Mục tiêu của luận văn là tạo ra một gói mở rộng plug-in cài trên công cụ hỗ trợ lập trình Eclipse cho DomainAppTool. Từ đó, các chức năng của nó sẽ được trực quan hóa, người dùng có thể sử dụng bất kỳ khi nào trong quá trình phát triển phần mềm. Điều này có ý nghĩa quan trọng giúp cho công cụ hỗ trợ phát triển phần mềm hướng miền được sử dụng rộng rãi hơn.
Trang 1MỞ ĐẦU
Một ứng ứng dụng có thể được phát triển với kiến trúc tốt, sử dụng công nghệ mới nhất và có giao diện tốt nhất, … nhưng nếu nó không giải quyết được yêu cầu nghiệp vụ được đề ra thì ứng dụng đó không thể được xem là hữu ích Do đó, thiết kế hướng miền DDD được đưa ra Thiết kế hướng miền DDD nhằm phát triển phần mềm một cách lặp đi lặp lại xung quanh một mô hình miền thực tế Cả phần mềm và mô hình miền đều nắm bắt triệt để các yêu cầu miền và khả thi để cài đặt xét về mặt kỹ thuật [9] Ý tưởng chính của DDD là mô hình hóa miền cho phát triển phần mềm [2]
Về lý thuyết, đội phát triển chỉ cần tập trung chủ yếu vào xây dựng mô hình miền, và tuân thủ các nguyên tắc DDD khi cài đặt Khi bộ xương của hệ thống rắn chắc, mọi thứ trở nên dễ dàng hơn và việc triển khai các tính năng mới tương tự như việc lắp ghép các viên gạch xếp hình
Trên thực tế, việc xây dựng một phần mềm hướng miền không hề đơn giản, quá nhiều công việc cần phải thực hiện: từ phân tích miền, xây dựng
mô hình miền, cài đặt dưới dạng mã nguồn sử dụng ngôn ngữ lập trình nhất định, đảm bảo các nguyên tắc của DDD là gắn chặt cài đặt với mô hình, cô lập lớp miền và chứa các thành phần cơ bản cấu thành nên DDD Để tăng hiệu suất tạo ra phần mềm, một công cụ Java hỗ trợ phát triển phần mềm hướng miền tên là DomainAppTool, đã được nhóm tác giả [7] đề xuất Công cụ này sử dụng các nghiên cứu gần đây trong DDD là tập trung vào
mở rộng các ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng dựa trên annotation để
xây dựng mô hình miền Mô hình này không chỉ là cơ sở cho ngôn ngữ chung giữa các thành viên nhóm phát triển mà còn được sử dụng như đầu vào để sinh ra phần mềm [8]
DomainAppTool tự động hóa tạo ra phần mềm từ một tập các lớp miền được thiết kế với các tính năng thiết kế hướng miền Lợi ích chính của công cụ là cho phép các nhà phát triển chỉ tập chung vào thiết kế mô hình miền để đưa ra một tập các lớp miền của phần mềm, toàn bộ phần mềm bao gồm giao diện đồ họa người dùng và đối tượng lưu trữ sẽ được tạo ra tự động vào thời gian chạy Một trong những hạn chế của công cụ là chưa có giao diện người dùng, người sử dụng phải thực hiện thủ công một
loạt các lệnh command line để tạo ra phần mềm Phát triển phần mềm là
một quá trình lặp đi lặp lại để sinh ra phần mềm cuối cùng Trong mỗi vòng lặp phát triển, nếu sử dụng công cụ thì người dùng lại phải thực hiện các
Trang 2lệnh đó, gây ra không ít khó khăn và tốn nhiều thời gian Vì vậy, tôi xin
chọn đề tài “Nghiên cứu và cài đặt một công cụ trên nền tảng Eclipse để
hỗ trợ phát triển các ứng dụng Java” Mục tiêu của luận văn là tạo ra
một gói mở rộng plug-in cài trên công cụ hỗ trợ lập trình Eclipse cho DomainAppTool Từ đó, các chức năng của nó sẽ được trực quan hóa, người dùng có thể sử dụng bất kỳ khi nào trong quá trình phát triển phần mềm Điều này có ý nghĩa quan trọng giúp cho công cụ hỗ trợ phát triển phần mềm hướng miền được sử dụng rộng rãi hơn
Trong luận văn, tôi tập trung vào trình bày chi tiết hai đóng góp của mình là xây dựng thuật toán tạo ra cấu hình phần mềm và xây dựng gói Eclipse plug-in; cuối cùng, các bước thực hiện thực nghiệm và kết quả đạt được Về phần bố cục, luận văn được chia thành 3 chương chính như sau:
Chương 1 Kiến thức nền tảng : Trình bày cơ sở lý thuyết và các
