Thiết kế hướng đối tượng sử dụng UML

Tài liệu thiết kế hướng đối tượng sử dụng UML

th ự c hi ệ n khi có yêu c ầ u t ừ môi

tr ườ ng (thông ñ i ệ p t ừ ñố i t ượ ng khác)

Hành vi ph ụ thu ộ c vào tr ạ ng thái

Ví d ụ :

• m ộ t xe máy có các hành vi: kh ở i ñộ ng,

ch ạ y, …

Giao ti ế p gi ữ a các ñố i t ượ ng

Các ñố i t ượ ng giao ti ế p v ớ i nhau

 G ử i thông ñ i ệ p (message) cho nhau

changeAge

 Ng ă n c ả n s ự truy c ậ p thông tin t ừ bên ngoài

 Che d ấ u thông tin

 T ổ ng quát hóa/chuyên bi ệ t hóa

• Tổng quát hóa (generalization): ñặt các tính chấ

chung của các lớp khác nhau vào một lớp cha

• Chuyên biệt hóa (specialization): tạo ra một lớp

con có các tính chất riêng từlớp cha

ðơn thừa kế: một lớp con chỉthừa kếtừmột lớp cha duy

nhất

Lớp trừu tượng hay lớp chung: XeÔtô

Lớp cụthểhay lớp chuyên biệt: XeKhách

Lớp chuyên biệt có thểthay thếlớp chung trong tất cả

Ya

cha, và các ph ươ ng th ứ c này có th ể ñượ c s ữ a ñổ i

trong l ớ p con ñể th ự c hi ệ n các ch ứ c n ă ng riêng

trong l ớ p ñ ó

M ộ t ph ươ ng th ứ c (cùng m ộ t tên ph ươ ng th ứ c) có

nhi ề u d ạ ng ( ñị nh ngh ĩ a) khác nhau trong các l ớ p

C ầ n phân bi ệ t các m ục tiêu củ a ng ườ i s ử d ng và

các t ương tác củ a h ọ v ớ i h ệ th ố ng

 Mục tiêu: cái mà người sửd ng mongñợi

 Tương tác: kỹthuật cho phépñápứng mục tiêu

Ví d ụ

 Mục tiêu: cóñược một văn bản trình bàyñẹp

 Tương tác: chọnñịnh dạng trang, chọn font chữ, ñịnh

tiêu nào của người sửd ng.

Mục tiêu của người sửd ng là “Rút tiền”, vậyñó nên

là một ca sửd ng

Tác nhân (Actor)

Tác nhânñóng vai trò một người sửd ng hoặc một

thực thểbên ngoài tương tác với hệthống

 Nhiều người sửd ng có thểtươngứng một tác nhân:

nhiều người bán hàng khác nhauñóng cùng vai trò

ñối với hệthống

 Một người sửd ng có thểtươngứng với nhiều tác

nhân khác nhau: cùng một người có thể ñồng thời

ñóng hai vai trò là người bán hàng và người quản lý

Tác nhân

Tác nhân không nh ấ t thi ế t luôn luôn là

con ng ườ i

Tác nhân có th ể là môi tr ườ ng, h ệ

th ố ng khác, th ự c th ể bên ngoài t ươ ng

 Mô tả: Một khách hàng sau khiñã chọn các mặt hàng,

mang giỏhàngñến quầy thu tiền Người bán hàng ghi nhận

các mặt hàng, thông báo tổng sốtiền, thu tiền và trảtiền

còn lại cho khách hàng Khách hàng mang hàngñi

ðặc tảca sửd ng có thểthêm:

 Tham chi ế u (reference) ñế n m ụ c liên quan trong ñặ c t ả yêu c ầ

 ð i ề u ki ệ n tr ướ c và ñ i ề u ki ệ n sau khi th ự c hi ệ n ca s ử d ng

Ví dụ

 Ca sửd ng: Mua hàng

 Các tác nhân: Khách hàng, Người bán hàng

 Tham chiếu: R1.2, R2.3

 ðiều kiện trước: Ngườ i bán hàng ñ ñă ng nh ậ p thành công.

 ðiều kiện sau: Các mặ t hàng bán ñ ñượ c ghi nh ậ n và ñ ã ghi

nh ậ n thanh toán ti ề n.

