II. Kỹ nghệ phần mềm
3. Thiết kế hướng cấu trỳc
3.1 Cỏch tiếp cận hướng cấu trỳc
Thiết kế hướng cấu trỳc (hay thiết kế hướng chức năng) là một cỏch tiếp cận thiết kế phần mềm trong đú bản thiết kế được phõn giải thành một bộ cỏc đơn thể tỏc động lẫn nhau, mà mỗi đơn thể cú một chức năng được xỏc định rừ ràng. Cỏc chức năng cú cỏc trạng thỏi cục bộ nhưng chỳng chia sẻ với nhau trạng thỏi hệ thống - trạng thỏi tập trung, mọi chức năng đều cú thể truy cập được.
Cú người nghĩ rằng thiết kế hướng chức năng đó lỗi thời và nờn được thay thế bởi cỏch tiếp cận hướng đối tượng. Thế nhưng, nhiều tổ chức đó phỏt triển cỏc chuẩn và cỏc phương phỏp dựa trờn độ phõn giải chức năng. Nhiều phương phỏp thiết kế kết hợp với cụng cụ CASE đều là hướng chức năng. Rất nhiều cỏc hệ thống đó được phỏt triển bằng cỏch sử dụng phương phỏp tiếp cận hướng chức năng. Cỏc hệ thống đú vẫn sẽ được bảo trỡ cho tới một tương lai xa, bởi vậy thiết kế hướng chức năng vẫn sẽ cũn được tiếp tục sử dụng rộng rói.
Trong thiết kế hướng chức năng, người ta dựng cỏc biểu đồ dũng dữ liệu (mụ tả việc xử lý dữ liệu logic), cỏc lược đồ cấu trỳc (cấu trỳc của phần mềm) và cỏc mụ tả PDL (mụ tả thiết kế chi tiết). Khỏi niệm dũng dữ liệu đang hướng tới việc sử dụng một hệ thống vẽ biểu đồ tự động và sử dụng một dạng lược đồ cấu trỳc cú kốm theo cỏc thụng tin điều khiển.
Chiến lược thiết kế hướng chức năng dựa trờn việc phõn giải hệ thống thành bộ cỏc chức năng cú tương tỏc với trạng thỏi hệ thống tập trung – dựng chung cho cỏc chức năng đú. Cỏc chức năng này cú thể cú cỏc thụng tin trạng thỏi cục bộ nhưng chỉ dựng cho quỏ trỡnh thực hiện cỏc chức năng đú mà thụi.
Thiết kế chức năng gắn với cỏc chi tiết một thuật toỏn của mỗi chức năng nhưng thụng tin trạng thỏi hệ thống là khụng được che dấu. Điều này cú thể gõy ra vấn đề vỡ rằng một chức năng cú thể thay đổi trạng thỏi theo một cỏch mà cỏc chức năng khỏc khụng thể ngờ tới. Việc
thay đổi một chức năng và cỏch nú sử dụng trạng thỏi của hệ thống cú thể gõy ra cỏc tương tỏc bất ngờ đối với cỏc chức năng khỏc.
Cỏch tiếp cận chức năng để thiết kế là tốt nhất khi mà khối lượng thụng tin trạng thỏi hệ thống được làm nhỏ nhất và thụng tin dựng chung nhau là rừ ràng.
3.2 Biểu đồ luồng dữ liệu
Bước thứ nhất của thiết kế hướng chức năng là phỏt triển một biểu đồ dũng dữ liệu hệ thống.
Biểu đồ dũng dữ liệu chỉ ra cỏch thức biến đổi dữ liệu vào thành dữ liệu ra thụng qua một dóy cỏc phộp biến đổi.
Đú là một cỏch để mụ tả hệ thống một cỏch dễ hiểu và khụng cần một sự huấn luyện đặc biệt nào. Biểu đồ này khụng nhất thiết bao gồm cỏc thụng tin điều khiển nhưng nờn lập tư liệu cỏc phộp biến đổi dữ liệu.
Biểu đồ dũng dữ liệu là một phần hợp nhất của một số cỏc phương phỏp thiết kế và cỏc cụng cụ CASE, thường trợ giỳp cho việc tạo ra biểu đồ dũng dữ liệu.
Cỏc ký phỏp trong biểu đồ dũng dữ liệu:
1. Hỡnh chữ nhật gúc tày: biểu diễn một phộp biến đổi dũng dữ liệu vào thành dũng dữ liệu
ra, tờn của hỡnh chữ nhật là tờn của phộp biến đổi đú.
2. Hỡnh chữ nhật: biểu diễn một kho dữ liệu, tờn của hỡnh là tờn của dữ liệu.
3. Hỡnh trũn: biểu diễn giao tỏc người dựng với hệ thống (cung cấp thụng tin vào hoặc hoặc thu nhận thụng tin ra)
4. Cỏc mũi tờn: chỉ hướng dũng dữ liệu 5. Cỏc từ khoỏ and và or
6. Khuyờn trũn nối cỏc dũng dữ liệu
3.3 Lược đồ cấu trỳc
Lược đồ cấu trỳc chỉ ra cấu trỳc cỏc thành phần theo thứ bậc của hệ thống. Nú chỉ ra rằng cỏc phần tử của một biểu đồ dũng dữ liệu cú thể được thực hiện như thế nào với tư cỏch là một thứ bậc của đơn vị chương trỡnh.
Phộp biến đổi
input Output
Kho dữ liệu
Lược đồ cấu trỳc cú thể được dựng như là một mụ tả chương trỡnh nhỡn thấy được và cỏc thụng tin xỏc định cỏc lựa chọn và cỏc vũng lặp, được dựng để trỡnh bày một tổ chức tĩnh của thiết kế.
Mỗi thành phần chức năng được biểu diễn trờn đồ thị cú cấu trỳc như là một hỡnh chữ nhật. Thứ bậc này trỡnh bày bằng cỏch nối cỏc hỡnh chữ nhật bởi cỏc đường. Thụng tin vào và thụng tin ra cho một thành phần được chỉ bởi việc dựng cỏc mũi tờn cú gỏn tờn, gồm mũi tờn vào và mũi tờn ra. Cỏc kho dữ liệu được chỉ bởi cỏc hỡnh chữ nhật gúc tầy và cỏc thụng tin vào từ người dựng được chỉ bởi cỏc khuyờn trũn.
Sau này để trỏnh nhầm với ký phỏp đó dựng trong biểu đồ dũng dữ liệu, người ta dựng cỏc khối trụ để biểu diễn kho dữ liệu và hỡnh bỡnh hành biểu diễn thụng tin vào.
3.4 Từ điển dữ liệu
Từ điển dữ liệu vừa cú ớch cho việc bảo trỡ hệ thống vừa cú ớch cho quỏ trỡnh thiết kế. Với một lối vào đó được minh định trong biểu đồ phải cú một từ điển dữ liệu cung cấp thụng tin, thụng tin về kiểu, chức năng của dữ liệu và một lý do cơ bản cho việc vào thụng tin. Đụi khi người ta gọi cỏi này là một mụ tả ngắn của chức năng thành phần.
Lối vào từ điển thành phần phải là một mụ tả kiểu văn bản cho thành phần và phải được mụ tả chi tiết.
Cỏc từ điển dữ liệu dựng để nối cỏc mụ tả thiết kế kiểu biểu đồ và cỏc mụ tả thiết kế kiểu văn bản. Một vài cụng cụ CASE cung cấp một phộp nối tự động biểu đồ dũng dữ liệu và từ điển dữ liệu.