Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống thông tin: Chương 1 - Lê Thị Tú Kiên

Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống thông tin - Chương 1: Tổng quan về phân tích thiết kế hệ thống thông tin với các kiến thức định nghĩa hệ thống thông tin và phân loại; chu trình phát triển hệ thống; các phương pháp phát triển hệ thống; tổng quan về phân tích thiết kế hệ thống hướng đối tượng; nguyên lý phát triển hệ thống và vai trò của đội dự án.

Chương 1 Tổng quan về phân tích thiết kế HTTT

Giảng viên: Lê Thị Tú Kiên

Bộ môn HTTT- CNTT – ĐHSPHN

Email: kienltt@hnue.edu.vn

Website: http://fit.hnue.edu.vn/~kienltt/PTTKHTTT

1 Định nghĩa hệ thống thông tin và phân loại

• Hệ thống thông tin – HTTT (Information System - IS) là

một tập các thành phần có liên quan, thực hiện chức năng tập hợp, xử lý, lưu trữ và cung cấp thông tin đầu ra

1 Định nghĩa hệ thống thông tin và phân loại

• Các hệ thống thông tin

▫ HTTT tác vụ

(TPS -Transaction Processing Systems)

▫ HTTT quản lý

(MIS –Management Information Systems)

▫ Hệ hỗ trợ ra quyết định

(DSS – Dicision Support Systems)

▫ Hệ chuyên gia (Expert Systems)

1 Định nghĩa hệ thống thông tin và phân loại

2 Chu trình phát triển hệ thống HTTT

• Chu trình phát triển hệ thống (The systems

development life cycle – SDLC )

▫ Quá trình áp dụng cho các dự án phát triển hệ thống

thông tin, đảm bảo rằng các yêu cầu chức năng, yêu

cầu người sử dụng, các mục tiêu và mục đích chiến

lược đều được đáp ứng

▫ Cung cấp một tiến trình được cấu trúc và chuẩn hóa

cho tất cả các pha của bất kỳ nỗ lực phát triển hệ thống nào

2 Chu trình phát triển hệ thống HTTT

B1 Khởi tạo dự án

• Xác định tính khả thi của dự án

▫ Tính khả thi về ý tưởng kỹ thuật (Can we build it? )

▫ Tính khả thi về kinh tế (Will it provide business value?)

▫ Tính khả thi về tổ chức (If we build it, will it be used?)

B2 Quản lý dự án

• Sau khi được phê duyệt, dự án sẽ được quản lý

• Người quản lý dự án tạo ra kế hoạch dự án, xây dựng đội ngũ nhân viên dự án, đặt các kỹ thuật vào đúng vị trí để giúp kiểm soát đội dự án và chỉ đạo dự án trong suốt vòng đời phát triển

dự án

• Sản phẩm của quản lý dự án là kế hoạch dự án

GĐ2 Phân tích

• Mục đích: Tìm hiểu nhu cầu của người sử dụng, phân tích các chức năng và dữ liệu của tổ chức

• Giai đoạn này gồm 3 bước:

▫ Xây dựng chiến lược phân tích để chỉ dẫn nguồn lực của đội

dự án Chiến lược bao gồm phân tích hệ thống hiện hành (as –

is system) và các tồn tại của nó, từ đó đề cử các cách để thiết

kế một hệ thống mới (to-be system)

proposal) Các nhà bảo trợ (sponsor) dựa vào đề xuất hệ thống

để quyết định liệu dự án có được tiếp tục hay không

• Kết quả  đề xuất hệ thống

GĐ3 Thiết kế

• Mục đích: quyết định hệ thống sẽ vận hành như thế

nào về phần cứng, phần mềm, kiến trúc mạng, giao

diện người dùng và các biểu mẫu, báo cáo, các

chương trình, file và cơ sở dữ liệu cụ thể sẽ được cần đến

• Giai đoạn thiết kế gồm 4 bước:

▫ Phát triển chiến lược thiết kế (mua, thuê hay tự làm?)

