Bài giảng Lập trình hướng đối tượng - Bài 9: Tổng quan về UML và PTTK HĐT

Bài giảng Lập trình hướng đối tượng - Bài 9: Tổng quan về UML và PTTK HĐT giới thiệu tới sinh viên các nội dung: Mô hình hóa, tổng quan về UML, phân tích thiết kế hướng đối tượng, công cụ phát triển OOAD. Đây là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên Công nghệ thông tin và những ai quan tâm đến lĩnh vực này dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu.

8/24/2011 Nộ i dung Bộ môn Công nghệ Phầ n mề m Việ n CNTT & TT Trư ng Đạ i họ c Bách Khoa Hà Nộ i Bài 09 Tổ ng quan UML PTTK HĐT Mơ hình hóa Tổ ng quan UML Phân tích thiế t kế hư ng đố i tư ợ ng Công cụ phát triể n OOAD Nộ i dung 1.1 Mô hình hóa gì? Mơ hình hóa Tổ ng quan UML Phân tích thiế t kế hư ng đố i tư ợ ng Công cụ phát triể n OOAD 1.2 Sự quan trọ ng củ a mô hình hóa Mứ c độ quan trọ ng thấ p Máy bay giấ y Mứ c độ quan trọ ng cao hơ n 1.2 Sự quan trọ ng củ a mơ hình hóa (2) Mơ hình hóa mộ t đư ng dẫ n đế n thành công củ a dự án Máy bay phả n lự c 8/24/2011 1.4 Yêu cầ u biể u diễ n mơ hình 1.3 Vai trị củ a mơ hình hóa hệ thố ng Chỉ rõ cấ u trúc hoặ c ứ ng xử củ a hệ thố ng … accurate consistent understandable changeable Nộ i dung 2.1 UML gì? Ngơn ngữ mơ hình hóa thố ng nhấ t UML (Unified Modeling Language) mụ c tiêu củ a UML vớ i cấ u phầ n (artifact) củ a mộ t hệ thố ng phầ n mề m Mơ hình hóa Tổ ng quan UML Phân tích thiế t kế hư ng đố i tư ợ ng Công cụ phát triể n OOAD UML ngôn ngữ trự c quan UML ngôn ngữ thố ng nhấ t trự c quan giúp công việ c đư ợ c xử lý nhấ t quán, giả m thiể u lỗ i xả y 10 UML ngôn ngữ để đặ c tả UML xây dự ng mơ hình xác, rõ ràng đầ y đủ 8/24/2011 UML ngôn ngữ để xây dự ng HT UML ngơn ngữ để tài liệ u hóa Các mơ hình UML kế t nố i trự c tiế p vớ i rấ t nhiề u ngôn ngữ lậ p trình Use Case Diagram Deployment Diagram º éằờ ẩ ổ ầ ầẽ àồ ỵắ ợ ì ì ặđ ữá à ẻ ầ Ô ẵ ẵ ỏ àă - âààỡ 95 : ơảúè ắ ặđ - âààỡ NT: ởẳ - éẵ ể ẵ : ẳ ì àƠè ẳ ử, ởẵ ẳ - I BM ịẻ ầà ể : àƠè ẳ ử, ởẵ ẳ Windows95 Window95 Use Case Windows95 đẳ ỹá đ ơảúè ắ ặđ EXE đẳ ỹá đ ắ ệ Ç Ã¸ ´ Windows Actor A NT Actor B Use Case Solar si đẳ ỹá đ Ê ứ E XE Alpha UNI X ởẳ EXE Windows NT Use Case I BM M ainf r am e àƠè Êè ẵ ẳ ­ ¹ Docum ent List mainWnd fileMgr : doc ument : FileMgr us er gFile Doc ument repos itory Docum ent Fie l M gr add( ) nam e : n it delet e( ) f et chDoc( ) sor t ByNam e( ặ Ôạ đẳ Ă ởầ ẹ õá Ư 1: Doc view docid : n it ) num Fied l : n it get ( ) r equest ( ) ằỗở ° ¡ ¿äà »Ç Đ ´ Ù r ead( ) f li t he open( ) code close( ) 2: f et chDoc( ) r ead( ) Fie l List sor t Fie l List ( f List ) cr