Nhập môn công nghệ phần mềm
Thiết kế phần mềm Tổng quan Tiến trình thiết kế Thiết kế kiến trúc Thiết kế hệ thống hướng chức Thiết kế hệ thống hướng đối tượng Thiết kế hệ thống thời gian thực Thiết kế giao diện người máy Tài liệu thiết kế I.Tổng quan thiết kế phần mềm Khái niệm vai trò Triển khai thiết kế Chiến lược phương pháp thiết kế Chất lượng giải pháp đảm bảo chất lượng thiết kế 2/51 I.1 Khái niệm, vai trò Là q trình chuyển hóa đặc tả yêu cầu PM thành biểu diễn thiết kế hệ thống PM cần xây dựng, cho người lập trình ánh xạ thành chương trình Một số hoạt động chính: Nghiên cứu để hiểu vấn đề Chọn số giải pháp thiết kế xác định đặc điểm thơ Mô tả trừu tượng cho giải pháp thiết kế, sai sót cần phát chỉnh sửa trước lập tài liệu TK thức 3/51 I.1 Khái niệm, vai trò Vai trò: Là cách để chuyển hóa cách xác u cầu KH thành mơ hình TKHT phần mềm cuối làm sở cho việc triển khai chương trình PM Là cơng cụ giao tiếp nhóm tham gia phát triển SP, quản lý rủi ro, đạt PM hiệu Là tài liệu cung cấp đầy đủ thông tin cần thiết cho để bảo trì HT Nếu khơng có TK hệ thống không tin cậy -> nguy thất bại Thiết kế tốt chìa khóa làm cho PM hữu hiệu 4/51 I.1 Khái niệm, vai trò (t) Các khái niệm thiết kế: Trừu tượng (abstraction): chia mức cao nhất, mức vừa, mức thấp, có dạng trừu tượng trừu tượng thủ tục, trừu tượng DL, trừu tượng điều khiển Phân rã (Decomposition): Chia nhỏ đối tượng Làm mịn (refinement): Chiến lược thiết kế từ xuống Modul: Chia thành phần riêng có tên địa Thủ tục phần mềm (software procedure) Che dấu thông tin (information hidding) 5/51 I.2.Triển khai thiết kế Tiến trình thiết kế Các hoạt động sản phẩm thiết kế Biểu diễn thiết kế Các giai đoạn thiết kế 6/51 I.2.Triển khai thiết kế (t) Tiến trình thiết kế (design process): trình tăng cường hình thức hóa PT thiết kế Phác thảo thiết kế chi tiết Thiết kế phi hình thức Thiết kế hình thức Thiết kế chi tiết cuối Kết hoạt động thiết kế đặc tả Thiết kế đặc tả yêu cầu có quan hệ chặt chẽ với tiến trình phát triển PM hoàn thiện liên tục Phương pháp tiếp cận từ xuống 7/51 I.2.Triển khai thiết kế (t) Các hoạt động sản phẩm thiết kế : Gồm hoạt động (hình vẽ 3.3 Tr 93 - ThVy) Thiết kế kiến trúc: Xác định hệ tạo nên hệ thống tổng thể mối quan hệ chúng Đặc tả trừu tượng: Mô tả tr/tượng DV hệ Thiết kế giao diện thành phần Thiết kế cấu trúc liệu Thiết kế hệ thống giao diện người dùng Thiết kế thành phần Thiết kế thủ tục 8/51 I.2.Triển khai thiết kế (t) Biểu diễn thiết kế : Có hình thức biểu diễn thiết kế: Các biểu đồ: Biểu diễn mối quan hệ TP hệ thống, vừa mơ hình mơ tả giới thực Ngơn ngữ mơ tả chương trình: Dùng để kiểm tra cấu trúc cấu thiết kế dựa cấu trúc ngơn ngữ lập trình Dạng văn khơng hình thức hóa: Mơ tả thơng tin khơng thể hình thức hóa thơng tin phi chức