III. Mơ hình hố cài đặt hệ thống 1 Giới thiệu
2. Xây dựng sơ đồ thành phần
Mơ hình thành phần cung cấp một cách nhìn vật lý về mơ hình hệ thống. Một mơ hình thành phần trình bày việc tổ chức và sự phụ thuộc giữa các thành phần mềm, bao gồm mã nguồn(source code) thành phần mã nhị phân và thành phần thực thi. Các sơ đồ này cũng cho thấy các hành vi từ bên ngoài của các thành phần thông qua giao diện của chúng.
Tên của thành phần là tên của tập tin vật lý hoặc tên của một nhóm hoặc hệ thống con được thiết kế thành thành phần. Quan hệ giữa các thành phần đa phần là quan hệ phụ thuộc. Trong UML có nhiều loại quan hệ phụ thuộc được xác định: <<include>>, <<friend>>, <<derive>>, <<import>>,…
Ví dụ: biểu đồ biểu diễn sự phụ thuộc giữa các tập tin nguồn trong C++
Sự phụ thuộc giữa tập tin nguồn và thi hành trong java
Hình : biểu đồ biểu diễn sự phụ thuộc giữa các tập tin nguồn trong C++
Một thành phần có thể là một thành phần chứa đựng. Nó được biểu diễn bằng cách đặt các thành phần khác vào trong. Thành phần này được dùng để một hệ thống con, một nhóm hoặc một đơn vị cài đặt có chứa các đơn vị cài đặt khác. Các thành phần chứa đựng có thể xem như các gói (package) và theo một cách nào đó, chúng ta cũng có thể xem một thành phần này là một cài đặt cho một gói trong mơ hình các gói.
Mơ tả một project trong VB
Xác định thành phần
VÌ các thành phần được xây dựng phụ thuộc vào môi trường phát triển hệ thống (ví dụ: có thể là package trong Java hoặc project trong Visual Basic). Trong quá trình cài đặt, biểu đồ thành phần được đưa ra để mô tả các thành phần ở mức thấp hơn như các tập tin java, class của java, hoặc form hay module của visual basic. Tiến trình bao gồm các bước sau:
- Xác định mục tiêu của sơ đồ
- Xây dựng các thành phần của sơ đồ
- Xác định các phần tử chi tiết của sơ đồ (như: lớp, đối tượng, giao diện,…)
Xác định các đối tượng nội dung của thành phần
Xây dựng giao diện cho thành phần - Xác định liên kết giữa các thành phần
Xác định mục tiêu của sơ đồ
Mục tiêu thông qua việc xác định mục đích để mơ hình hố quan hệ giữa các lớp và các thành phần, giữa các thành phần mã nguồn với nhau, giữa các tập tin mã nguồn với các tập tin thi hành hoặc giữa các tập tin thi hành với các thành phần hỗ trợ.
Trong java, các lớp được cài đặt thành các tập tin .class và tập tin .jar đóng gói nhiều lớp thành một tập tin lưu trữ
Xây dựng các thành phần của sơ đồ
Một thành phần được xác định gồm các lớp sẽ được cài đặt chung với nhau để đảm bảo việcthực thi dịch vụ được thực hiện.
Ví dụ: trong hệ thống ATM, có nhiểu giải pháp để xây dựng các thành phần. Một giải pháp có thể là xây dựng ATM thành ba thành phần gồm: thành phần giao diện của ATM (lưu trữ thành ATM_GD.jar), thành phần nghiệp vụ của ATM (lưu trữ thành ATMDichVu.jar), thành phần cơ sở dữ liệu (ATMCSDL.class).
Xác định các lớp đối tượng
Xác định đối tượng nội dung thành phần
Thêm các thành phần hoặc các đối tượng thiết kế vào các thành phần để hoàn thành nội dung của thành phần.
Ví dụ: xác định nội dung của ba thành phần trong hệ thống ATM. Ngoài ra, chúng ta phát triển thêm các tập tin khác như là: các tập tin cấu hình, hướng dẫn sử dụng,… Hệ thống sẽ cài đặt bằng java, vì vậy các thành phần sẽ là các tập tin .class, .java, .jar và các tập tin khác như là .hlp, .cfg,…
Hình 5.48 Xác định đối tượng nội dung thành phần
Trong sơ đồ trên, thành phần ATM_GD.jar sẽ bao gồm một thành phần chứa đựng DichVu. Trong đó, có bốn thành phần được lồng vào trong nó. Tương tự, trong thành phần ATMDichVu.jar bao gồm hai thành phần chứa đựng. Trong đó, có các thành phần của các lớp được lồng vào.
Xây dựng giao diện cho thành phần
Chúng ta có thể xây dựng các đối tượng giao diện cho các thành phần,. Mục đích của các giao diện này nhằm cung cấp ra bên ngoài các dịch vụ được thực hiện bởi thành phần cũng như nhằm bảo đảm tính bao bọc cho thành phần. Các thành phần hoặc đối tượng khác truy cập đến một thành phần đều thông qua giao diện của thành phần.