eat e( ) 3: cr eat e ( ) fD li ocum ent ( ) add( ) delet e( ) 4: cr eat e ( ) 5: r eadDoc ( ) ẩư ẽ ỹá đ éắ ợ 6: f D li ocum ent ( ) đẳ ầ Ô á Ư ầỉ ỗ đẳ ẳ Ă ẳ Ô ằ ọ ằ ầ ẹ r ep 7: r eadFie l ( ) Fie l Reposit or y 8: f F li e li ( ) ( f r om Per sist ence) r ead( ) ẩư ộ ẳ éắ ợ µ éÀỴ 9: sor t ByNam e ( ) G r pFie l nam e : char * = ẳ àộ Ă ởầỉ è Đ Ã ẻ Ôà ằ ẵ ẹ ẩư ộĂ ¿© ÁØ ´Ù r eadDoc( ) r eadFie l( ) r ead( ) open( ) cr eat e( ) fF li e li ( Sequence Diagram 2.2 Lị ch sử phát triể n củ a UML Vào 1994, có hơ n 50 phư ng pháp mơ hình hóa hư ng đố i tư ợ ng: Fusion, Shlaer-Mellor, ROOM, Class-Relation,Wirfs-Brock, CoadYourdon, MOSES, Syntropy, BOOM, OOSD, OSA, BON, Catalysis, COMMA, HOOD, Ooram, DOORS … ) Class Diagram 2.2 Lị ch sử phát triể n củ a UML (2) UML đư ợ c chuyên gia hư ng đố i tư ợ ng hợ p nhấ t kỹ thuậ t củ a họ vào năm 1994: Cầ n chuẩ n hóa thố ng nhấ t phư ng pháp UML mộ t ngôn ngữ hợ p nhấ t Rumbaugh Booch UML mộ t ngôn ngữ thố ng nhấ t Jacobson Meyer Fusion Before and after conditions Operation descriptions, message numbering Harel Embley Singleton classes, High-level view State charts Wirfs-Brock Gamma, et.al Responsibilities Frameworks, patterns, notes Shlaer- Mellor Selic, Gullekson, Ward Odell Object lifecycles ROOM (Real-Time Object-Oriented Modeling) Classification 8/24/2011 2.2 Lị ch sử phát triể n củ a UML (3) UML 2.0 2.3 Các khung nhìn củ a UML Khơng n giả n để mơ hình hóa hệ thố ng phứ c tạ p (2004) UML 1.5 (March, ‘03) UML 1.1 UML Partners’ Expertise (Sept ‘97) UML 1.0 (Jan ‘97) UML 0.9 and UML 0.91 (June ‘96) (Oct ‘96) Unified Method 0.8 (OOPSLA ’95) Booch ’93 OOSE Other Methods Public Feedback OMT - Booch ‘91 OMT - 2.3 Các khung nhìn củ a UML (2) 2.4 Các biể u đồ UML Mộ t mơ hình hệ thố ng thư ng có nhiề u loạ i biể u đồ , mỗ i loạ i có nhiề u biể u đồ khác + Architectural View Logical View 20 Implementation View Analysts/Designers Programmers Structure Software management Use-Case View End-user Functionality Process View Deployment View System engineering System integrators Performance, scalability, throughput System topology, delivery, installation, communication 22 2.4 Các biể u đồ UML a Biể u đồ use case Biể u đồ use case (Use Case Diagram) Biể u đồ cấ u trúc tĩnh (Static Structure Diagrams) Biể u đồ lớ p (Class Diagram) Biể u đồ đố i tư ợ ng (Object Diagram) Biể u đồ trạ ng thái (Statechart Diagram) Biể u đồ hoạ t độ ng (Activity Diagram) Biể u đồ tư ng tác (Interaction Diagrams) Biể u đồ trình tự (Sequence Diagram) Biể u đồ giao tiế p/ cộ ng tác (Communication/ Collaboration Diagram) Biể u đồ thự c thi (Implementation Diagrams) Biể u đồ thành phầ n (Component Diagram) Biể u đồ triể n khai (Deployment Diagram) 24 8/24/2011 b Biể u đồ lớ p (Class Diagram) c Biể u đồ đố i tư ợ ng 25 d Biể u đồ trạ ng thái (State Diagram) 26 e Biể u đồ hoạ t độ ng (Activity Diagram) 27 28 g Biể u đồ cộ ng tác (Collaboration Diagram) f Biể u đồ trình tự (Sequence Diagram) 29 30 8/24/2011 h Biể u đồ thành phầ n (Component Diagram) i Biể u đồ triể n khai (Deployment Diagram) 31 32 2.5 Quy trình UML 2.5 Quy trình UML (2) RUP quy trình cơng nghệ phầ n mề m phát triể n bở i hãng Rational Phát triể n song song vớ i UML "Rational Unified Process" - quy trình phát triể n cho UML 2.6 Ứ ng dụ ng củ a UML phân tích thiế t kế hệ thố ng Nộ i dung UML đư ợ c sử dụ ng để phân tích nhiề u loạ i hệ thố ng (Information System) (Technical System) (Embeded System) ( Distributed System) (Business System) (System Software) 35 Mô hình hóa Tổ ng quan UML Phân tích thiế t kế hư ng đố i tư ợ ng Công cụ phát triể n OOAD 36 8/24/2011 3.1 Tầ m quan trọ ng củ a OOAD 3.1 Tầ m quan trọ ng củ a OOAD (2) “Phân tích” “Thiế t kế ” cầ n đư ợ c coi trọ ng Cầ n thiế t lậ p mộ t chế hiệ u để nắ m bắ t yêu cầ u, phân tích thiế t kế OOAD 37 38 3.2 Mụ c đích củ a OOAD 3.3 Phư ng pháp OOAD Cung cấ p cho ngư i dùng, khách hàng, kỹ sư phân tích, thiế t kế nhiề u nhìn khác mộ t hệ thố ng OOAD đư ợ c chia thành giai đoạ n (OOA) (OOD) 40 39 3.3 Phư ng pháp OOAD (2) Nộ i dung Use case modeling to define requirements External Specification Design Object extraction and message sequence design between objects Normalization of the data structure using E-R diagram 3 Class design E-R modeling for persistent data 41 Mơ hình hóa Tổ ng quan UML Phân tích thiế t kế hư ng đố i tư ợ ng Công cụ phát triể n OOAD 42 8/24/2011 Công cụ UML – OOAD Công cụ mã nguồ n mở : EclipseUML UmlDesigner ArgoUML Công cụ thư ng mạ i: Enterprise Architect IBM Rational Software Architect Microsoft Visio Visual Paradigm for UML SmartDraw 43 ... củ a UML (3) UML 2.0 2.3 Các khung nhìn củ a UML Khơng n giả n để mơ hình hóa hệ thố ng phứ c tạ p (2004) UML 1.5 (March, ‘03) UML 1.1 UML Partners’ Expertise (Sept ‘97) UML 1.0 (Jan ‘97) UML. .. cụ phát triể n OOAD UML ngôn ngữ trự c quan UML ngôn ngữ thố ng nhấ t trự c quan giúp công việ c đư ợ c xử lý nhấ t quán, giả m thiể u lỗ i xả y 10 UML ngôn ngữ để đặ c tả UML xây dự ng mơ hình... đồ trình tự (Sequence Diagram) 29 30 8/24/2011 h Biể u đồ thành phầ n (Component Diagram) i Biể u đồ triể n khai (Deployment Diagram) 31 32 2.5 Quy trình UML 2.5 Quy trình UML (2) RUP quy trình