message): biểu diễn đường mũi tên Thông điệp dùng để giao tiếp đối tượng lớp Có nhiều loại thông điệp định nghĩa phần 1.3 • Xử lí bên đối tượng (biểu diễn đoạn hình chữ nhật rỗng nối với đường đời đối tượng) 1.3 Các loại thông điệp biểu đồ • Thơng điệp đồng (Synchronous Message) Thơng điệp đồng cần có request trước hành động • Thơng điệp khơng đồng (Asynchronous Message) Thơng điệp khơng đồng khơng cần có request trước hành động • Thơng điệp (Self Message) Là thơng điệp mà đối tượng gửi cho để thực hàm nội • Thông điệp trả lời trả (Reply or Return Message) Là thơng điệp trả lời lại có request sau kiểm tra tính đắn điều kiện Ví dụ thơng điệp loại tin nhắn trả success fail • Thông điệp tạo (Create Message) Là thông điệp trả tạo đối tượng • Thơng điệp xóa (Delete Message) Là thơng điệp trả xóa đối tượng 1.4 Ví dụ • VD1: Sơ đồ chức đăng nhập.Xem xét đối tượng tài khoản sau Trong sơ đồ có đối tượng : người dùng, hệ thống tài khoản Luồng xử lí chức đăng nhập diễn giải sau Người dùng gửi yêu cầu đăng nhập đến hệ thống Hệ thống yêu cầu người dùng nhập email mật Người dùng nhập email mật Hệ thống gửi email mật người dùng để kiểm tra Tài khỏan kiểm tra thông tin email password có hay khơng Tài khoản trả kết qủa kiểm tra cho hệ thống Hệ thống trả thông báo cho người dùng 2.Biểu đồ trạng thái (State Diagram) 2.1 Giới thiệu biểu đồ trạng thái Biểu đồ trạng thái dạng biểu đồ mơ tả trạng thái có chuyển đổi trạng thái có kiện tác động đối tượng Đối với đối tượng có nhiều trạng thái biểu đồ trạng thái lựa chọn tốt giúp hiểu rõ hệ thống 2.2 Các thành phần biểu đồ trạng thái • Trạng thái bắt đầu: (Initial State) • Trạng thái kết thúc: (Final State) Trong biểu đồ, đường mũi tên biến đổi từ trạng thái sang trạng thái khác • Sự kiện (Event) Chuyển đổi (Transition) • Trạng thái đối tượng (State) 2.3.Ví dụ Biểu đồ trạng thái thể lớp Sach hệ thống quản lí thư viện điện tử: Biểu đồ trạng thái lớp Sach diễn tả lại sau: Biểu đồ có trạng thái thái sẵn sàng cho mượn, có người mượn, hết hạn lưu hành, mượn, hai trạng thái phụ trạng thái khởi tạo trạng thái kết thúc Sách khởi tạo trạng thái "sẵn sàng cho mượn" Sách chuyển từ trạng thái "sẵn sàng cho mượn" sang trạng thái "Đã mượn" có người mượn sách Sách chuyển từ trạng thái "sẵn sàng cho mượn" sang trạng thái "Hết hạn lưu hành" có định hết hạn lưu hành Sách "đã có người mượn" chuyển sang trạng thái "Hết hạn lưu hành" có định hết hạn lưu hành 5 Sách chuyển từ trạng thái "hết hạn lưu hành" sang trạng thái "lưu trữ" có định lưu trữ Sách chuyển từ trạng thái "đã có người mượn" sang trạng thái "mất" làm Sách chuyển từ trạng thái "đã có người mượn" sang trạng thái "sẵn sàng cho mượn" trả sách Biểu đồ hoạt động (Active Diagram) 3.1 Giới thiệu biểu đồ hoạt động Biểu đồ hoạt động biểu đồ mô tả bước thực hiện, hành động, nút định điều kiện rẽ nhánh để điều khiển luồng thực hệ thống