bên cạnh cách mô tả khác 9/51 I.2.Triển khai thiết kế (t) Các giai đoạn thiết kế : Nhìn nhận theo khía cạnh khác nhau: nhà quản lý, người phát triển, mức độ hình thức hóa Một cách tổng quát: chia làm thiết kế sơ (tổng thể), t/kế chi tiết (thiết kế logic vật lý) Thiết kế logic: mô tả thành phần quan hệ chúng mà không gắn với thiết bị vật lý Thiết kế vật lý: Chọn giải pháp c/nghệ có để thực cấu trúc logic đó, cịn gọi thiết kế chi tiết lập trình 10/51 IV.3.Ưu nhược điểm Dễ bảo trì, thay đổi đối tượng không làm ảnh hưởng đến đối tượng khác Các đối tượng SD lại Có thể phản ánh giới thực cách cụ thể Tuy nhiên có nhược điểm như: khó thực khó xác định đối tượng hệ thống Thường cách nhìn tự nhiên nhìn chức 37/51 V.TK hệ thống thời gian thực Hệ thống thời gian thực Ht mà hoạt động đắn phụ thuộc vào kết tạo thời gian kết xuất Thường hệ thống nhúng Có thể xem hệ kích thích/đáp ứng Có loại kích thích: Định kỳ không định kỳ Phần mềm thời gian thực bao gồm: Một thành phần thu thập DL Một thành phần phân tích Một thành phần kiểm sốt đáp ứng 38/51 V.1.Tiến trình TK HT thời gian thực Thường gồm bước: Xác định tác nhân kích thích mà hệ phải đáp ứng Với kích thích tương ứng xác định ràng buộc Phân tích kích thích trình xư lý đáp ứng thành tiến trình song song Với cặp kích thích/đáp ứng thiết kế thuật toán tương ứng Thiết kế hệ thống lập lịch đảm bảo trình bắt đầu thời điểm thích hợp Tích hợp hệ thống điều khiển điều phối thời gian thực 39/51 V.2.Mơ hình hóa máy trạng thái Được sử dụng rộng rãi cho việc thiết kế thời gian thực Gồm chức Khống chế, hàm, liệu Cái vào gây kích thích, chuỗi hành vi kích hoạt đáp ứng yêu cầu 40/51 V.3.Bộ điều phối thời gian thực Chịu trách nhiệm quản lý trình định vị tài nguyên hệ thời gian thực Tương tự hệ điều hành máy tính với mục đích khái quát hóa Với h/thống cần cung cấp dịch vụ liên tục cần thêm quản lý cấu hình quản lý lỗi Các kích thích tùy theo mức độ quan trọng mà có mức ưu tiên khác nhau, gồm mức Mức ngắt: Là mức ưu tiên cao Mức đồng hồ: Mức sau 41/51 V.4.Hệ giám sát điều khiển, hệ thu nhận liệu Hệ giám sát khống chế lớp quan trọng hệ thời gian thực, Nó liên tục kiểm tra kích thích đầu vào Hệ giám sát có hoạt động tương ứng có cảm biến ngoại lệ Thiết kê dựa phân tích cụ thể cặp kích thích/ đáp ứng thiết bị giám sát Hệ thu nhận liệu lớp khác hệ thời gian thực Hệ thu thập DL từ cảm biến cho việc phân tích xử lý nối tiếp 42/51 VI.TK giao diện người - máy Vai trị tiến hóa giao diện người – máy Các nguyên tắc thiết kế giao diện người – máy Tiến trình thiết kế giao diện Các hướng dẫn thiết kế giao diện Chuẩn giao diện 43/51 VI.1 Vai trị tiến hóa giao diện người -máy Chính phương tiện t/lập nên chế mà qua người SD giao tiếp SD HT máy tính Giao diện hệ thống tương tác thường xem tiêu