công nghệ chính được sử dụng trong luận văn Bao gồm: Thiết kế hướng miền, phương pháp phát triển phần mềm hướng miền, công cụ hỗ trợ phát triển phần mềm hướng miền và thành phần mở rộng Eclipse Plug-in
Chương 2 Xây dựng Eclipse Plug-in cho phần mềm hướng miền : Trình bày mô hình thiết kế Plugin và cài đặt chi tiết của thiết kế
Các thuật toán tự động sinh phương thức cho lớp miền và cấu hình mô-đun phần mềm cũng được giới thiệu nhưng trọng tâm tập trung vào trình bày chi tiết thuật toán sinh cấu hình phần mềm
Chương 3 Cài đặt và thực nghiệm : Trình bày các yêu cầu về
môi trường cài đặt thực nghiệm, bài toán thực nghiệm và cuối cùng là các kết quả đạt được
Trang 3CHƯƠNG 1 KIẾN THỨC NỀN TẢNG 1.1 Giới thiệu chương
Chương này sẽ trình bày cơ sở lý thuyết và các công nghệ chính được sử dụng trong luận văn Bao gồm ba nội dung chính:
Thiết kế hướng miền DDD: khái niệm, ngôn ngữ chung, thiết kế hướng mô hình và kiến trúc ứng dụng sử dụng DDD
Phương pháp phát triển phần mềm hướng miền DDSDM: khái niệm, các pha trong phát triển các nguyên mẫu phần mềm từ mô hình miền
Công cụ hỗ trợ phát triển phần mềm hướng miền: lịch sử phát triển, tổng quan kiến trúc, phát triển các lớp miền và các bước xây dựng nguyên mẫu phần mềm từ các lớp miền
Thành phần mở rộng Eclipse Plug-in: Kiến trúc mở của Eclipse và môi trường phát triển Plug-in
1.2 Thiết kế hướng miền
Thiết kế hướng miền là một cách tiếp cận để phát triển phần mềm
có các yêu cầu phức tạp về việc liên kết cài đặt với mộ mô hình phát triển Tiền đề của thiết kế hướng miền là:
Đặt trọng tâm chính của dự án tập trung vào miền lõi và logic miền
Các thiết kế phức tạp được xây dựng dựa trên một mô hình miền
Sự cộng tác giữa chuyên gia miền và chuyên gia phát triển để trau dồi lặp đi lặp lại một mô hình miền khái niệm giải quyết các vấn
đề miền cụ thể
Thiết kế hướng miền phát triển từ tiền đề coi trái tim của phát triển phần mềm là kiến thức về vấn đề cần giải quyết và tìm các cách hữu ích nhất để hiểu vấn đề đó Sự phức tạp cần giải quyết chính là sự phức tạp của miền chứ không phải là kiến thức kỹ thuật, không phải là giao diện người dùng hay thậm chí không phải chức năng cụ thể Điều này có nghĩa
là thiết kế mọi thứ xung quanh hiểu biết và quan niệm về hầu hết các khái niệm cần thiết của nghiệp vụ, chứng minh cho bất kỳ sự phát triển nào khác bằng cách nó hỗ trợ miền lõi đó như thế nào
1.2.1 Xử lý kiến thức
Trang 4Phát triển phần mềm là quy trình xây dựng ra phần mềm để giải quyết các bài toán nghiệp vụ thực tế hay miền vấn đề Phần mềm bắt nguồn
và liên quan chặt chẽ với miền này Mặt khác, phần mềm được làm từ mã nguồn Nhà phát triển thường xa đà vào việc dành nhiều thời gian tạo ra mã nguồn và nhìn phần mềm như các đối tượng và phương thức đơn giản Xem xét ví dụ sản xuất ô tô Công nhân liên quan trực tiếp đến việc lắp ráp linh kiện ô tô có góc nhìn hạn chế về quy trình sản xuất một chiếc ô
tô Họ coi ô tô là một tập khổng lồ những linh kiện và cần lắp ráp chúng với nhau; thực ra quy trình tạo ra một chiếc ô tô phức tạp hơn thế nhiều Một chiếc xe tốt bắt nguồn từ một tầm nhìn và nó được đặc tả một cách chi tiết, tiếp theo là thiết kế (rất, rất nhiều thiết kế) Sau nhiều tháng, thậm chí
có thể vài năm; thiết kế đó lại được thay đổi, cải tiến cho tới khi thiết kế trở nên hoàn hảo nhất Quá trình thiết kế có thể không làm luôn trên giấy, nhiều phần thiết kế bao gồm việc mô hình hóa và kiểm thử dưới điều kiện