Đối với luồng thực thi có nhiều tiến trình chạy song song biểu đồ hoạt động lựa chọn tối ưu cho việc thể Biểu đồ hoạt động giống với biểu đồ trạng thái tập kí hiệu nên dễ gây nhầm lẫn Khi vẽ cần phải xác định rõ điểm khác hai dạng biểu đồ biểu đồ hoạt động tập trung mô tả hoạt động kết qủa thu từ việc thay đổi trạng thái đối tượng biểu đồ trạng thái mơ tả tập tất trạng thái đối tượng kiện dẫn tới thay đổi qua lại trạng thái 3.2 Các thành phần biểu đồ hoạt động • Trạng thái khởi tạo điểm bắt đầu (Initial State or Start Point) • Hoạt động trạng thái hoạt động (Activity or Action State) Hoạt động chuyển đổi hoạt động ký hiệu cách sử dụng hoàn toàn giống trạng thái biểu đồ trạng thái nêu • Nút định rẽ nhánh Nút rẽ nhánh biểu đồ hoạt động kí hiệu hình thoi màu trắng • Thanh tương tranh hay đồng Có thể có nhiều luồng hành động bắt đầu thực hay kết thúc đồng thời hệ thống Thanh đồng kết hợp: Thanh đồng chia nhánh: • Cạnh gián đoạn (Interrupting Edge) • Luồng hoạt động (Action Folow) • Phân (Swimlanes) Phân biểu đồ sử dụng đường nét đứt thẳng đứng theo đối tượng Phần kí hiệu thường sử dụng để làm rõ luồng hoạt động đối tượng riêng biệt • Thời gian kiện (Time Event) • Gửi nhận tín hiệu (Sent and Received Signals) • Trạng thái kết thúc điểm cuối (Final State or End Point) 3.3 Ví dụ • VD1:Biểu đồ hoạt động rút tiền ATM: Như hình vẽ ta thấy có ba hoạt động diễn xác nhận thẻ, xác nhận mã số PIN xác nhận số tiền rút.Chỉ sử dụng biểu đồ hoạt động miêu tả hoạt động song song • VD2: Thêm ví dụ để hiểu biểu đồ hoạt động với hành động phân Biểu đồ hoạt động thể qúa trình đặt hàng 4.Lời kết tài liệu tham khảo Như giới thiệu xong với bạn dạng biểu đồ hay sử dụng tài liệu phân tích thiết kế hệ thống thơng tin lớn: • Biểu đồ ca sử dụng (Usecase Diagram) • Biểu đồ lớp (Class Diagram) • Biểu đồ (Sequence Diagram) • Biểu đồ trạng thái (State Diagram) • Biểu đồ hoạt động (Active Diagram) Những tài liệu quan trọng quy chuẩn chung cho tất lập trình viên nhà phát triển hệ thống Nó giúp cho cơng việc mơ tả hệ thống lớn qúa trình phát triển bảo trì sau cách chun nghiệp Các bạn xem qui định chuẩn thiết kế biểu đồ UML đây: http://www.tutorialspoint.com/uml/uml_standard_diagrams.htm https://www.smartdraw.com/uml-diagram/ http://www.holub.com/goodies/uml/ ... định chuẩn thiết kế biểu đồ UML đây: http://www.tutorialspoint.com /uml/ uml_standard_diagrams.htmhtt ps://www.smartdraw.com /uml- diagram/ http://www.holub.com/goodies /uml/ Trong phần giới thiệu... định chuẩn thiết kế biểu đồ UML đây: http://www.tutorialspoint.com /uml/ uml_standard_diagrams.htm https://www.smartdraw.com /uml- diagram/ http://www.holub.com/goodies /uml/ ... Diagram) Sơ đồ tương tác (Interaction Overview Diagram - UML 2.0) Sơ đồ phối hợp thời gian (Timing Diagram - UML 2.0) 2.Một số dạng biểu đồ UML phổ biến 2.1.Biểu đồ Use case (Use Case Diagram) Một