▫ Thiết kế kiến trúc hệ thống: phần cứng, phần mềm, kiến trúc mạng, giao diện và các biểu mẫu báo cáo

GĐ3 Thiết kế

• Giai đoạn thiết kế gồm 4 bước (tiếp):

▫ Thiết kế tệp và cơ sở dữ liệu

GĐ4 Cài đặt

• Mục đích: tạo ra hệ thống thực sự, đây thường là giai đoạn được chú ý nhiều nhất bởi vì nó thường dài nhất

và tốn kém nhất

• Giai đoạn cài đặt gồm 3 bước:

▫ Xây dựng hệ thống, hệ thống được xây dựng và thử nghiệm

để đảm bảo hoạt động theo đúng thiết kế, đây là công việc

của hầu hết thành viên đội dự án (coder, tester)

▫ Cài đặt hệ thống, chuyển giao hệ thống cũ sang hệ thống

mới

▫ Đội phân tích thiết lập kế hoạch hỗ trợ cho hệ thống

GĐ4 Cài đặt

• Kết quả

▫ Hệ thống sẵn sàng để hoạt động

▫ Bản báo cáo về kết quả thử nghiệm hệ thống

▫ Kế hoạch chuyển đổi từ hệ thống cũ sang hệ thống mới

▫ Tài liệu hướng dẫn sử dụng

Tiến trình và sản phẩm chuyển giao

3 Các phương pháp phát triển hệ thống

• Khái niệm về phương pháp phát triển hệ thống

• Thiết kế cấu trúc

• Phát triển ứng dụng nhanh

• Phát triển linh hoạt

• Lựa chọn phương pháp phát triển thích hợp

3.1 Khái niệm về phương pháp phát triển hệ thống

• Một cách tiếp cận hình thức để cài đặt SDLC (nghĩa là một chuỗi các bước thực hiện và kết quả chuyển giao)

• Dựa trên tiến trình phát triển hệ thống tập trung nhiều vào dữ liệu hay xử lý nghiệp vụ, ta có thể chia các

PPPT hệ thống thành 3 nhóm:

▫ Thiết kế cấu trúc (Structured Design )

▫ Phát triển ứng dụng nhanh (Rapid Application Development)

▫ Phát triển linh hoạt (Agile development)

• Nhiều phương pháp lấy dữ liệu làm trung tâm và lấy

tiến trình làm trung tâm được phát triển dựa trên 2

phương pháp thiết kế kiến trúc cơ bản:

▫ phát triển thác nước (waterfall development )

▫ phát triển song song ( parallel development )

Waterfall Development Methodology

Parallel development methodology

3.3 Phát triển ứng dụng nhanh

(Rapid application development - RAD)

• Mục đích của nhóm phương pháp này là điều chỉnh

các bước của SDLC để một số phần của hệ thống

nhanh chóng được phát triển và đưa đến tay người sử

dụng, để người sử dụng có thể hiểu hệ thống tốt hơn

và gợi ý có những phiên bản chỉnh sửa tiếp theo của

hệ thống được đúng hơn với những gì họ mong

muốn

• Hầu hết các phương pháp RAD khuyến cáo các nhà

phân tích sử dụng các công cụ, kỹ thuật đặc biệt để

tăng tốc hoạt động phân tích, thiết kế, cài đặt như:

CASE tools, joint application design (JAD)

sessions, fourth-generation /visual

programming languages, code generators

Phát triển ứng dụng nhanh

(Rapid application development - RAD)

(Phương pháp phát triển dựa trên giai đoạn)

Prototyping-based Methodology

Throwaway Prototyping mothodology

3.4 Phát triển ứng dụng linh hoạt

(Mô hình phát triển ứng dụng linh hoạt)

• Mục đích của nhóm phương pháp này là tập trung

vào việc tinh giản hợp lý SDLC bằng cách loại bỏ

phần lớn các mô hình và tài liệu ở mức cao cũng như

thời gian dành cho việc tạo những mô hình và tài liệu này Thay vào đó nhóm phương pháp này tập trung

vào việc phát triển ứng dụng lặp đi lặp lại

• Một số phương pháp phát triển ứng dụng linh hoạt:

Lập trình cực hạn (eXtreme Programming - XP),

Scrum, phát triển hệ thống động (DSDM), TDD,

BDD

eXtreme Programming

Lựa chọn phương pháp phát triển

ứng dụng

• Việc lựa chọn phương pháp là không đơn giản và

phải cân nhắc dựa trên nhiều tiêu chí

▫ Sự rõ ràng của các yêu cầu người dùng - Clarity of User

Requirements

▫ Sự tương đồng về mặt công nghệ - Familiarity with

Technology

▫ Sự phức tạp của hệ thống - System Complexity

▫ Độ tin cậy của hệ thống - System Reliability

▫ Kế hoạch về thời gian - Time Schedules

▫ Kế hoạch sản phẩm - Schedule Visibility

3.5 Lựa chọn phương pháp PTPM phù hợp

Criteria for Selecting a Methodology

4 Phân tích thiết kế hệ thống hướng đối tượng

• Đặc điểm PTTK hướng đối tượng

• Các tính chất cơ bản của hệ thống hướng đối tượng

• Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML

• Tiến trình thống nhất (The unified process)

4.1 Đặc điểm PTTK hướng đối tượng

• Cách tiếp cận hướng đối tượng phù hợp nhất với

nhóm phương pháp phát triển ứng dụng nhanh

• Vì sao không sử dụng các phương pháp thiết kế kiến

trúc ?