cụ thể để xem xe hoạt động hay không Sau đó, thiết kế được thay đổi theo kết quả kiểm thử Cuối cùng, chiếc xe được đưa vào sản xuất bao gồm sản xuất linh kiện và lắp ráp chúng vào nhau Việc phát triển phần mềm cũng tương tự như vậy, không thể tạo ra phần mềm phức tạp mà chỉ ngồi viết mã nguồn Để tạo ra phần mềm tốt, nhà phát triển cần hiểu về miền vấn đề mà phần mềm cần giải quyết thông qua việc trao đổi với chuyên gia miền Những kiến thức thô về nghiệp vụ không dễ dàng chuyển hóa thành cấu trúc phần mềm trừ khi miền được “trừu tượng hóa” “Trừu tượng hóa” miền vấn đề là việc xây dựng một mô hình miền Theo Eric Evans, một mô hình miền không phải là một giản đồ cụ thể, quan trọng là ý tưởng mà giản
đồ đó muốn truyền đạt; quan trọng không phải là kiến thức trong đầu của chuyên gia miền mà là sự trừu tượng hóa miền kết hợp chặt chẽ với kiến thức đó và cả nhóm phát triển có thể hiểu được
Mô hình là một sự thể hiện của miền cần xem xét và rất cần thiết trong suốt quá trình phát triển phần mềm Mô hình hóa miền đòi hỏi kiến thức xử lý theo cách tương tự các nhà phân tích tài chính xử lý những con
số để hiểu hiệu suất hàng quý của một công ty Khi làm việc với chuyên gia miền, người mô hình hóa miền sẽ thử đưa ra một số ý tưởng tổ chức tập các khái niệm, sau đó, tạo các mô hình, dùng thử chúng, một số mô hình bị loại
bỏ trong khi một số khác bị biến đổi
Trang 5Phát triển là lặp đi lặp lại, xử lý kiến thức là liên tục trong suốt vòng đời của dự án Các nỗ lực mô hình hóa được tạo ra trong các vòng lặp đầu tiên thường hời hợt Sự trừu tượng hóa xuất hiện theo thời gian và phải được tái cấu trúc và sử dụng vào trong mô hình Để đạt được điều này cần duy trì một mối quan hệ chặt chẽ, liên tục với các chuyên gia miền
1.2.2 Ngôn ngữ chung
Yêu cầu đầu tiên của cách tiếp cận DDD là ngôn ngữ chung cho phép chuyên gia miền và chuyên gia phần mềm có thể hiểu nhau và cộng tác với nhau Thông thường, lập trình viên chỉ nghĩ tới lớp, phương thức, thuật toán và khuynh hướng diễn đạt mọi vấn đề dưới dạng mã nguồn Khi nhìn vào các đối tượng nào đó và quan hệ mô hình giữa chúng, lập trình viên nghĩ đến kế thừa, đa hình, lập trình hướng đối tượng,… Tuy nhiên, chuyên gia miền thường không hiểu những khái niệm đó Để vượt qua rào cản giao tiếp này, DDD khuyến khích xây dựng mô hình, trao đổi ý tưởng
về mô hình, về những thành phần liên quan đến mô hình Giao tiếp tốt ở mức này rất quan trọng cho sự thành công của dự án Khi trao đổi về mô hình, có nhiều khái niệm chuyên ngành rất dễ bị hiểu sai với người ngoài ngành Vì vậy, cần có một từ điển thuật ngữ dự án giải thích chi tiết các khái niệm đó, đảm bảo tất cả các bên liên quan đến dự án đều hiểu đúng về
mô hình
Nguyên tắc cốt lõi của thiết kế hướng miền là sử dụng ngôn ngữ dựa trên mô hình Vì mô hình là xuất phát điểm chung, là đầu vào cho phần mềm giải quyết miền vấn đề Ngôn ngữ chung kết nối mọi phần của thiết
kế cũng như hoạt động của nhóm phát triển
1.2.3 Rằng buộc mô hình và cài đặt
Đối tượng điển hình trong mô hình có các liên kết phức tạp với các đối tượng khác và mạng lưới liên kết này có một vài đường biên tự nhiên Khi nhà phát triển bắt đầu cài đặt ứng dụng, họ nhanh chóng phát hiện ra rằng mớ hỗn độn các liên kết không chuyển thành các đơn vị có thể lữu trữ,
có thể phục hồi cùng nhờ tính toàn vẹn dữ liệu Nếu dự án sử dụng cơ sở dữ liệu đối tượng thì nhà phát triển thậm chí phải đối mặt với những thách thức của việc ánh xạ các đối tượng vào các bảng quan hệ Ở mức độ cơ bản, mô hình không cung cấp hướng dẫn để cài đặt
Trang 6Mô hình là “chính xác” nếu là kết quả của sự cộng tác chặt chẽ giữa chuyên gia nghiệp vụ và nhà phân tích kỹ thuật Tuy nhiên, các nhà phát triển đã đi đến kết luận rằng các đối tượng dựa trên khái niệm không thể là nền tảng thiết của họ Vì vậy, họ tiến hành phát triển thiết kế sử dụng một vài tên lớp và thuộc tính giống nhau cho việc lưu trữ dữ liệu, nhưng nó không dựa trên bất kì mô hình đang tồn tại
