Chương 4 bài giảng Nhập môn Công nghệ phần mềm trình bày về Mô hình hóa phần mềm. Nội dung cụ thể của chương này gồm có: Mô hình ngữ cảnh, mô hình tương tác, mô hình cấu trúc, mô hình hành vi,...
Mơ hình hóa phần mềm Nguyễn Thị Minh Tuyền Nội dung slide dựa vào slides Ian Sommerville Nội dung Mơ hình ngữ cảnh Mơ hình tương tác Mơ hình cấu trúc Mơ hình hành vi Nguyễn Thị Minh Tuyền Nhập mơn CNPM Mơ hình hóa hệ thống (system modeling) v Là quy trình phát triển mơ hình trừu tượng hệ thống, mơ hình biểu diễn góc nhìn v Hiện mơ hình hóa hệ thống trở thành phương tiện để biểu diễn hệ thống sử dụng số ký hiệu đồ họa UML (Unified Modeling Language) v Các mô hình § giúp cho người phân tích hiểu chức hệ thống § sử dụng để giao tiếp với khách hàng Nguyễn Thị Minh Tuyền Nhập mơn CNPM Mơ hình cho hệ thống tồn cho hệ thống v Các mơ hình hệ thống có sẵn § Được sử dụng suốt giai đoạn cơng nghệ u cầu § Giúp làm rõ việc hệ thống làm § Có thể sử dụng sở để thảo luận độ mạnh yếu Từ tìm u cầu cho hệ thống v Các mơ hình cho hệ thống § Được sử dụng suốt q trình cơng nghệ u cầu § Hỗ trợ việc giải thích u cầu cho stakeholder hệ thống § Kỹ sư sử dụng mơ hình để thảo luận thiết kế viết tài liệu hệ thống cho phần cài đặt v Quy trình cơng nghệ hướng mơ hình (model-driven engineering process) phát sinh phần hay tồn cài đặt hệ thống từ mơ hình hệ thống Nguyễn Thị Minh Tuyền Nhập môn CNPM Các góc nhìn hệ thống • Mơ hình hóa tương • Mơ hình hóa ngữ tác hệ thống mơi trường nó, component hệ thống cảnh hay môi trường hệ thống external perspective interaction perspective System behavioral perspective structural perspective • Mơ hình hóa tổ chức • Mơ hình hóa hành vi hệ thống hay cấu trúc liệu xử lý hệ thống động hệ thống cách trả lời kiện Nguyễn Thị Minh Tuyền Nhập môn CNPM Các loại biểu đồ UML UML có nhiều loại biểu đồ hỗ trợ cho việc tạo nhiều loại mơ hình hệ thống khác Có loại sau biểu diễn yếu tố cần thiết hệ thống Biểu đồ hoạt động (activity diagram) • Chỉ hoạt động quy trình hay việc xử lý liệu Biểu đồ use case (use case diagram) • Chỉ tương tác hệ thống môi trường Biểu đồ (sequence diagram) • Chỉ tương tác actor hệ thống, component hệ thống với Biểu đồ lớp (class diagram) • Chỉ lớp đối tượng hệ thống quan hệ lớp Biểu đồ trạng thái (state diagram) • Chỉ hệ thống tương tác với kiện bên bên Nguyễn Thị Minh Tuyền Nhập mơn CNPM Cách sử dụng mơ hình đồ họa v Là phương tiện để thảo luận hệ thống có sẵn hệ thống đề § Các mơ hình khơng đầy đủ khơng xác chấp nhận vai trị chúng để hỗ trợ việc thảo luận v Là cách để viết tài liệu hệ thống có sẵn § Các mơ hình nên biểu diễn hệ thống cách xác không cần đầy đủ v Là mô tả chi tiết hệ thống, sử dụng để phát sinh việc cài đặt hệ thống § Các mơ hình phải vừa đầy đủ Nguyễn Thị Minh Tuyền Nhập mơn CNPM Nội dung Mơ hình ngữ cảnh Mơ hình tương tác Mơ hình cấu trúc Mơ hình hành vi Nguyễn Thị Minh Tuyền Nhập mơn CNPM Mơ hình ngữ cảnh (context model) v Được dùng để minh họa cho ngữ cảnh vận hành hệ thống § Chỉ nằm bên hệ thống, nằm bên hệ thống v Các vấn đề xã hội tổ chức ảnh hưởng đến