• Theo người sáng tạo ra ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML thì bất kỳ cách tiếp cận hướng đối tượng

hiện đại nào để phát triển HTTT cũng phải là: hướng

ca sử dụng (use-case driven), lấy kiến trúc làm trung tâm (architecture-centric), lặp và tăng dần (iterative

and incremental)

• Use –case tập trung vào 1 hành động tại một thời

điểm, do đó mô hình hóa hành động trở nên đơn giản

Lấy kiến trúc làm trung tâm

• Các cách tiếp cận PTTK hệ thống hướng đối tượng

hiện đại nên hỗ trợ ít nhất ba khung nhìn kiến trúc

riêng biệt:

▫ Khung nhìn chức năng,

▫ Khung nhìn tĩnh (cấu trúc)

▫ Khung nhìn động (hành vi)

Lặp và tăng dần

4.2 Các tính chất cơ bản của hệ thống hướng đối tượng

• Các lớp và đối tượng (Classes and Objects)

• Phương thức và thông điệp (Methods and Messages)

• Bao đóng và che dấu thông tin (Encapsulation and

Information Hiding)

• Thừa kế (Inheritance)

• Đa hình và liên kết động (Polymorphism and

Dynamic Binding)

4.3 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML

• UML 2.0 định nghĩa 14 kỹ thuật sơ đồ hóa được sử

dụng để mô hình hóa hệ thống

1 Class diagram : Minh họa mối quan hệ giữa các lớp được mô

hình hóa trong hệ thống (phân tích, thiết kế)

2 Object diagram: Minh họa mối quan hệ giữa các đối tượng

trong hệ thống (phân tích, thiết kế)

3 Package diagram : Nhóm các phần tử UML khác lại với nhau

để thành một cấu trúc ở mức độ cao hơn (phân tích, thiết kế, cài đặt)

4 Deloyment diagram : Chỉ ra kiến trúc vật lý của hệ thống, chỉ

ra các thành phần phần mềm được triển khai trên các thiết bị vật lý (thiết kế vật lý, cài đặt)

4.3 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML

5 Component diagram: Minh họa mối quan hệ vật lý giữa các

9 Communication diagram: Minh họa giao tiếp của các đối

tượng có hợp tác trong một hoạt động (phân tích, thiết kế)

10 Interaction Overview diagram: Minh họa cách nhìn tổng

quan về luồng kiểm soát một tiến trình (phân tích, thiết kế)

4.3 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML

11 Timing diagram : Minh họa sự tương tác diễn ra trong một

tập các đối tượng và thay đổi trạng thái trong đó họ đi qua

cùng một trục thời gian (phân tích, thiết kế)

12 Behavioral State Machine diagram : Kiểm tra hành vi của

một lớp (phân tích, thiết kế)

13 Protocol State Machine diagram : Thể hiện các phụ thuộc của

các giao diện khác nhau trong một lớp (phân tích, thiết kế)

14 Use-Case diagram : Nắm bắt các yêu cầu nghiệp vụ, Minh

họa giao tác giữa hệ thống và môi trường (phân tích)

Sử dụng UML để phân tích thiết kế hệ

thống hướng đối tượng

4.5 Tiến trình thống nhất

• Tiến trình thống nhất (The unified process) là một

phương pháp cụ thể chỉ ra khi nào và làm cách nào để

sử dụng các kỹ thuật UML khác nhau trong phân tích thiết kế hướng đối tượng

• UML cung cấp các hỗ trợ về mặt cấu trúc còn tiến

trình thống nhất cung cấp hỗ trợ về mặt hành vi cho

phương pháp PTTK hướng đối tượng

The unified process

• Inception: mục đích của giai đoạn này là nhằm đạt được

sự đồng ý về các mục tiêu của dự án trong quá trình phát triển Các hoạt động chính là xác định yêu cầu kinh

doanh và đánh giá sự rũi ro, thiết lập các phương án và

phạm vi của dự án

The unified process

• Elaboration: tạo ra một nền tảng kiến trúc hệ thống, cung cấp một cơ sở

đầu vào ổn định cho giai đoạn thiết kế và cài đặt

• Các hoạt động chính là đánh giá các rũi ro của hệ thống, xác định một kiến trúc ổn định, xây dựng được một bản mẫu, xác định các thành phần tái sử dụng, thiết lập các kế hoạch cho các chu trình của giai đoạn construction