 Mô tả : M ột khách hàng sau khiñ ã ch ọ n các m ặ t hàng, mang gi ỏ

hàng ñế n qu ầ y thu ti ền Người bán hàng ghi nhậ n các m ặ t hàng,

thông báo t ổ ng s ố ti ề n, thu ti ề n và tr ả ti ề n còn l ạ i cho khách hàng

Số này ñược hiển thị.

Hành ñộng của tác nhân Hành ñộng của hệ thống

thu tiền với túi hàng

9.Hiển thị tiền dư và in phiếubán hàng

Hành ñộng của tác nhân Hành ñộng của hệ thống

Lưu ý: ñịnh dạng ñặc tả các ca sử dụng không cần

thiết phải chặt chẽ.

th ể bỏ qua phần kịch bản, tham chiếu ñến ñặc tả

yêu cầu, ñiều kiện trước và ñiều kiện sau.

B ả ñả m r ằ ng các ca s ử d ụ ng bao quát h ế t các yêu

hệ thống

 Mô tả: Một khách hàng sau khiñã chọn các mặt

hàng, mang giỏhàngñến quầy thu tiền Người bán

hàng ghi nhận các mặt hàng, thông báo tổng sốti n

Khách hàngñưa thẻvào máy và nhập mã PIN Khách

Ghi nhậncác mặt hàng

<< use >>

Ngược với quan hệ mở rộng, các ca sử dụng trong quan hệ sử dụng không

nhất thiết kết hợp với cùng tác nhân

Ti ế n trình phát tri ể n g ồ m nhi ề u b ướ c l ặ p

M ỗ i b ướ c l ặ p th ự c hi ệ n thi ế t k ế , mã hóa và

ki ể m th ử ch ỉ m ộ t vài ca s ử d ụ ng

Làm sao chia các ca s ử d ụ ng vào các b ướ c

l ặ p?

Bài t ậ p 1

Máy rút tiền ATM có các chức năng chính nhưsau:

 Cấp phát tiền cho những ai có thẻngân hàng (cho

phép rút một sốlượng tiền bởi hệthống thông tin củ

ngân hàng) và những ai có thẻVISA (cho phép từxa

bởi hệthống VISA)

 Cho xem kiểm tra sốtiến tài khoản và bỏti n vào tài

khoản bằng tiền mặt hoặc ngân phiế ñối với những

ai có thẻngân hàng

Tất cảcác giao tácñềuñược kiểm tra an toàn

 Kiểm tra mã PIN

 Mã PIN nhập sai 3 lần thì thẻsẽbị“nuốt”

Cần phải thường xuyên nạp tiền vào máy, lấy ngân phiếu và

 Người có thẻngân hàng (bankcard)

 Người có thẻVISA (VISAcard)

 Người vận hành máy (operator)

 Hệthống VISA (VISA)

 Hệthống thông tin ngân hàng (bank)

Bài t ậ p 1

Các ca sửd ng

 Rút tiền với thẻngân hàng (withdraw by bankcard)

 Rút tiền với thẻVISA (withdraw by VISAcard)

 Kiểm tra mã PIN (identify)

 Xem sốtiền còn trong tài khoản (balance)

 Bỏti n vào tài khoản bằng ngân phiếu hoặc tiền mặt

(deposit)

 Nạp tiền vào máy (put money)

 L y thẻbịnuốt trong máy (get cards)

 L y ngân phiếu trong máy (get cheques)

Quản lýñào tạo nhân viên: Mộ t công ty mu ố n mô t ả b ng UML

vi ệ c ñ ào t ạ o nhân viên ñể tin h ọ c hóa m ộ t s ố công vi ệ c Vi ệ c ñ ào

t ạ ñượ c b ắ t ñầ u khi ng ườ i qu ả n lý ñ ào t ạ o nh ậ ñượ c yêu c ầ

ñ ào t ạ o c ủ a m ộ t nhân viên Nhân viên này có th ể xem danh m ụ c

các chuyên ñề ñ ào t ạ o c ủ a các ñơ n v ị ñ ào t ạ o ký k ế t v ớ i công ty

Yêu c ầ u c ủ a nhân viên ñượ c xem xét b ở i ng ườ i qu ả n lý ñ ào t ạ o và

ng ườ i qu ả n lý s ẽ tr ả l ờ i là ch ấ p nh ậ n hay t ừ ch ố i ñề ngh ị ñ ó Trong

