Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng kiến trúc hướng mô hình trong công nghệ phần mềm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ  LÂM THỊ THÚY HOA NGHIÊN CỨU, PHÁT TRIỂN VÀ ỨNG DỤNG KIẾN TRÚC HƯỚNG MƠ HÌNH TRONG CƠNG NGHỆ PHẦN MỀM LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội – 2009 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ  LÂM THỊ THÚY HOA NGHIÊN CỨU, PHÁT TRIỂN VÀ ỨNG DỤNG KIẾN TRÚC HƯỚNG MƠ HÌNH TRONG CƠNG NGHỆ PHẦN MỀM Ngành: Cơng nghệ thơng tin Chun ngành: Công nghệ phần mềm Mã số: 60.48.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS.NGÔ VĂN HIỀN Hà Nội – 2009 MỤC LỤC Trang Chƣơng - CÁC NGUN TẮC MƠ HÌNH HĨA TRỰC QUAN VÀ CÁC ĐẶC TRƢNG TRONG CÔNG NGHỆ HƢỚNG ĐÔI TƢỢNG 1.1 Các ngun tắc mơ hình hóa trực quan 1.2 Các đặc trƣng công nghệ hƣớng đ Chƣơng - TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC HƢỚNG MƠ HÌNH (MDA – MODEL DRIVEN ARCHITECTURE) 2.1 Tổng quan MDA 2.2 Các mô hình MDA 2.2.1 Mơ hình độc lập với thao tác tính tốn (CIM) 2.2.2 Mơ hình độc lập với cơng nghệ (PIM) 2.2.3 Mơ hình theo cơng nghệ cụ thể (PSM) 2.3 Sƣ c ̣ huyển đổi mơ hình MDA 2.3.1 Chuyển đổi từ CIM sang PIM 2.3.2 Chuyển đổi từ PIM sang PSM 2.3.3 Chuyển đổi mơ hình hệ thống phức tạp Chƣơng - PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HƢỚNG ĐỐI TƢỢNG PHẦN MỀM ỨNG DỤNG THEO KIẾN TRÚC HƢỚNG MƠ HÌNH 3.1 Phân tích kiến trúc hệ thống 3.1.1 Xác định tầng kiến trúc hệ thống 3.1.2 Xác định chế kiến trúc 3.1.3 Sự tham chiếu tầng kiến trúc với MDA 3.2 Xác định nội dung mơ hình CIM 3.2.1 Xác định trừu tƣợng hóa 3.2.2 Xác định tác nhân trƣờng hợp sử dụng 3.2.3 Biều diễn mối quan hệ tác nhân trƣờng hợp sử dụng 3.2.4 Bổ sung mô tả cho trƣờng hợp sử dụng 3.3 Chuyển đổi mơ hình CIM sang mơ hình 3.3.1 Chuyển đổi thành phần mơ hình CIM thành phần tử phân tích mơ hình PIM 3.3.2 Chuyển đổi phần tử phân tích thành phần tử thiết kế mơ hình PIM 3.4 Chuyển đổi mơ hình PIM sang mơ hìn 3.4.1 Lƣạ choṇ công nghê t ̣ hực thi hệ thống 3.4.2 Các luâṭchuyển đổi phần tử thiết kế PIM sang PSM 3.4.3 Thiết kế chi tiết trƣờng hợp sử dụng 3.4.4 Thiết kế lớp chi tiết 3.5 Thiết kếmơ hình liệu Chƣơng - ÁP DỤNG PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HƢỚNG ĐỐI TƢỢNG THEO KIẾN TRÚC HƢỚNG MƠ HÌNH VÀO VIỆC PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG QUẢN LÝ TÍN DỤNG TRONG NGÂN HÀNG 4.1 Tìm hiểu nghiệp vụ hệ thống 4.2 Giới thiệu tổng quan hệ thống Quản lý 4.3 Phân tích thiết kế chi tiết trƣờng vay 67 Chƣơng - SO SÁNH VÀ ĐÁNH GIÁ MDA VỚI CÁC PHƢƠNG PHÁP KHÁC 5.1 So sánh MDA với OO – Method 5.2 So sánh MDA với SOA KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu viết tắt BUS CIM CNTT CSDL DAO GDTD J2EE MDA MOF OMG OODBMS PIM PSM QLTD RDBMS UML VOPC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Tổng quan đặc trưng cơng nghệ hướng đối tượng Hình 2.1 Sự phân loại mơ hình MDA Hình 2.2 Ví dụ q trình phát triển phần mềm theo MDA Hình 2.3 Ví dụ CIM Hình 2.4 Ví dụ PIM - dựa theo hình 2.3 Hình 2.5 Ví