The unified process

• Construction: mục đích của giai đoạn này là chọn lọc lại các yêu cầu và

hoàn thành việc cài đặt hệthống dựa trên kiến trúc của giai đoạn trước

• bao gồm các hoạt động chính là: quản lý và kiểm soát tài nguyên và tối ưu quá trình, hoàn thành việc phát triển các thành phần và kiểm tra dựa trên

các tiêu chuẩn đánh giá đã xác định, đánh giá sản phẩm hoàn thành dựa

trên các tiêu chuẩn ban đầu về mục đích và tầm nhìn hệthống

The unified process

• Transition: mục đích của giai đoạn này là đảm bao sản phẩm sẵn

sàng tốt nhất để được sử dụng

• Hoạt động chính của giai đoạn này có thể nhiều chu trình con bao

gồm: kiểm tra và đánh giá sản phẩm chuẩn bị cài đặt, điều chỉnh

sản phẩm dựa trên các phản hồi sử dụng, cài đặt và huấn luyện sử

dụng, bảo hành bảo trì hệ thống

5 Nguyên lý phát triển hệ thống và vai trò

của đội dự án

• Các nguyên lý khi phát triển hệ thống

• Các hoạt động xuyên suốt quá trình phát triển hệ

thống

• Các vai trò và kỹ năng của đội dự án

5.1 Các nguyên lý phát triển hệ thống

• Để người sử dụng tham gia vào quá trình PT hệ thống

• Sử dụng cách tiếp cận giải quyết vấn đề

• Thiết lập các giai đoạn và hoạt động

• Tài liệu hóa suốt quá trình phát triển

• Thiết lập các chuẩn về tính nhất quán

5.1 Các nguyên lý phát triển hệ thống

• Quản lý quá trình và dự án

• Cân đối hệ thống với vốn đầu tư

• Không né tránh việc hủy bỏ hoặc sửa phạm vi

• Chia để trị

• Thiết kế hệ thống để có thể phát triển và thay đổi

5.2 Các hoạt động xuyên suốt quá

5.3 Các vai trò của đội dự án

• Phân tích nghiệp vụ - Business analyst :

▫ Phân tích các khía cạnh nghiệp vụ chính của hệ thống

▫ Chỉ ra hệ thống sẽ cung cấp các giá trị nghiệp vụ như thế nào

▫ Thiết kế các chính sách và tiến trình nghiệp vụ mới

• Phân tích hệ thống - System analyst:

▫ Chỉ ra làm thế nào kỹ thuật có thể cải tiến các tiến trình

nghiệp vụ

▫ Thiết kế các tiến trình nghiệp vụ mới

▫ Thiết kế hệ thống thông tin

▫ Đảm bảo hệ thống thỏa mãn các tiêu chuẩn hệ thống thông tin

5.3 Các vai trò của đội dự án

• Phân tích cơ sở hạ tầng - Infrastructure analyst:

▫ Đảm bảo hệ thống thỏa mãn các tiêu chuẩn về cơ sở hạ tầng

▫ Chỉ ra các thay đổi về cơ sở hạ tầng cần thiết để hỗ trợ hệ

thống

• Phân tích, quản lý sự thay đổi - Change management analyst

▫ Phát triển và thực thi một kế hoạch quản lý thay đổi

▫ Phát triển và thực thi một kế hoạch đào tạo NSD

5.5 Các kỹ năng chung của đội dự án

• Kỹ năng công nghệ - Technical skills

• Kỹ năng nghiệp vụ - Business skills

• Kỹ năng phân tích - Analytical skills

• Kỹ năng giao tiếp - Interpersonal skills

• Kỹ năng quản lý - Management skills

• Kỹ năng đạo đức - Ethical skills

5.6 Một số kỹ năng riêng dựa trên vai trò

của đội dự án

• Quản lý dự án - Project manager

▫ Quản lý đội phân tích, lập trình viên, người viết tài liệu kỹ

thuật, và các nhân sự khác của đội dự án

▫ Phát triển và giám sát kế hoạch dự án

▫ Chỉ định tài nguyên dự án

▫ Điểm liên lạc chính của dự án

Biểu đồ ca sử dụng

Biểu đồ ca sử dụng hệ thống quản lý bán hàng

Biểu đồ lớp

Biểu đồ lớp hệ thống quản lý thư viện

Biểu đồ tuần tự

Biểu đồ tuần tự ca sử dụng thanh toán mua hàng

Biểu đồ cộng tác

• Biểu đồ cộng tác ca sử dụng thanh toán mua hàng

Biểu đồ hoạt động

• Biểu đồ hoạt động cho ca sử dụng đăng ký môn học

Biểu đồ máy trạng thái hành vi

Biểu đồ máy trạng thái cho lớp đối tượng khóa học (course)