chuẩn để đánh giá HT tồi hay tốt G/diện tương tác người – máy qua nhiều hệ: Thế hệ 1: Giao diện lệnh hỏi Thế hệ 2: G/diện thực đơn đơn giản Thế hệ 3: G/diện đồ họa GD người dùng đồ họa (GUI) sử dụng rộng rãi, có nhiều ưu điểm trội, tăng hiệu SD 44/51 VI.2 Các nguyên tắc thiết kế GD người –máy tính Giao diện người dùng xem yếu tố định thành công hệ thống Thiết kế giao diện người sử dụng phải lấy người làm trung tâm Một số nguyên tắc thiết kế Tính quen thuộc với người sử dụng Tính quán Làm ngạc nhiên nhỏ Có khả phục hồi Hướng dẫn sử dụng Đa dạng người dùng 45/51 VI.3 Tiến trình thiết kế giao diện Bao gồm hoạt động: Bắt đầu với việc tạo mơ hình khác chức hệ thống Phác họa nhiệm vụ hướng người máy tính để đạt tới chức hệ thống Xem xét giải pháp t/kế áp dụng cho t/kế giao diện Sử dụng công cụ làm mẫu Cài đặt cho mơ hình t/kế đánh giá kết chất lượng 46/51 VI.3 Tiến trình thiết kế giao diện(t) Các mơ hình thiết kế giao diện: Mơ hình t/kế KS PM xây dựng: tổ hợp b/diễn liệu, k/trúc thủ tục PM để th/hiện c/năng Mơ hình người dùng: KS PM/ KS người XD, mô tả sơ lược hệ thống cho người dùng cuối Mơ hình người dùng cảm nhận hệ thống người dùng cuối xây dựng Hình ảnh hệ thống người cài đặt hệ thống xây dựng, tổ hợp biểu lộ bên hệ thống dựa máy tính 47/51 VI.3.Tiến trình thiết kế giao diện(t) Phân tích mơ hình hóa hệ thống, tương tự phân tích chức đối tượng nội thất, áp dụng cho đối tượng người Các bước tiến trình TK G/diện thực theo cách: Thiết lập mục tiêu ý đồ cho nhiệm vụ Ánh xạ thành dãy hành động X/định dãy hành động thực mức g/diện Chỉ trạng thái hệ thống Xác định chế điều khiển Chỉ cách thức chế điều khiển Chỉ cách người dùng diễn giải trạng thái HT từ thông tin cung cấp qua giao diện 48/51 VI.3.Tiến trình thiết kế giao diện(t) Tiến hóa thiết kế đánh giá: Sau có mẫu GD người dùng phải đánh giá đáp ứng nhu cầu NSD Sử dụng phương pháp làm mẫu cho cho tiến trình tiến hóa thiết kế GD NSD Khi phát triển giao diện ý đến thuộc tính như: khả học, tốc độ thao tác, vững chắc, khả phục hồi, khả thích nghi thường đánh giá Một số phương pháp để thu thập thơng tin phục vụ việc phân tích đánh giá GD: Làm bảng hỏi điều tra, quan sát người dùng, khai thác băng VIDEO, vv… 49/51 VI.4.Các hướng dẫn TK GD Chuẩn GD Các phạm trù HD TK GD người máy gồm: Tương tác chung, hiển thị thơng tin, sử dụng màu kiểm sốt DL Chuẩn hóa giao diện làm lợi cho người phát triển người SD giao diện người máy (HCI), người PT sử dụng lại modul đối tượng HCI có, người SD nhanh chóng tiếp cận 50/51 VII.Tài liệu thiết kế Tùy thuộc vào mơ hình tiếp cận, dự án cụ thể Thường đề cập đến số vấn đề Phạm vi Tài liệu tham khảo Mô tả thiết kế Mô tả mô dul Cấu trúc tệp DL toàn cục Tham khảo chéo YC Điều khoản kiểm thử Đóng gói Lưu ý đặc biệt Phụ lục 51/51