Dự án có một mô hình miền nhưng mô hình chỉ tốt trên giấy trừ khi
nó trực tiếp trợ giúp sự phát triển phần mềm Mô hình đến từ nhiều nguồn
và phục vụ nhiều vai trò, thậm chí những vai trò được giới hạn trong từng hoàn cảnh của một dự án phát triển phần mềm Thiết kế hướng miền đề xuất một mô hình không chỉ hỗ trợ phân tích sớm mà còn là nền tảng của thiết kế Việc liên kết chặt chẽ mã nguồn với một mô hình bên dưới mang lại ý nghĩa lớn cho mã nguồn, đồng thời làm cho mô hình trở nên thích hợp Nhiều dự án phức tạp áp dụng một số mô hình miền nhưng không duy trì kết nối chặt chẽ giữa mô hình và mã nguồn Mô hình được phát triển có thể hữu ích như một công cụ thăm dò ban đầu nhưng nó ngày càng trở nên không liên quan đến mã nguồn và thậm chí gây hiểu lầm khi mã nguồn ko gắn chặt với mô hình
Thiết kế hướng mô hình
Nhiều phương pháp thiết kế ủng họ mô hình phân tích khá khác biệt so với thiết kế và thường được phát triển bởi những người khác nhau
Nó được gọi là một mô hình phân tích bởi vì nó là sản phẩm phân tích miền nghiệp vụ nhằm sắp xếp các khái niệm mà không quan tâm đến các phần khác trong hệ thống phần mềm Một mô hình phân có ý nghĩa như là một công cụ để chỉ để hiểu miền vấn đề; việc kết hợp với cài đặt sẽ làm sao nhãng việc tập trung vào phân tích vấn đề Do đo, thiết kế được tạo ra có thể chưa tương ứng với mô hình phân tích
Một số kiến thức được xem xét, nghiền ngẫm xảy ra trong mô hình phân tích nhưng hầu hết nó laị bị quên khi lập trình, khi nhà phát triển buộc phải đưa ra các trừu tượng hóa cho thiết kế Sau đó, không có gì đảm bảo rằng các thông tin chi tiết thu được từ chuyên gia phân tích được nhúng vào
mô hình, sẽ được lưu lại và tái sử dụng Tại thời điểm này, việc duy trì bất
kì sự ánh xạ nào giữa thiết kế và mô hình là không hiệu quả chi phí Thậm chí, mô hình phân tích thuần túy còn thiếu mục tiêu chính của nó là hiểu miền vấn đề do những khám phá quan trọng luôn xuất hiện trong quá trình
Trang 7thiết kế/cài đặt Kết quả là mô hình phân tích không được sử dụng ngay sau khi việc viết mã nguồn bắt đầu và kiến thức nền tảng phải được xem xét lại
Nếu thiết kế hoặc một số phần trung tâm của nó không ánh xạ lên
mô hình miền thì mô hình đó không mang lại giá trị lớn và tính chính xác của phần mềm vẫn còn bị nghi ngờ Đồng thời, các ánh xạ phức tạp giữa các mô hình và các chức năng thiết kế rất khó hiểu và trên thực tế không thể duy trì khi thay đổi thiết kế
Quá trình phân tích phải nắm bắt được các khái niệm cơ bản từ miền vấn đề theo một cách dễ hiểu Thiết kế phải xác định một tập các thành phần có thể được xây dựng cùng với các công cụ lập trình được sử dụng trong dự án, các công cụ này sẽ thực hiện trong môi trường triển khai đích một cách hiệu quả và giải quyết chính xác các vấn đề đặt ra cho ứng dụng
Mô hình hướng mô hình loại bỏ sự phân tách giữa mô hình phân tích và mô hình thiết kế để tìm ra một mô hình duy nhất phục vụ cả hai mục đích Đặt vấn đề kỹ thuật sang một bên, mỗi đối tượng trong thiết kế đóng vai trò một khái niệm được mô tả trong mô hình
Có nhiều cách trừu tượng hóa một miền và cũng có nhiều cách thiết
kế có thể giải quyết vấn đề của ứng dụng Đây chính là thứ làm cho việc liên kết chặt chẽ mô hình và thiết kế trở nên thực tế Liên kết này không khiến cho mô hình phân tích bị suy yếu, tổn hại bởi việc xem xét các yêu tố
kỹ thuật; hay phải chấp nhận các thiết kế phản ánh ý tưởng miền vụng về nhưng không sử dụng các nguyên tắc thiết kế phần mềm Khi một mô hình dường như không phù hợp với thực tế cài đặt hoặc không thể hiện một cách trung thực các khái niệm thì một mô hình khác nên được tìm kiếm Do đó, quy trình mô hình hóa và thiết kế trở thành một vòng lặp tiếp tục Yêu cầu liên kết chặt chẽ giữa mô hình miền và thiết kế cung cấp thêm một tiêu chí cho việc lựa chọn các mô hình hữu ích trong vô số mô hình có thể có