định đưa vị trí đường ranh giới hệ thống v Các mơ hình kiến trúc kiến trúc hệ thống mối quan hệ với hệ thống khác Nguyễn Thị Minh Tuyền Nhập môn CNPM Ranh giới hệ thống v Các ranh giới hệ thống thiết lập để định nghĩa bên bên ngồi hệ thống § Chỉ hệ thống khác sử dụng hay phụ thuộc vào hệ thống xây dựng v Vị trí đường ranh giới hệ thống có ảnh hưởng sâu sắc đến yêu cầu hệ thống v Định nghĩa đường ranh giới hệ thống định liên quan đến trị § Có thể có áp lực để phát triển đường ranh giới hệ thống cho làm tăng/giảm ảnh hưởng tăng giảm dịng cơng việc phận khác tổ chức Nguyễn Thị Minh Tuyền 10 Nhập mơn CNPM Nội dung Mơ hình ngữ cảnh Mơ hình tương tác Mơ hình cấu trúc Mơ hình hành vi Nguyễn Thị Minh Tuyền Nhập mơn CNPM Mơ hình hành vi (behavioral model) v Là mơ hình hành vi động (dynamic behavior) hệ thống thực thi v Các mơ hình xảy giả định xảy hệ thống trả lời tác động (stimuli) từ mơi trường v Có hai loại tác động mà ta đề cập đến: § Dữ liệu Một số liệu đến mà hệ thống phải xử lý § Events Một số kiện xảy làm kích hoạt việc xử lý hệ thống Nguyễn Thị Minh Tuyền 38 Nhập mơn CNPM Mơ hình hướng liệu v Nhiều hệ thống doanh nghiệp hệ thống xử lý liệu Những hệ thống điều khiển liệu đầu vào hệ thống, với việc xử lý kiện bên ngồi v Mơ hình hướng liệu chuỗi hành động gồm việc xử lý liệu đầu vào phát sinh đầu tương ứng v Những mơ hình đặc biệt hữu ích suốt q trình phân tích u cầu chúng việc xử lý end-to-end hệ thống Nguyễn Thị Minh Tuyền 39 Nhập mơn CNPM Mơ hình hoạt động máy bơm insulin Dữ liệu (được biểu diễn đối tượng) Blood sugar sensor Get sensor value Sensor data Xử lý (được biểu diễn hoạt động) Compute sugar level Blood sugar level Calculate insulin delivery Insulin pump Control pump Pump control commands 40 Calculate pump commands Insulin requirement Xử lý đơn đặt hàng Supplier Purchase officer Fillin ( ) «datastore» Orders Budget :Order Validate ( ) [validation ok] Update (amount) Save ( ) 41 Send ( ) Mơ hình hướng kiện v Các hệ thống thời gian thực thường hệ thống hướng kiện, với việc xử lý liệu cực tiểu § Ví dụ, hệ thống chuyển đổi đường điện thoại trả lời kiện ‘receiver off hook’ việc phát sinh chng v Mơ hình hướng kiện cách hệ thống trả lời kiện bên bên v Dựa vào giả thuyết hệ thống có tập hữu hạn trạng thái kiện gây nên chuyển đổi từ trạng thái đến trạng thái khác Nguyễn Thị Minh Tuyền 42 Nhập mơn CNPM Mơ hình máy trạng thái v Mơ hình hóa hành vi hệ thống để trả lời kiện bên bên v Chỉ trả lời hệ thống kiện thường sử dụng để mơ hình hóa hệ thống thời gian thực v Các mơ hình máy trạng thái (state machine model) trạng thái hệ thống nút kiện cung nút Khi kiện xảy ra, hệ thống chuyển từ trạng thái sang trạng thái khác v Biểu đồ trạng thái phần UML dùng để biểu diễn mơ hình máy trạng thái Nguyễn Thị Minh Tuyền 43 Nhập môn CNPM Biểu đồ trạng thái lò vi ba Full power Full power do: set power = 600 Timer Waiting do: display time Half power Number Full power Half power Set time Operation do: get number exit: set time do: operate oven Door closed Timer Door open Half power do: set power = 300 Trạng