Bài giảng Chương 2: Mô hình hóa hệ thống thông tin theo hướng đối tượng

Bài giảng Chương 2: Mô hình hóa hệ thống thông tin theo hướng đối tượng được biên soạn giới thiệu về UML, các biểu đồ trong UML, giới thiệu các phần mềm.

Vũ Chí Cường, 2017    Giới thiệu UML Các biểu đồ UML Giới thiệu phần mềm    Lịch sử phát triển Ngôn ngữ UML Các khái niệm UML  Giai đoạn (1960s – 1970s)  Cobol, Fortran, C  Structed analysis and design technique  Giai đoạn (1980s – đầu 1990s)  Smalltalk, Ada, C#, Visual Basic  Early generation – OO methods  Giai đoạn (cuối 1990)  Ngôn ngữ lập trình Java  UML (Unified Modelling Language) (tháng 11/1997)  Unified Process UML là ngơn ngữ mơ hình hóa tổng quát được xây dựng để đặc tả, phát triển và viết tài liệu cho khía cạnh (viewhướng nhìn) phát triển phần mềm hướng đối tượng  UML giúp người phát triển hiểu rõ và quyết định liên quan đến phần mềm cần xây dựng  UML bao gồm tập khái niệm, ký hiệu, biểu đồ và hướng dẫn  UML hỗ trợ xây dựng hệ thống hướng đối tượng dựa việc nắm bắt khía cạnh cấu trúc tĩnh và hành vi động của hệ thống   Các cấu trúc tĩnh định nghĩa kiểu đối tượng quan trọng của hệ thống, nhằm cài đặt và chỉ mối quan hệ đối tượng  Các hành vi động (dynamic behavior) định nghĩa hoạt động của đối tượng theo thời gian và tương tác đối tượng hướng tới đích  Khái niệm mơ hình  Mơ hình (model) là mợt biểu diễn của sự vật, đối tượng hay một tập sự vật một lĩnh vực ứng dụng nào đó theo một quan điểm nhất định  Mục đích của mơ hình là nhằm nắm bắt khía cạnh quan trọng của sự vật mà quan tâm và biểu diễn theo mợt tập ký hiệu hoặc quy tắc nào đó  Các mô hình thường được xây dựng cho có thể vẽ được thành biểu đồ dựa tập ký hiệu và quy tắc cho  Kiến trúc hệ thống  Kiến trúc hệ thống là trừu tượng hóa khía cạnh quan trọng nhất của hệ thống Cung cấp khung đó thiết kế được xây dựng  Thể phần mềm được tổ chức thế nào và cung cấp giao thức trao đổi liệu và giao tiếp modul  Là vật phẩm quan nhất, được sử dụng để quản lý hướng nhìn (view) khác và điều khiển hệ thống tăng dần và lặp suốt chu kỳ sống  Các hướng nhìn  Hướng nhìn user case ( user case view) ▪ Miêu tả chức của hệ thống phải cung cấp  Hướng nhìn logic ( logic view) ▪ Miêu tả phương thức mà chức của hệ thống được cung cấp  Hướng nhìn thành phần ( component view) ▪ Miêu tả việc thực thi của modul sự phụ thuộc chúng  Hướng nhìn song song ( concurrency view) ▪ Nhằm tới việc chia hệ thống thành qui trình (process) và bợ xử lí (processor)  Các phần tử của mơ hình  Phần tử cấu trúc (lớp, giao diện, phần tử cộng tác, ca sử dụng, thành phần, nút)  Phần tử hành vi (tương tác, trạng thái)  Phần tử nhóm (gói)  Chú thích  Các dạng quan hệ       Quan hệ phụ thuộc (dependency) Quan hệ liên kết (association) Quan hệ kết hợp (aggregation) Quan hệ hợp thành (composittion) Khái quát hóa (generalization) Hiện thực hóa (realization) Tên quan hệ Ý nghĩa Quan hệ phụ thuộc (dependency) Là quan hệ ngữ nghĩa phần tử thay đổi phần tử độc lập tác động đến ngữ nghĩa phần tử phụ thuộc Quan hệ liên kết (association) Là quan hệ cấu trúc để mô tả tập liên kết (kết nối đối tượng) Đối tượng lớp gửi/nhận thơng điệp đến/từ lớp Quan hệ kết hợp Là dạng đặc biệt quan hệ liên kết, biểu diễn (aggregation) quan hệ cấu trúc phận Quan hệ hợp thành (composittion) Là dạng đặc biệt tập hợp, đối tượng tồn thể bị hủy bỏ đối tượng phận bị hủy bỏ Khái quát hóa (generalization) Đối tượng cụ thể kế thừa thuộc tính phương thức đối tượng tổng quát Hiện thực hóa (realization) Là quan hệ ngữ nghĩa giao diện lớp Ký hiệu Tên gọi Ý nghĩa/ký hiệu Các đối tượng (object) Được biểu diễn hình chữ nhật, bên là tên của đối tượng Cách viết chung của đối tượng là: tên đối tượng: tên lớp Các thông điệp (message) Được biểu diễn bằng mũi tên hướng từ đối tượng gửi sang đối tượng nhận (xem loại thông điêp slide sau) Đường vịng đời (lifeline) Là mợt đường kẻ nối dài phía đối tượng, mơ tả q trình của đối tượng tương tác thuộc biểu đồ Chú thích Để người đọc dễ dàng hiểu được nợi dung Tên gọi Ý nghĩa Gọi (call) Mô tả một lời gọi từ đối tượng này đến đối tượng Trả (return) Trả giá trị ứng với lời gọi Gửi (send) Gửi mợt tín hiệu tới mợt đối tượng Tạo (create) Tạo một đối tượng Hủy (destroy) Hủy một đối tượng Ký hiệu  Ý nghĩa  Là biểu đồ tương tác biểu diễn mối quan hệ đối tượng, đối tượng và tác nhân,  Giống với biểu đồ tuần tự nhấn mạnh đến vai trò của đối tượng tương tác  Các thông điệp được đánh số thể thứ tự thời gian  Tập ký hiệu  Các đối tượng: biểu diễn hình chữ nhật, bên là tên đối tượng  Các liên kết: hai đối tượng có tương tác có một liên kết nối đối tượng đó  Các thông điệp: được biểu diễn bằng mũi tên hướng từ đối tượng gửi sang đối tượng nhận bên cạnh liên kết hai đối tượng  Ý nghĩa  Biểu diễn hoạt động và sự đồng bộ, chuyển tiếp hoạt động của hệ thống một lớp hoặc kết hợp lớp với một chức cụ thể  Biểu đồ hoạt động được sử dụng để: ▪ Xác định hành vi phải thực phạm vi một phương thức ▪ Xác định công việc của một đối tượng ▪ Chỉ một nhóm hành động liên quan của đối tượng được thực thế nào và chúng ảnh hưởng đến đối tượng nằm xung quanh Tên gọi Ý nghĩa Hoạt động (activity) là mợt qui trình được định nghĩa rõ ràng, có thể được thực bới hàm hoặc mợt nhóm đối tượng Thanh đờng hóa (synchronisation bar) cho phép mở hoặc đóng lại nhánh chạy song song của tiến trình Điều kiện (guard condition) biểu thức logic có giá trị đúng hoặc sai Các luồng (swimlance) Phân tách đối tượng khác tồn biểu đồ Ký hiệu  Ý nghĩa  Được sử dụng để biểu diễn thành phần phần mềm cấu thành hệ thống  Mỗi thành phần có thể xem một phần mềm nhỏ hơn, cung cấp mợt khối dạng hợp đen q trình xây dựng phần mềm lớn  Các thành phần có thể là gói được xây dựng cho trình phát triển hệ thống  Ví dụ  Java Bean, gói thư viện liên kết động, lớp và thư viện chức Tên gọi Ý nghĩa Thành phần Mô tả thành phần của biểu đô Giao tiếp Mô tả giao tiếp với mỗi thành phần Mối quan hệ Mô tả quan hệ thành phần Gói (package) Được sử dụng để nhóm một số thành phần lại với Ký hiệu  Ý nghĩa  Biểu đồ triển khai hệ thống biểu diễn kiến trúc cài đặt và triển khai hệ thống dạng nodes và mối quan hệ node  Các node được kết nối với thông qua liên kết truyền thông kết nối mạng, liên kết TCP-IP, microware….và được đánh số thứ tự theo thời gian tương tự biểu đồ cộng tác Tên gọi Ý nghĩa Các node (thiết bị) Biểu diễn thành phần không có bợ xử lí biểu đồ triển khai hệ thống Các xử lý Biểu diễn thành phần có bợ xử lí biểu đồ triển khai hệ thống Các liên kết truyền thông Nối thành phần của biểu đồ triển khai hệ thống Thường mô tả một giao thức truyền thông cụ thể Ký hiệu     Rational Rose StarUML Visual Paradigm Enterprise Architect ... hợp, đối tượng toàn thể bị hủy bỏ đối tượng phận bị hủy bỏ Khái quát hóa (generalization) Đối tượng cụ thể kế thừa thuộc tính phương thức đối tượng tổng quát Hiện thực hóa (realization) Là quan hệ. .. để mô tả tập liên kết (kết nối đối tượng) Đối tượng lớp gửi/nhận thông điệp đến/từ lớp Quan hệ kết hợp Là dạng đặc biệt quan hệ liên kết, biểu diễn (aggregation) quan hệ cấu trúc phận Quan hệ. .. trạng thái hệ thống mô tả tất trạng thái của đối tượng toàn bộ hoạt động của hệ thống Tên gọi Ý nghĩa Trạng thái (state) Biểu diễn mô? ?t trạng thái của đối tượng vòng đời của đối tượng