Từ mô hình, thuật ngữ được sử dụng trong thiết kế và phân công công việc Mã nguồn trở thành sự thể hiện của mô hình, vì vậy, một sự thay đổi mã nguồn có thể là một thay đổi mô hình Ảnh hưởng của nó chắc chắn
sẽ lan ra hoạt động còn lại của dự án Việc gắn cài đặt với mô hình thường yêu cầu các công cụ và ngôn ngữ phát triển phần mềm hỗ trợ mô hình hóa như lập trình hướng đối tượng
Trang 8Thiết kế hướng mô hình là trái tim của thiết kế hướng miền Hình 1.1 mô tả các thành phần cơ bản cấu thành nên thiết kế hướng mô hình
Hình 1.1: Các thành phần cơ bản của thiết kế hướng mô hình
1.3 Phương pháp phát triển phần mềm hướng miền DDSDM
DDSDM là một phương pháp phát triển lặp cho việc phát triển các nguyên mẫu phần mềm từ mô hình miền Các nguyên mẫu này được sử dụng theo hai cách: Cách sử dụng đầu tiên và cũng là chủ yếu dành cho các chuyên gia miền và các nhóm phát triển để phát triển mô hình miền một cách tăng dần, hợp tác và tương tác Cách sử dụng thứ hai là nguyên mẫu sẽ được tái sử dụng trong giai đoạn sau để phát triển ra phần mềm thương mại Hình 1.4 mô tả DDSDM bao gồm các pha sau:
Pha 1: Phát triển mô hình miền khái niệm
Pha 2: Định nghĩa các vòng lặp phát triển
Pha 3: Thực hiện các vòng lặp để phát triển một tập các nguyên mẫu phần mềm
Pha 4: Tích hợp các nguyên mẫu phần mềm để tao ra nguyên mẫu cuối cùng
Trang 9Hình 1.4: Tổng quan về phương pháp phát triển phần mềm hướng miền
1.3.1 Phát triển một mô hình miền khái niệm
Đây là một mô hình miền ở mức cao, sẽ được sử dụng làm điểm khởi đầu cho quá trình phát triển Mô hình này được sử dụng để định nghĩa
ra các vòng lặp phát triển, hiệu suất phát triển và dần dần làm phóng phú thêm mô hình miền với tính năng chi tiết mới
Mô hình miền ở mức cao chỉ bảo gồm các lớp miền lõi (có cấu trúc không hoàn thiện) và các liên kết ban đầu giữa các lớp miền đó Các lớp miền và liên kết này được xác định từ yêu cầu chức năng của phần mềm Các yêu cầu đó thường được mô tả dưới dạng các ca sử dụng
Về nguyên tắc, mỗi chức năng được xác định từ một tập các lớp miền liên quan trong mô hình gọi là mô hình con Hình 1.4 mô tả các yêu cầu chức năng sử dụng mô hình ca sử dụng Mỗi ca sử dụng được kết nối tới một mô hình con của mô hình miền Ranh giới của mỗi mô hình con được biểu diễn bởi một hình ô-van đây có chứa một hoặc nhiều lớp miền cùng với liên kiết giữa chúng (nếu có) Ví dụ, ca sử dụng F1 được kết nối đến mô hình con chứa hai lớp miền (tên là Cz và Cw) cùng với kết nối giữa chúng Các mô hình con của hai chức năng chồng lên nhau ở một lớp miền được chia sẻ và/hoặc một liên kết giữa các hai lớp miền của hai mô hình con Thông qua các điểm chồng lẫn này mà các mô hình con được kết hợp
để tạo thành toàn bộ mô hình miền Ví dụ, hình 1.4 cho thấy cách mô mình
Trang 10con F1 chồng lên một môt hình con khác chứa hai lớp là Cz và Cx thông qua lớp Cz, mô hình con này lại chồng lên một mô hình con khác chỉ chứa lớp Cy thông qua kết nối giữa Cx và Cy
1.3.2 Định nghĩa các vòng lặp phát triển
Khi mô hình miền ở mức cao đã được tạo, pha tiếp theo là định nghĩa ra các vòng lặp Cùng với nhau, các vòng lặp này sẽ xây dựng kết hoặc phát triển cho phần mềm
Ý tưởng chính là định nghĩa ra mỗi vòng lặp theo ranh giới của một
mô hình con Đầu ra của mỗi vòng lặp là một nguyên mẫu phần mềm cho
mô hình con đó Một mô hình con có thể là mô hình con được định nghĩa cho mỗi chức năng trong pha trước hoặc là mô hình con nhỏ hơn trong mô hình con này Kích thước chính xác của mô hình con phụ thuộc tài nguyên phát triển (quan trọng nhất là nguồn tài nguyên con người) sẵn có cho dự