thái Door closed Cancel Start Enabled do: display 'Ready' Door open Waiting do: display time Disabled do: display 'Waiting' 44 Tác động (stimulus) Trạng thái lò vi ba (a) Trạng thái Mơ tả Waiting Lị vi ba đợi đầu vào Màn hình hiển thị thời gian Half power Nguồn thiết lập mức 300 watts Màn hình hiển thị ‘Half power’ Full power Nguồn thiết lập mức 600 watts Màn hình hiển thị ‘Full power’ Set time Thời gian nấu thiết lập giá trị đầu vào người dùng Màn hình hiển thị thời gian nấu chọn cập nhật lại thời gian người dùng thiết lập Disabled Hoạt động lò vi ba bị dừng lý an tồn Đèn bên lị bật sáng Màn hình hiển thị ‘Not ready’ Enabled Hoạt động của lò vi ba trang thái sẵn sàng để nấu Đèn lị tắt Màn hình hiển thị ‘Ready to cook’ Operation Lò trạng thái hoạt động Đèn lị bật sáng Màn hình hiển thị đếm lùi Khi nấu xong, có tiếng buzz 5s Đèn lị bật sáng Màn hình hiển thị ‘Cooking complete’ có tiếng buzz 45 Các tác động vào lị vi ba (b) Tác động Mơ tả Half power Người sử dụng ấn nút half-power Full power Người sử dụng ấn nút full-power Timer Người sử dụng ấn nút định thời gian Number Người sử dụng ấn nút số Door open Cửa lò khơng đóng Door closed Cửa lị đóng Start Người sử dụng ấn nút Start Cancel Người sử dụng ấn nút Cancel 46 Hoạt động lò vi ba Operation Checking OK do: check status Time Cook do: run generator Emitter fault Turntable fault Timeout Done Alarm do: buzzer on for secs do: display event Door open Disabled Cancel Waiting 47 Tổng kết v Mơ hình góc nhìn trừu tượng hệ thống mà bỏ qua chi tiết hệ thống Các mơ hình hệ thống sử dụng để ngữ cảnh, tương tác, cấu trúc hành vi hệ thống v Mơ hình ngữ cảnh hỗ trợ việc định nghĩa ranh giới hệ thống phát triển môi trường mà thực thi v Biểu đồ use case biểu đồ dùng để mô tả tương tác người dùng hệ thống thiết kế § Các use case mơ tả tương tác hệ thống actor bên ngồi; § Biểu đồ thêm thơng tin vào use case cách tương tác đối tượng hệ thống Nguyễn Thị Minh Tuyền 48 Nhập mơn CNPM Tổng kết v Mơ hình cấu trúc tổ chức thiết kế hệ thống Biểu đồ lớp dùng để định nghĩa cấu trúc tĩnh lớp hệ thống mối quan hệ chúng v Mơ hình hành vi dùng để mô tả hành vi động hệ thống thực thi Hành vi mơ hình hóa từ góc nhìn liệu xử lý hệ thống, kiện mà kích thích việc trả lời từ hệ thống v Biểu đồ hoạt động dùng để mơ hình hóa quy trình xử lý liệu, hoạt động biểu diễn bước quy trình v Biểu đồ trạng thái dùng để mơ hình hố hành vi hệ thống để trả lời kiện bên bên Nguyễn Thị Minh Tuyền 49 Nhập môn CNPM Câu hỏi? Nguyễn Thị Minh Tuyền Nhập môn CNPM ... khác Nguyễn Thị Minh Tuyền 18 Nhập môn CNPM MHC-PMS: Truyền liệu v Một use case hệ thống MHC-PMS Transfer data Medical receptionist Nguyễn Thị Minh Tuyền Patient record system 19 Nhập môn CNPM... dùng để mơ hình hố hành vi hệ thống để trả lời kiện bên bên Nguyễn Thị Minh Tuyền 49 Nhập môn CNPM Câu hỏi? Nguyễn Thị Minh Tuyền Nhập môn CNPM ... Các mơ hình phải vừa đầy đủ Nguyễn Thị Minh Tuyền Nhập mơn CNPM Nội dung Mơ hình ngữ cảnh Mơ hình tương tác Mơ hình cấu trúc Mơ hình hành vi Nguyễn Thị Minh Tuyền Nhập môn CNPM Mô hình ngữ cảnh