tr ườ ng h ợ p ch ấ p nh ậ n, ng ườ i qu ả n lý s ẽ xác ñị nh chuyên ñề phù

h ợ p trong danh m ụ c các chuyên ñề , sau ñ ó g ử i cho nhân viên n ộ i

dung c ủ a chuyên ñề và danh sách các khóa ñ ào t ạ o Nhân viên s ẽ

ch ọ n khóa ñ ào t ạ o và ng ườ i qu ả n lý s ẽ ñă ng ký khóa h ọ c v ớ i ñơ n

v ị ñ ào t ạ o cho nhân viên Trong tr ườ ng h ợ p mu ố n h ủ y b ỏ ñă ng ký

khóa ñ ào t ạ o, nhân viên ph ả i thông báo s ớ m cho ng ườ i qu ả n lý

bi ế t ñể ng ườ i qu ả n lý th ự c hi ệ n h ủ y b ỏ Cu ố i khóa ñ ào t ạ o, nhân

viên chuy ể n phi ế ñ ánh giá k ế t qu ả h c v ề cho công ty Ng ườ i

qu ả n lý s ẽ ki ể m tra hóa ñơ n thanh toán ti ề n c ủ ñơ n v ị ñ ào t ạ o.

Xây d ự ng bi ể ñồ ca s ử d ng.

Xácñịnh các “khái niệm” quan trọng trong hệthống

Mô hình khái niệm (conceptual model) mô tảcác khái

niệm trong các quan hệcủa chúng

UML không cung cấp mô hình khái niệm, tuy nhiên

cung cấp kí hiệu và cú phápñểbiểu diễn mô hìnhñ

chính là biểuñồlớp

Ởgiaiñ ạn này, mô hình khái niệm cònñược gọi biể

ñồlớp phân tích (analysis class diagram) – lưu ý, khác

với biể ñồlớp thiết kế(design class diagram)

Ngoài ra, mô hình khái niệm cũng cònñược gọi là mô

 Thang máy trong hệthốngñiều khiển thang máy

 Vé máy bay trong hệthốngñặt vé máy may

 ðặt hàng trong hệthống mua bán hàng qua mạng

Mô hình khái ni ệ m s ẽ ñượ c chuy ể n d ầ n

sang bi ể u ñồ l ớ p thi ế t k ế trong giai ñ o ạ n

xây d ự ng

 Các giao tác (thanh toán)

 Các vai trò của con người (người bán)

 Các hệthống khácởbên ngoài (cơsởdữliệu từxa)

 Danh từtrừu tượng (sựkhát, ăn uống)

 Các tổchức (ñại học)

 Các sựkiện (cấp cứu)

 Nguyên tắc/chính sách

 Dựa vào hiểu biết và kinh nghiệm loại bỏcác danh từ

và cụm danh từkhông là các khái niệm

Số này ñược hiển thị

Hành ñộng của tác nhân Hành ñộng của hệ thống

thu tiền với túi hàng

9.Hiển thị tiền dư và in phiếubán hàng

11 Ghi nhận phiên bán hàng

Hành ñộng của tác nhân Hành ñộng của hệ thống

Phân bi ệ t gi ữ a khái ni ệ m (concept) và thu ộ c tính (attribut)

 Nếu một phần tửcủa lĩnh vực nghiên cứu không là một con

sốhoặc một chuỗi kí tựthì có thể ñó là một khái niệm

 Ví dụ: Cần xây dựng phần mềm quản lý các chuyến bay

ðích của một chuyến bay là thuộc tính của một chuyến bay

hay là một khái niệm khác ?