án
Mỗi vòng lặp liên quan đến việc thực hiện bốn hoạt động của một quy trình phát triển phần mềm điển hình là phân tích, thiết kế, lập trình và kiểm thử Sự khác biệt duy nhất ở dây là thực hiện các hoạt động này để phát triển một nguyên mẫu phần mềm cho một mô hình con chứ không phải toàn bộ mô hình miền
Về mặt khái niệm, các vòng lặp phát triển hình thành một chu trình phát triển liên tục Hình 1.4 minh họa chu trình phát triển này bằng một đường cong bên ngoài có mũi tên đi qua và kết nối bốn hoạt động phát triển phần mềm
1.3.3 Thực hiện các vòng lặp phát triển
Mỗi vòng lặp phát triển được thực hiện bởi việc phân tích, thiết kế, lập trình và kiểm thử để tạo ra một nguyên mẫu phần mềm của một mô hình con Thông qua các vòng lặp này, các mô hình con trở nên phong phú hơn với các tính năng chi tiết hơn bao gồm các lớp miền mới, các thuộc tính và phương thức mới
Thực tế là các vòng lặp được thực hiện lặp đi lặp lại trên các mô hình phần mềm (mô hình chức năng và mô hình miền) bằng cách đóng gói chu trình phát triển bao hàm cả mô hình ca sử dụng và mô hình miền Tính năng chính của chu trình phát triển DDSDM là ở chỗ các vòng lặp phát triển có thể được tổ chức để thực hiện song song do các mô hình con của
Trang 11chúng (mặc dù có chồng lên nhau) chủ yếu thực hiện các yêu cầu chức năng khác nhau
1.3.4 Tích hợp các nguyên mẫu phần mềm
Khi các vòng lặp phát triển được hoàn thành, tạo ra một tập các nguyên mẫu cho các mô hình con thì pha cuối cùng là tích hợp các nguyên mẫu này Mục tiêu của việc tính hợp này: thứ nhất, tạo ra mô hình miền cuối cùng ;và thứ hai, tạo ra một nguyên mẫu hoàn chình Tích hợp phần mềm thu được một cách dễ dàng trong DDSDM nhờ khả năng của công cụ
hỗ trợ phát triển phần mềm DomainAppTool do cùng các tác giả của DDSDM xây dựng Khi các mô hình con được làm phong phú thêm nhờ các vòng lặp, chúng sẽ hợp với nhau bằng cách sử dụng các lớp miền chia
sẻ và/hoặc thông qua việc xác định các liên kết mới kết nối các lớp miền trong mô hình con
Bởi vì tất cả các chức năng phần mềm đã được tính toán bằng các vòng lặp nên không cần thiết thực hiện bất kỳ phân tích, thiết kế và lập trình nào nữa trong pha này Hoạt động duy nhất phải thực hiện trong pha này là kiểm thử để đảm bảo toàn các chức năng của nguyên mẫu phần mềm
là chính xác (nghĩa là tất cả các phần của nó hoạt động với nhau một cách chính xác)
1.4 Công cụ hỗ trợ phát triển phần mềm hướng miền
DomainAppTool là một công cụ phát triển phần mềm Java thuần túy, được sử dụng để phát triển nhanh phần mềm phù hợp với các nguyên tắc thiết kế phần mềm hướng miền
Thành phần này chịu trách nhiệm xử lý các lớp miền Một lớp miền
là một lớp Java được thiết kế với các tính năng thiết kế hướng miền Mỗi lớp nắm giữ các yêu cầu miền của một khái niệm hoặc một thực thể quan tâm đến phần mềm Các lớp miền được xác định như đầu vào khi chạy công cụ
Trang 12Một tính năng chính của công cụ là nó chỉ yêu cầu nhà phát triển xác định tập các lớp miền của một phần mềm Toàn bộ phần mềm bao gồm giao diện đồ họa GUI và lưu trữ đối tượng sẽ được tạo ra một cách tự động tại thời điểm chạy
Quản lý hiển thị
Phần mềm do công cụ tạo ra có giao diện đồ họa GUI, giúp người dùng dễ dàng thực hiện các chức năng của phần mềm Giao diện GUI này được tạo ra một cách tự động tại thời điểm chạy từ thông tin thiết kế được nhúng trong các lớp miền của phần mềm và quản lý hiển thị là thành phần chịu trách nhiệm cho nhiệm vụ này
Về nguyên tắc, quản lý hiển thị cung cấp một desktop manager cho