dụ PSM - dựa theo hình 2.4 với cơng nghệ NET Hình 2.6 Mơ hình chuyển từ CIM sang PIM Hình 2.7 Mơ hình tình Hình 2.8 Đánh dấu mơ hình Hình 2.9 Q trình biến đổi Metalmodel Hình 2.10 Q trình biến đổi mơ hình Hình 2.11 Ứng dụng mẫu Hình 2.12 Một cách khác để sử dụng mẫu Hình 2.13 Mơ hình kết hợp Hình 2.14 Bổ sung thơng tin để chuyển sang PSM Hình 2.15 Sử dụng thơng tin bổ sung kỹ thuật biến đổi cụ thể Hình 2.16 Ví dụ quy trình MDA cho hệ thống phức tạp Hình 3.1 Các tầng kiến trúc hệ thống Hình 3.2 Ví dụ kết xác định tầng kiến trúc Hình 3.3 Ví dụ mối liên hệ chế kiến trúc Hình 3.4 Ví dụ trừu tượng hóa Hình 3.5 Ví dụ tác nhân “Người quản lý hợp đồng vay” Hình 3.6 Ví dụ trường hợp sử dụng “Quản lý Hợp đồng vay” Hình 3.7 Ví dụ quan hệ “sử dụng” trường hợp sử dụng Hình 3.8 Ví dụ quan hệ “tổng quan hóa” trường hợp sử dung ̣ Hình 3.9 Ví dụ quan hệ “mở rộng” trường hợp sử dụng Hình 3.10 Ví dụ b iểu đồ diễn tiến thểhiêṇ sư ̣tương tac giưa tac nhân trương hơp ̣ sư dung ̣ chức “Taọ mơi môṭHợp đồng vay” ̀̀ Hình 3.11 Ví dụ biểu đồ hoạt động thể dịng kiện rẽ nhánh ̀̉ Hình 3.12 Ví dụ việc bổ sung thơng tin cho trường hợp sử dụng Hình 3.13 Tổng quan lớp phân tích Hình 3.14 Ví dụ lớp biên “HopDongVayForm” Hình 3.15 Ví dụ lớp điều khiển “HopDongVayControl” Hình 3.16 Ví dụ lớp thực thể “HopDongVay” Hình 3.17 Ví dụ việc mơ tả thuộc tính lớp thực thể “HopDongVay” Hình 3.18 Ví dụ mơṭmối quan hệ “liên kết” hai lớp “DMKhachHang” HopDongVay” Hình 3.19 Ví dụ biểu đồ diễn tiến thểhiêṇ mối quan ̣giưa lơp phân ̀̃ tích chức “Tạo Hợp đồng vay” Hình 3.20 Biểu đồ tổng quan lớp phân tích tham gia trường hợp sử dụng “Quản lý Hợp đồng vay” Hình 3.21 Ví dụ chuyển đổi lớp phân tích thành lớp thiết kế Hình 3.22 Ví dụ thành phần hệ thống “Hê ̣thống Quản lý hợp đồng” Hình 3.23 Ví dụ b iểu đồ diễn tiến thểhiêṇ mối quan g ̣ iưa cac lơp thiết ̀̃ kế chức “Tạo Hợp đồng vay” Hình 3.24 Ví dụ phân phối chế kiến trúc cho lớp thiết kế Hình 3.25 Biểu đồ tổng quan lớp thiết kế tham gia trường hợp sử dụng “Quản lý Hợp đồng vay” Hình 3.26 Tổng quan thành phần cơng nghệ NET Hình 3.27 Mơ hình kiến trúc thiết kế ứng dụng với NET Hình 3.28 Ví dụ hệ thống UI trường hợp sử dụng “Quản lý Hợp đồng vay” Hình 3.29 Ví dụ hệ thống BUS trường hợp sử dụng “Quản lý Hợp đồng vay” Hình 3.30 Ví dụ hệ thống DAO trường hợp sử dụng “Quản lý Hợp đồng vay” Hình 3.31 Biểu đồ diễn tiến thểhiêṇ mối quan g ̣ iữa hệ thống thiết kế chức “Tạo Hợp đồng vay” Hình 3.32 Biểu đồ tổng quan gói hệ thống thiết kế tham gia trường hợp sử dụng “Quản lý Hợp đồng vay” Hình 3.33 Ví dụ việc chuyển đổi lớp thực thể thiết kế thành mơ hình bảng liệu mơ hình liệu Hình 3.34 Ví dụ ánh xạ quan hệ lớp thực thể thiết kế thành quan hệ bảng mơ hình liệu Hình 4.1 Các tác nhân tham gia hệ thống “Quản lý tín dụng” Hình 4.2 Biểu đồ tổng quan gói nghiệp vụ hệ thống “Quản lý tín dụng” Hình 4.3 Gói trường hợp sử dụng “Quản lý Hợp đồng vay” Hình 4.4 Gói trường hợp sử dụng “Quản lý Tài sản bảo đảm” Hình 4.5 Gói trường hợp sử dụng “Quản lý thu nợ” Hình 