 Trảlời: ñích một chuyến bay là một sân bay, không phải là

một con sốhay văn bản, ñó là một khái niệm

Phương án 1 (chưa tốt)

* ðược mô tả 1

80

L ớ p “MôT ả ”

 Khi nào s ử d ụ ng l ớ p “MôT ả ”

• Khi cần giảm bớt sựdưthừa, trùng lặp thông tin

• Khi cần mô tảvề ñối tượngñộc lập với cácñối

tượng cụthể

• Khi cần cần duy trì thông tin về ñối tượng cho dù

cácñối tượng cụthểbịxóa

L ớ p “MôT ả ”

 Ví d ụ : trong l ĩ nh v ự c hàng không, c ầ n mô t ả

quan h ệ gi ữ a các chuy ế n bay và các sân

ngày

giờ

*

1

Các thuộc tính (attribut) của một khái niệm biểu diễ

dữliệu cần thiết cho các thểhiện (instance) của khái

 N ế u nghi ng ờ m ộ t thu ộ c tính là khái ni ệ m, thì

ñơ n gi ả n hãy coi ñ ó là khái ni ệ m

• Ví dụ: lương là thuộc tính hay khái niệm so với

khái niệm công nhân ?

• Nếu nghi ngờ ñó là khái niệm thì coi nhưlương và

công nhân là hai khái niệm tách rời

Ở giai ñ o ạ n elaboration, mô hình khái ni ệ m

có th ể không nh ấ t thi ế t ph ả i mô t ả các

thao tác c ủ a khái ni ệ m

Giai ñ o ạ n construction s ẽ th ự c hi ệ n công

vi ệ c này m ộ t cách chi ti ế t và ñầ y ñủ

Mỗi thểhiện A với giá trịkey xácñịnh một tập con các

thểhiện B tham gia vào kết hợp

B

A key

qualificator

MặtHàng DanhMụcMặtHàng ID

Một khái niệm có thểvềcơb n giống với một khái

niệm khác, chỉcó một vài sựkhác nhau trên một số

tính chất (thuộc tính, thao tác, các kết hợp)

Khái niệm thứnhấtñược gọi là chuyên biệt hóa

(specialization) của khái niệm thứhai

Khái niệm thứnhấtñược gọi là khái niệm chuyên biệt

hóa (specialized concept), khái niệm thứhaiñược gọi

là khái niệm chung (general concept)

Lưu ý, trong tài liệu viết tay có thểviết {abstract} dưới

tên khái niệm trừu tượng

ñược viết in nghiêng

radius

1 3

1 1

Trong trường hợp, thứtựcủa các khái niệm thành

phần là quan trọng, thì thêm vào kết hợpñiều kiệ

Employment

begin, end: Date

Khái niệm kết hợp

* 1 * 1

1 1 1

NhânViên

MatHang

QuayTinhTien 1

*

HeThongBanHang

1 1 *

1 1 *

Bài t ậ p 2

Quản lýñào tạoởtrung tâm tin học: Mộ t công ty mu ố n mô t ả

b ng UML vi ệ c ñ ào t ạ o nhân viên ñể tin h ọ c hóa m ộ t s ố công vi ệ c

Vi ệ c ñ ào t ạ ñượ c b ắ t ñầ u khi ng ườ i qu ả n lý ñ ào t ạ o nh ậ ñượ c

yêu c ầ ñ ào t ạ o c ủ a m ộ t nhân viên Nhân viên này có th ể xem

danh m ụ c các chuyên ñề ñ ào t ạ o c ủ a các ñơ n v ị ñ ào t ạ o ký k ế t v ớ i

công ty Yêu c ầ u c ủ a nhân viên ñượ c xem xét b ở i ng ườ i qu ả n lý

ñ ào t ạ o và ng ườ i qu ả n lý s ẽ tr ả l ờ i là ch ấ p nh ậ n hay t ừ ch ố i ñề

ngh ị ñ ó Trong tr ườ ng h ợ p ch ấ p nh ậ n, ng ườ i qu ả n lý s ẽ xác ñị nh

chuyên ñề phù h ợ p trong danh m ụ c các chuyên ñề , sau ñ ó g ử i cho

nhân viên n ộ i dung c ủ a chuyên ñề và danh sách các khóa ñ ào t ạ o

Nhân viên s ẽ ch ọ n khóa ñ ào t ạ o và ng ườ i qu ả n lý s ẽ ñă ng ký khóa

h c v ớ i ñơ n v ị ñ ào t ạ o cho nhân viên Trong tr ườ ng h ợ p mu ố n h ủ y

b ỏ ñă ng ký khóa ñ ào t ạ o, nhân viên ph ả i thông báo s ớ m cho ng ườ i

qu ả n lý bi ế t ñể ng ườ i qu ả n lý th ự c hi ệ n h ủ y b ỏ Cu ố i khóa ñ ào t ạ o,