việc quản lý các biểu mẫu đối tượng khác nhau, một thư viện các thành phần dựa trên Java Swing được sử dụng để tạo ra các biểu mẫu đó Biểu mẫu đối tượng là thành phần then chốt trong việc cung cấp một giao diện cho phép người dùng xem và thao tác trên các đối tượng miền của một lớp miền
Quản lý đối tượng
Thành phần này chịu trách nhiệm quản lý các đối tượng miền của phần mềm Quản lý đối tượng quản lý hiệu quả các đối tượng trong bộ nhớ trong và cung cấp một cơ chế để lưu trữ các đối tượng trong bộ nhớ ngoài
Hiện tại, công cụ DomainAppTool đã hỗ trợ hệ thống quản trị cơ
sở dữ liệu quan hệ Java DB, được cung cấp vởi nền tảng Java Cơ sở dữ liệu được tạo một cách tự động cho phần mềm trong lần chạy đầu tiên Schema của cơ sở dữ liệu được tạo từ các thông tin thiết kế nhúng trong các lớp miền của phần mềm Tại thời điểm chạy, các đối tượng miền của phần mềm được chuyển đổi thành các bản ghi và được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu này
Trang 13mô hình hóa thông tin chuyên biệt miền như một tập các meta-attribute, có thể được gắn vào lớp, vào các thành viên của lớp hoặc cả hai Một meta- attribute là một tập các thuộc tính có giá trị cụ thể khi thuộc tính được đính
kèm
Trong DomainAppTool, năm meta-attribute cơ bản được sử dụng
để mô hình hóa một lớp miền là DClass, Dattr, DAssoc, DOpt, AttrRef Trong đó, DClass được đính kèm vào lớp, còn các thuộc tính khác được đính kèm vào thành viên của lớp Một meta-attribute được mô hình hóa như một lớp được gọi là lớp meta-attribute và tên bắt đầu bằng ký tự “@”
Sự đính kèm của lớp này vào lớp miền hoặc một trong các thành viên của lớp miền được mô hình hóa như một liên kết Để phân biệt liên kết này với liên trên lớp thông thường, trong sơ đồ lớp sử dụng đường màu xám có chu
trình tại phía đối diện với lớp meta-attribute Đường liên kết tới một lớp
được kết nối với một trong các cạnh của hình chữ nhật chứa lớp Mặt khác, đường liên kết tới một thành viên của lớp sẽ vượt qua ranh giới và đi vào bên trong hình chữ nhật chứa lớp, cho đến vị trí ngoài cùng bên trái của
thành viên đó Mỗi thuộc tính của meta-attribute được định nghĩa với một
giá trị mặc định Khi cần tiết kiệm không gian, chỉ những thuộc tính có giá trị khác với giá trị mặc định được hiển thị trong mô hình thiết kế
Meta-attribute DClass
Meta-attribute này có bốn thuộc tính cơ bản là schema, serialisable, singleton, mutable Các thuộc tính khác có thể được thêm vào nếu cần thiết Hình 1.5 biểu thị meta-attribute này được mô hình hóa trong
sơ đồ lớp của phần mềm CourseMan Các giá trị mặc định của bốn thuộc
tính cơ bản được liệt kê trong đặc tả meta-attribute của lớp SClass
Meta-attribute DAttr
Các thuộc tính của một lớp miền được xác định cùng với atrribute DAttr Meta-atrribute này có hai tập thuộc tính Tập thứ nhất xác
meta-định các thông tin rằng buộc của một thuộc tính miền Tập này có chính
thuộc tính : name, type, mutable, optional, length, min, max, defaultValue, format Tập thứ hai có bốn thuộc tính cơ bản: id, auto, serialisable, filter
Meta-attribute DAssoc
Meta-atrribute này được sử dụng để xác định một đầu cuối của liên
kết nhị phân giữa hai lớp miền Về mặt khái niệm, một liên kết là một tập
Trang 14DAssoc được đặt tên, mỗi DAssoc xác định một đầu cuối của liên kết Một DAssoc được gắn cho thuộc tính miền thực hiện đầu cuối liên kết Thuộc tính này được gọi là thuộc tính kết hợp DAssoc bao gồm các thuộc tính: ascName, role, acsType, endType, associate, dependOn
Hình 1.5 : Thiết kế cơ bản các lớp miền của phần mềm CourseMan
Các phương thức
Sau khi cấu trúc nền tảng của lớp miền được xây dựng sử dụng các
meta-attribute, cần định nghĩa các phương thức của lớp đó Ở đây, các thuộc tính miền cùng với các meta-attribute của chúng được sử dụng để