4.6 Gói trường hợp sử dụng “Quản lý báo cáo” Hình 4.7 Gói trường hợp sử dụng “Quản lý danh mục” Hình 4.8 Gói trường hợp sử dụng “Quản lý hệ thống” MỞ ĐẦU Trong kỷ nguyên công nghệ kinh tế đa chiều, phần mềm đóng vai trị vơ quan trọng việc định hướng phát triển cho mọi doanh nghiệp góp phần gia tăng giá trị cạnh tranh cộng đồng Đối với phủ, phần mềm yếu tố viêc xây dựng tảng phát triển kinh tế quốc gia cải thiện sách nhằm nâng cao chất lượng sống người dân Phương pháp tiếp cận Kiến trúc hướng theo mơ hình (MDA: Model-Driven Architecture) tổ chức OMG (Object Management Group) phát triển cách tiếp cận dùng mơ hình để phát triển phần mềm ứng dụng Ba mục tiêu MDA khả di động, tính xuyên chức sử dụng lại thông qua việc tách rời mối liên quan, ví dụ là: mơ hình độc lập với thao tác tính tốn, (CIM - Computation Independent Model), mơ hình độc lập với cơng nghệ (PIM - Platform Independent Model), mơ hình cụ thể công nghệ (PSM - Platform Specific Model), chuyển đổi mơ hình mẫu MDA v.v… Luận văn thực nhằm muc ̣ đich́ nghiên cứu kiến trúc hướng mơ hình, phương pháp tiếp cận theo kiến trúc hướng mơ hình cơng nghiệp phát triển phần mềm minh họa việc áp dụng lý thuyết nghiên cứu vào việc phát triển hệ thống thực tế Luận văn bao gồm chương sau: Chương Các ngun tắc mơ hình hố trực quan đặc trưng công nghệ hướng đối tượng Chương Tổng quan kiến trúc hướng mơ hình (MDA – Model Driven Architecture) Chương Phương pháp phân tích thiết kế hướng đối tượng phần mềm ứng dụng theo kiến trúc hướng mơ hình Chương Áp dụng phương pháp phân tích thiết kế hướng đối tượng theo kiến trúc hướng mơ hình vào việc phát triển hệ thống “Quản lý tín dụng ngân hàng” Chương So sánh MDA với phương pháp khác 83  Sửa thông tin môṭHợp đồng vay 84  Xóa nhiều Hợp đồng vay 2.3.2 Dòng kiện rẽ nhánh Nhập thiếu thông tin bắt buộc Nhập thông tin Kiểm tra thông tin bắt buộc nhập [Chưa nhập đủ] [Đã nhập đủ] Xử lý bước Nhâp ̣ trùng Ma H ̃ ợp đồng vay 85 Chuyển mô hinhh̀ CIM sang mô hinhh̀ PIM 3.1 Xác định lớp phân tích trƣờng hợp sử dụng Các lớp phân tích trường hơp ̣ sử dung ̣ “Quản lýHợp đồng vay” bao gồm: o Các lớp biên: o Các lớp điều khiển: o Các lớp thực thể: 3.2 Biểu diễn tƣơng tác lớp phân tích 86 Phân phối ứng xử cho lớp phân tích trường hơp ̣ sử dung ̣ “Quản lý danh muc ̣ Hợp đồng vay.” 3.2.1 Dòng kiện  Tạo Hợp đồng vay (Ghi chú: Lớp điều khiển “DMKhachHangControl” lớp thực thể “DMKhachHang” lấy từ trường hợp sử dụng “Quản lý danh mục Khách hàng”) 87  Sửa thông tin môṭHợp đồng vay (Ghi chú: Lớp điều khiển “DMKhachHangControl” lớp thực thể “DMKhachHang” lấy từ trường hợp sử dụng “Quản lý danh mục Khách hàng”) 88  Xóa nhiều Hợp đồng vay (Ghi chú: Lớp điều khiển “DMKhachHangControl” lớp thực thể “DMKhachHang” lấy từ trường hợp sử dụng “Quản lý danh mục Khách hàng”) 3.2.2 Dòng kiện rẽ nhánh Nhập thiếu thông tin bắt buộc: Kiểm tra người sử dụng nhập thiếu thông tin mã hợp đồng hệ thống yêu cầu người sử dụng nhập đủ Nhập thông tin Kiểm tra thông tin bắt buộc nhập Chưa nhập đủ Đã nhập đủ Xử lý bước 89 Kiểm tra nhâp ̣ trùng Ma ̃ Hợp đồng vay.: Kiểm tra người sử dụng nhập Mã Hợp đồng vay trùng với Mã Hợp đồng vay tồn CSDL hệ thống yêu cầu người sử dụng nhập lại mã khác 3.3 Biểu diễn tổng quan mối quan hệ lớp phân tích (VOPC) Biểu đồ thể tổng thể mối quan hệ lớp phân tích tham gia trường hơp ̣ sử dung ̣ “Quản lýHợp đồng vay” 3.4 Chuyển đổi mơ hình PIM sang mơ hình PSM 3.4.1 Định nghĩa hệ thống giao diện ngƣời sử dụng UI Hệ thống giao diện người sử dụng bao gồm kiện hoạt động giao diện “Quản lý Hợp đồng vay”, thực việc hiển thị thu thập liệu giao diện làm việc phận điều khiển để chuyển tiếp 90 liệu giao diện với hệ thống nghiệp vụ “DMHopDongVayWinApp” tầng nghiệp vụ 3.4.2 Định nghĩa hệ thống nghiệp vụ BUS Phần định nghĩa phương thức hệ thống nghiệp vụ “HopDongVayWinApp” trường hợp sử dụng “Quản lý Hợp đồng vay” tầng nghiệp vụ Các tầng khác sử dụng phương thức hệ thống nghiệp vụ “HopDongVayWinApp” thông qua Web Service 91 3.4.3 Định nghĩa hệ thống truy xuất liệu DAO 3.4.4 Biểu diễn tƣơng tác hệ thống thiết kế trƣờng hợp sử dụng 92  Tạo Hợp đồng vay (Ghi chú: Hệ thống DAO “DMKhachHangDAO” lấy từ trường hợp sử dụng “Quản lý danh mục Khách hàng”) 93  Sửa thông tin Hợp đồng vay (Ghi chú: Hệ thống DAO “DMKhachHangDAO” lấy từ trường hợp sử dụng “Quản lý danh mục Khách hàng”) 94  Xóa nhiều Hợp đồng vay (Ghi chú: Hệ thống DAO “DMKhachHangDAO” lấy từ trường hợp sử dụng “Quản lý danh mục Khách hàng”) 3.4.5 Biểu diễn mối quan hệ tổng quan gói hệ thống thiết kế tham gia trƣờng hợp sử dụng Biểu đồ tổng quan gói tham gia trường hợp sử dụng “Quản lý Hợp đồng vay” bao gồm: gói giao diện người sử dụng “HOPDONGVAY_PRE”, gói nghiệp vụ “HOPDONGVAY_BUS”, gói truy xuất liệu “QLHDV_DAO”, gói định nghĩa dùng chung “HOPDONGVAYCommon”, gói lớp thực thể “OODBM” mối quan hệ gói 95 3.5 Thiết kế sở liệu Thiết kế mơ hình liệu: Thực việc chuyển đổi lớp thực thể “HopDongVay” quan hệ với lớp thực thể “DMKhachHang” thành mô hình bảng liệu mơ hình liệu quan hệ Mơ hình liệu (bao gồm mơ hình bảng liệu) sau chuyển thành bảng liệu sở liệu SQL 96 Giao diện hệ thống 4.1 Giao diện “Danh mục Khách hàng”: Hiển thị danh sách Khách hàng bao gồm chức cho phép thêm mới, sửa, xóa thơng tin Khách hàng 4.2 Giao diện “Quản lý Hợp đồng vay”: Hiển thị danh sách Hợp đồng vay, bao gồm chức cho phép thêm mới, sửa, xóa thơng tin Hợp đồng vay 97 ... ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ  LÂM THỊ THÚY HOA NGHIÊN CỨU, PHÁT TRIỂN VÀ ỨNG DỤNG KIẾN TRÚC HƯỚNG MƠ HÌNH TRONG CƠNG NGHỆ PHẦN MỀM Ngành: Công nghệ thông tin Chuyên ngành: Công nghệ phần mềm Mã... trưng công nghệ hướng đối tượng Chương Tổng quan kiến trúc hướng mô hình (MDA – Model Driven Architecture) Chương Phương pháp phân tích thiết kế hướng đối tượng phần mềm ứng dụng theo kiến trúc hướng. .. mơ hình hệ thống phức tạp Chƣơng - PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HƢỚNG ĐỐI TƢỢNG PHẦN MỀM ỨNG DỤNG THEO KIẾN TRÚC HƢỚNG MÔ HÌNH 3.1 Phân tích kiến trúc hệ thống 3.1.1 Xác định tầng kiến trúc