Hình 5.49 Xây dựng giao diện cho thành phần
Ví dụ: chúng ta phát triển hai lớp giao diện cho thành phần ATMDichVu là DichVu và HeThong. Một lớp giao diện DVuCSDLcho thành phần ATMCSDL. Các thuộc tính chi tiết cho hai lớp giao diện này như sau:
Hình :giao diện thành phần ATMDichVu là DichVu và HeThong Xác định mối liên kết các thành phần
Các loại mối kết hợp này có thể là: mối quan hệ phụ thuộc, tổng quát hố, hiện thực hố và cácmối kết hợp khác
Ví dụ: xây dựng mối liên kết phụ thuộc giữa các thành phần trong hệ thống ATM
Sơ đồ cho thấy, có các phụ thuộc giữa thành phần DichVu_GD và giao diện DichVu của thành phần thành DichVu cũng như thành phần HeThong_GD với giao diện HeThong của thành phần HeThong để mô tả việc sử dụng các dịch vụ của các thành phần ở tầng giao diện hệ thống; sự phụ thuộc giữa thành phần DichVu và HeThong với giao diện DVuCSDL của thành phần ATMCSDL mô tả sử dụng các dịch vụ truy cập CSDL của các thành phần DichVu và HeThong. Ngoài ra, các phụ thuộc giữa các thành phần DichVu_GD và HeThong_GD với các thành phần ATM.cfg và ATM.hlp mô tả việc truy cập đến các thành phần này.
Hình 5.50 Xác định mối liên kết các thành phần 3. Xây dựng sơ đồ triển khai
Sơ đồ cài đặt mơ hình hố cấu hình các yếu tố xử lý run-time và các thành phần phần mềm, các tiến trình, và các đối tượng thực thi trên các yếu tố này. Các thể hiện thành phần phần mềm mô tả sự xuất hiện run-time của các đơn vị mã phần mềm. Các thành phần không tồn tại như là các thực thể thực thi không được xuất hiện trong sơ đồ này. Một sơ đồ thành phần có thể xem như là một đồ thị trong đó, các nút (node) liên kết với nhau qua các liên kết truyền thông (communication). Các nút đại diện cho các tài nguyên xử lý hệ thống, thường là các máy tinh có bộ xử lý và bộ nhớ. Tuy nhiên, cũng có thể là các thiết bị ngoại vi, cảm ứng và các hệ thống nhúng. Các nút có thể chứa các thể hiện của thành phần, khi đó nó chỉ ra rằng các thành phần chạy và thực thi trên nút này. Sơ đồ thành phần cũng cho
biết thành phần nào của sẽ được cài đặt trên nút nào bằng việc sử dụng liên kết phụ thuộc với loại liên kết <<deploy>> từ thành phần đến nút hoặc bằng việc nhúng biểu tượng thành phần vào trong biểu tượng nút.
Ký hiệu nút
Sơ đồ triển khai biểu diễn kiểu các nút
Biểu diễn thành phần trên nút
Hình : Biểu Đồ triển Khai
Xây dựng một biểu đồ triển khai theo các bước như sau: - Xác định các nút của biểu đồ
- Xác định các liên kết (truyền thông) giữa các nút
- Thêm các phần tử vào biểu đồ: các thành phần hoặc các đối tượng hoạt động - Thêm liên kết phụ thuộc giữa các thành phần và đối tượng (nếu cần thiết)
Xác định các nút
- Khảo sát về mặt không gian triển khai: đầu tiên chúng ta xem xét lại giải pháp kiến trúc của hệ thống về mặt không gian: các địa điểm triển khai hệ thống; hệ thống phân tán? cấu trúc mạng.
Ví dụ: trong hệ thống ATM, các địa điểm triển khai bao gồm: một ngân hàng, ba vị trí đặt máy ATM. Trong mơ hình này, chúng ta chỉ cần biểu diễn một vị trí cho máy ATM, các vị trí ATM khác chỉ là một bản sao và giống nhau cho tất cả các máy ATM.
Ví dụ khác: giả sử một ngân hàng thương mại ABC có các địa điểm triển khai: một trung tâm ở TPHCM và cũng được xem như là một chi nhánh, một chi nhánh ở Huế và một chi nhánh ở Hà Nội.
- Xác định các nút trong các địa điểm: với mỗi địa điểm được xác định, chúng ta xem xét có bao nhiêu bộ xử lý được bố trí (hoặc sẽ bố trí) bao gồm các máy tính cá nhân (máy cho nhân viên sử dụng), các máy chủ mà hệ thống sẽ thi hành trên đó. Ứng với mỗi máy chúng ta dùng một nút để mơ tả.
Ví dụ: trong hệ thống ATM, với vị trí ngân hàng chúng ta tạo một nút cho một server xử lý và lưu trữ về cơ sở dữ liệu về khách hàng, tài khoản, giao dịch. Mỗi máy ATM chính là một nút và ta có mơ hình sau: