2.2.1.Tổng quan về UML
Tiến trình phát triển phần mềm thống nhất (Unified Softsware Development Proccess: USDP) và ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất (Unified Modeling Language: UML) là phương pháp luận, công cụ điển hình cho công nghệ phát triển phần mềm hướng đối tượng. GoiA LopA LopB GoiA1 Gói UI Gói nghiệp vụ Gói CSDL Gói tiện ích
UML là ngôn ngữ mô hình hoá chuẩn, ngôn ngữ mô hình đồ họa, trực quan, vừa đặc tả vừa có cấu trúc, đồng thời lại là ngôn ngữ làm tài liệu vì vậy đối với việc phát triển phần mềm hướng đối tượng. UML đặc biệt có khả năng sau:
- Cho phép mô tả toàn bộ các sản phẩm phân tích và thiết kế
- Trợ giúp tự động hóa quá trình thiết kế trên máy tính
- Trợ giúp việc dịch xuôi và dịch ngược các thiết kế sang mã nguồn của ngôn ngữ lập trình và cơ sở dữ liệu.
UML được hợp nhất từ nhiều thành tựu, kinh nghiệm nghiên cứu và triển khai nhờ cách tiếp cận của Grady Booch, kỹ thuật mô hình đối tượng (OMT: Object Modeling Technique) của James Rumbaugh và kỹ nghệ phần mềm hướng đối tượng (OOSE: Object Oriented Software Engineering) của Ivan Jacobson
Đồng thời thống nhất được nhiều ký pháp, khái niệm của các phương pháp khác. Quá trình hình thành UML bắt đầu từ ngôn ngữ Ada (Booch) trước năm 1990 (hình 2.6).
Hình 2.6 Sự phát triển của UML
Các khung nhìn (góc nhìn) theo các phương diện khác nhau của hệ thống cần phân tích, thiết kế. Dựa vào các khung nhìn để thiết lập kiến trúc cho hệ thống cần phát triển. Có năm loại khung nhìn: khung nhìn theo ca sử dụng, khung nhìn logic, khung nhìn thành phần, khung nhìn tương tranh và khung nhìn triển khai. Mỗi khung nhìn tập trung khảo sát và mô tả một khía cạnh của hệ thống (hình 2.8) và thường được thể hiện trong một số mô hình nhất định.
Khung nhìn
thành phần
Khung nhìn
triển khai tương tranhKhung nhìn
Khung nhìn logic Khung nhìn ca sử dụng Ada / Booch Booch 91
OOSE Jacobson OMT
Rumbaugh OOSE 94 Booch 93 UML 0.9 Amigos UML 1.0 UML 1.1 OMT 94 UML 0.9 Booch /Rumbaugh 1990 1995 1997 11/ 1997 được chấp nhận
Hình 2.7 Các khung nhìn của hệ thống
Khung nhìn các ca sử dụng (hay trường hợp sử dụng): mô tả các chức năng, nhiệm vụ của hệ thống. Khung nhìn này thể hiện mọi yêu cầu của hệ thống, do vậy nó phải được xác định ngay từ đầu và nó được sử dụng để điều khiển, thúc đẩy và thẩm định hay kiểm tra các công việc của tất cả các giai đoạn của cả quá trình phát triển phần mềm. Nó cũng là cơ sở để trao đổi giữa các thành viên của dự án phần mềm và với khách hàng. Khung nhìn ca sử dụng được thể hiện trong các mô hình ca sử dụng và có thể ở một vài mô hình trình tự, cộng tác, v.v.
Khung nhìn logic biểu diễn tổ chức logic của các lớp và các quan hệ của chúng với nhau. Nó mô tả cấu trúc tĩnh của các lớp, đối tượng và sự liên hệ của chúng thể hiện mối liên kết động thông qua sự trao đổi các thông điệp. Khung nhìn được thể hiện trong các mô hình lớp, mô hình đối tượng, mô hình tương tác, mô hình biến đổi trạng thái. Khung nhìn logic tập trung vào cấu trúc của hệ thống. Trong khung nhìn này ta nhận ra các bộ phận cơ bản cấu thành hệ thống thể hiện mọi quá trình trao đổi, xử lý thông tin cơ bản trong hệ thống.
Khung nhìn thành phần (khung nhìn cài đặt) xác định các mô đun vật lý hay tệp mã chương trình và sự liên hệ giữa chúng để tổ chức thành hệ thống phần mềm. Trong khung nhìn này ta cần bổ sung: chiến lược cấp phát tài nguyên cho từng thành phần, và thông tin quản lý như báo cáo tiến độ thực hiện công việc, v.v. Khung nhìn thành phần được thể hiện trong các Biểu đồ thành phần và các gói.
Khung nhìn tương tranh (khung nhìn tiến trình) biểu diễn sự phân chia các luồng thực hiện công việc, các lớp đối tượng cho các tiến trình và sự đồng bộ giữa các luồng trong hệ thống. Khung nhìn này tập trung vào các nhiệm vụ tương tranh, tương tác với nhau trong hệ thống đa nhiệm.
Khung nhìn triển khai mô tả sự phân bổ tài nguyên và nhiệm vụ trong hệ thống. Nó liên quan đến các tầng kiến trúc của phần mềm, thường là kiến trúc ba tầng, tầng giao diện (tầng trình diễn hay tầng sử dụng), tầng logic tác nghiệp và tầng lưu trữ CSDL được tổ chức trên một hay nhiều máy tính khác nhau. Khung nhìn triển khai bao gồm các luồng công việc, bộ xử lý và các thiết bị. Biểu đồ triển khai mô tả các tiến trình và chỉ ra những tiến trình nào trên máy nào.
Để hiểu và sử dụng tốt UML trong phân tích, thiết kế hệ thống, đòi hỏi phải nắm bắt được ba vấn đề chính:
- Các khối xây dựng cơ bản của UML,
- Các quy tắc ngữ nghĩa,
- Một số cơ chế chung áp dụng cho ngôn ngữ mô hình hoá hệ thống.