nhân viên chuy ể n phi ế ñ ánh giá k ế t qu ả h c v ề cho công ty

Ng ườ i qu ả n lý s ẽ ki ể m tra hóa ñơ n thanh toán ti ề n c ủ ñơ n v ị ñ ào

/ age

Thuộc tính dẫn xuất

{age = CurrentDate – birthDate}

Ràng buộc

Quan hệ kết hợp

NgườiQuảnLýNgườiBánHàng

Quan hệ tổng quát hóaNhânViên

Quan hệ phụ thộc

center : Point

Bi ể ñồ t ươ ng tác mô t ả hành vi củ a h ệ th ố ng

M ỗ i bi ể ñồ t ươ ng tác t ươ ng ứ ng m ộ t tác v ụ ñược

thực hiện bởi một số các ñối tượng

Bi ể ñồ t ươ ng tác xây d ự ng d ự a trên n ề n t ả ng c ủ

bi ể ñồ ho ạ t ñộ ng và bi ể u ñồ tr ạ ng thái

Bi ể ñồ t ươ ng tác mô t ả các hành ñộ ng c ủ a các ñố i

t ượ ng ñể th ự c hi ệ n m ộ t tác v ụ Các hành ñộ ng c ủ

ñố i t ượ ng bao g ồ m:

 gửi các thôngñiệp (message) giữa cácñối tượng

 tạo (create) và hủy (destroy) cácñối tượng

Thôngñiệp gọi gọi một phương thức/thao tác trênñối tượng

 ðối tượng gọi phảiñợi thôngñiệpñược thực hiện kết thúc

Bi ể u ñồ tu ầ n t ự

Thôngñiệp tạo gọi phương thức tạo mộtñối tượng

Thôngñiệp hủy gọi phương thức hủy mộtñối tượng

private B objB;

public void msg1() {

objB = new B();

objB.msg2();

objB.msg3();

} } public class B {

…

public void msg2() { … } public void msg3() { … }

}

C ấ u trúc thông ñ i ệ ñượ c mô t ả d ng t ổ ng quát nh ư sau:

precondition / condition sequence * *|| iteration : result := message ( parameters )

 “ precondition / ”: danh sách s ố tu ầ n t ự c ủ a các thông ñ i ệ p tr ướ c

thông ñ i ệ p c ầ n g ử i Thông ñ i ệ p ch ỉ ñượ c g ử i ñ i khi t ấ t c ả các thông

 “ * ”: ch ỉ ra thông ñiệ p ñượ c g ử i ñ i nhi ề u l ầ n m ộ t cách tu ầ n t ự

 “*||”: ch ỉ ra thông ñiệ p ñượ c g ử i ñ i nhi ề u l ầ n m ộ t cách ñồ ng th ờ i.

 “iteration”: ch ỉ ra s ố l ầ n g ử i thông ñ i ệ p m ộ t cách tu ầ n t ự ho ặ c ñồ ng

th ờ i

 “ result ”: ch ỉ ra giá tr ị tr v ề c ủ a thông ñ i ệ p.

 “ message ”: tên thông ñ i ệ

 “ parameters ”: danh sách các tham s ố c ủ a thông ñ i ệ p.

Các biểu ñồ lớp s ẽ ñượ c chuy ể n sang mã

chương trình ñịnh nghĩa các lớp t ươ ng ứ ng

Các biểu ñồ tương tác s ẽ ñượ c chuy ể n thành mã

chương trình ñịnh nghĩa các phương thức

Các bi ể ñồ khác s ẽ h tr ợ cho quá trình mã hóa

−price : float+ getPrice() : float

}

private AirPlane airPlane;

*1contains >

private int clientID;

private Vector orderList;

1

1 *

orderListe

}

return (quantity * airplane.getPrice());

}

Ph ầ n m ề m Rational Rose, Poisedon

for UML, Umbrello