xác định các phương thức cần thiết bao gồm phương thức khởi tạo, getter, setter và các phương mặc định khác
Các phương thức được sinh ra một cách tự động sử dụng thuật toán
BspaceGen do các tác giả của DomainAppTool đề xuất
1.4.5 Xây dựng nguyên mẫu phần mềm từ các lớp miền
Công cụ DomainAppTool sử dụng phương pháp phát triển phần mềm hướng miền DDSDM để xây dựng nguyên mẫu phần mềm từ các lớp miền Trong mỗi vòng lặp phát triển, đầu vào là các lớp miền chứa các
Trang 15meta-attribute dưới dạng các annotation đặc tả dữ liệu cho một loại đối
tượng, thông tin cơ bản mô tả về đối tượng Các lớp miền đầu vào hiện tại chỉ chứa các thuộc tính mà chưa có phương thức Ban đầu, công cụ cần tự động sinh ra một số phương thức mặc định cho lớp miền Tiếp theo, để sinh
ra được phần mềm thì công cụ cần một cấu hình phần mềm mô tả chi tiết hơn giao diện, thuộc tính (kiểu thuộc tính, các rằng buộc trên thuộc tính,…), controller và lớp miền cần sử dụng Tuy nhiên, mỗi lớp miền đầu vào lại có cấu hình riêng cho thuộc tính, phương thức, giao diện của mình được gọi là cấu hình mô-đun phần mềm Nếu sinh trực tiếp cấu hình phần mềm từ lớp miền thì cấu hình này phải chứa tất cả các cấu hình mô-đun phần mềm Trong mỗi vòng lặp phát triển, các lớp miền được sử dụng là khác nhau nên thao tác sinh cấu hình mô đun sẽ được thực hiện lại khi sinh cấu hình phần mềm cuối cùng Một cách đơn giản hơn, để tăng tính mô-đun hóa cho quá trình xây dựng phần mềm hướng miền từ lớp miền: thay vì coi lớp miền là đầu vào cho các vòng lặp phát triển, hãy xây dựng cấu hình mô-đun phần mềm cho từng lớp miền và lấy cấu hình mô-đun đó là đầu vào cho các vòng lặp phát triển
Hình 1.7:Quá trình xây dựng nguyên mẫu phần mềm từ lớp miền
Trang 16Thuật toán Bspace được sử dụng để tự động sinh phương thức cho lớp miền đầu vào Tuy nhiên, các phương thức được sinh ra còn đơn giản:
getter/setter, tự động tăng id, thêm/xóa đối tượng trong danh sách Thuật
toán MCC được sử dụng để sinh cấu hình mô-đun phần mềm từ lớp miền hoàn chỉnh và cấu hình phần mềm được sinh ra từ cấu hình mô-đun phần mềm nhờ thuật toán SWC Cuối cùng, công cụ DomainAppTool sẽ sử dụng cấu hình phần mềm để tạo ra nguyên mẫu phần mềm Trong mỗi vòng phát triển, cấu hình mô-đun phần mềm được sử dụng đầu vào của quá trình tạo
ra nguyên mẫu phần mềm Tuy nhiên, khi mô hình lớp miền thay đổi thì cần cập nhật các thay đổi đó trên cấu hình mô-đun phần mềm
1.5 Thành phần mở rộng Eclipse Plug-in
Eclipse là một công cụ hỗ trợ lập trình, mã nguồn mở, được phát triển bởi IBM Eclipse là nền tảng được thiết kế để xây dựng công cụ phát triển ứng dụng vào web Theo thiết kế, bản thân nền tảng này không cung cấp nhiều chức năng người dùng đầu cuối Giá trị của nền tảng nằm ở chỗ
nó khuyến khích phát triển nhanh các tính năng tích hợp dựa trên mô hình plug-in
Nền tảng Eclipse định nghĩa một kiến trúc mở để mỗi nhà phát triển plug-in
có thể tập trung vào nhiệm vụ cụ thể của họ thay vì lo lắng về các vấn đề tích hợp Nền tảng quản lý sự phức tạp của các môi trường chạy khác nhau như hệ điều hành hay các môi trường mày chủ làm việc nhóm Nền tảng được thiết kế tốt, các tính năng mới quan trọng và mức độ tích hợp có thể được bổ xung mà không ảnh hưởng đến các công cụ khác
Nền tảng Eclipse được xây dựng từ khái niệm plug-in Plug-in là các gói mã nguồn và/hoặc dữ liệu có cấu trúc đóng góp chức năng cho hệ thống Chức năng có thể được đóng góp dưới dạng thư viện mã nguồn (các lớp Java với API công khai), các thành phần mở rộng của nền tảng hoặc thậm chí là tài liệu Plug-in có thể định nghĩa các điểm mở rộng để các plug-in khác thêm chức năng nào