Bài giảng Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại: Chương 2 - TS. Vũ Chí Cường

Bài giảng Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại - Chương 2: Mô hình hóa hệ thống và ngôn ngữ UML được biên soạn với các nội dung khái niệm, mục đích và mô hình hóa hệ thống phần mềm; lịch sử phát triển ngôn ngữ UML, các phần tử của UML.

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

Ở một mức độ trừu tượng hóa nào đó

Theo một quan điểm (hay một góc nhìn) nào đó

Bởi một hình thức diễn tả hiểu được (văn bản, phương

• Giúp hiểu và thực hiện được sự trừu tượng

hóa, tổng quát hóa các khái niệm cơ sở nhằm

giảm thiểu độ phức tạp của hệ thống

• Giúp quan sát được hệ thống như nó vốn có và

nó phải có

• Giúp đặc tả được cấu trúc và hành vi của hệ

thống

• Giúp tạo khuôn mẫu và hướng dẫn cách xây

dựng, thử nghiệm, mô phỏng, thực hiện, hoàn

thiện theo mô hình

• Là cơ sở để trao đổi

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

Mô hình hóa hệ thống phần mềm

• Mô hình hóa hướng chức năng (từ 1970, với

Youndon, Constantine, DeMacro, ) lấy chức

năng làm đơn vị phân rã hệ thống

• Mô hình hóa hướng đối tượng (từ 1990, với

Booch, Rumbaugh, Jacobson, Yourdon, ) lấy

đối tượng làm đơn vị phân rã hệ thống

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

Các đối tượng

Các góc nhìn

Các biểu đồ

Đối tượng là một khái niệm, một sự trừu

tượng hóa hay một sự vật có nghĩa trong

bài toán đang khảo sát

Đặc trưng của mô hình đối tượng

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

Đối tượng là một khái niệm, một sự trừu

tượng hóa hay một sự vật có nghĩa trong

bài toán đang khảo sát

Đặc trưng của mô hình đối tượng

Đối tượng là một khái niệm, một sự trừu

tượng hóa hay một sự vật có nghĩa trong

bài toán đang khảo sát

Đặc trưng của mô hình đối tượng

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

Đối tượng là một khái niệm, một sự trừu

tượng hóa hay một sự vật có nghĩa trong

bài toán đang khảo sát

Đặc trưng của mô hình đối tượng

Đối tượng là một khái niệm, một sự trừu

tượng hóa hay một sự vật có nghĩa trong

bài toán đang khảo sát

Đặc trưng của mô hình đối tượng

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

Đối tượng là một khái niệm, một sự trừu

tượng hóa hay một sự vật có nghĩa trong

bài toán đang khảo sát

Đặc trưng của mô hình đối tượng

Đối tượng là một khái niệm, một sự trừu

tượng hóa hay một sự vật có nghĩa trong

bài toán đang khảo sát

Đặc trưng của mô hình đối tượng

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

Đối tượng là một khái niệm, một sự trừu

tượng hóa hay một sự vật có nghĩa trong

bài toán đang khảo sát

Đặc trưng của mô hình đối tượng

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

Biểu đồ ca sử dụng, biểu đồ tương tác, biểu đồ trạng

thái, biểu đồ hoạt động.

Là góc nhìn vào bên trong hệ thống

Là cách nhìn của những người thiết kế hệ thống

Biểu đồ lớp, biểu đồ đối tượng

Biểu đồ tương tác, biểu đồ trạng thái, biểu đồ hoạt

động.

• Góc nhìn tiến trình (quá trình)/tương tranh

• Góc nhìn cài đặt (thực thi)/thành phần

• Góc nhìn triển khai/bố trí

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

• Góc nhìn tiến trình (quá trình)/tương tranh

Phản ánh các lộ trình điều khiển, các quá trình thực hiện

Cho thấy sự hoạt động song hành hay đồng bộ của hệ

thống

Biểu đồ lớp, biểu đồ đối tượng (lớp chủ động)

Biểu đồ tương tác, biểu đồ trạng thái, biểu đồ hoạt

Là góc nhìn đối với dạng phát hành của phần mềm

Bao gồm các thành phần, các tệp tương đối độc lập có

thể được lắp ghép theo nhiều cách

Biểu đồ thành phần

Biểu đồ tương tác, biểu đồ trạng thái, biểu đồ hoạt động

• Góc nhìn triển khai/bố trí

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

hình và mối quan hệ của chúng

Biểu đồ thường được thể hiện như một đồ thị

liên thông với các đỉnh (là các sự vật) và các

cung (là các mối quan hệ)

Sự vật

• Sự vật cấu trúc (lớp, giao diện, ca sử dụng, thành

phần, nút, )

• Sự vật hành vi (sự tương tác, trạng thái, )

Các mối quan hệ (phụ thuộc, kết hợp, tổng

quát hóa, hiện thức họa)

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

• Biểu đồ giao tiếp

• Biểu đồ máy trạng thái

• Biểu đồ lớp phô bày cấu trúc tĩnh cùa các lớp trong

hệ thống Các lớp biểu diễn cho các sự vật mà hệ

thống quan tâm

• Hệ thống có thể được mô tả bởi một số biểu đồ lớp

và một lớp có thể tham gia vào nhiều biểu đồ

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

Ý nghĩa

• Thể hiện các đối tượng cụ thể thay cho các lớp,

cho thấy các đối tượng đang tồn tại và hoạt

động

Ký hiệu

• Sử dụng các ký hiệu của biểu đồ lớp

• Tên của đối tượng được gạch dưới và mọi liên

kết cụ thể đều được vẽ

Ví dụ

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

Ý nghĩa

• Trình bày cấu trúc vật lý của hệ thống dưới dạng các thành

phần, cùng với các mối liên quan phụ thuộc giữa chúng.

• Một thành phần có thể là thành phần mã nguồn, thành

phần mã nhị phân, hoặc thành phần exe.

• Mỗi thành phần tương ứng với một hay nhiều lớp, giao diện

hay hợp tác trong biểu đổ lớp.

• Biểu đồ thành phần được dùng để trình bày góc nhìn thực

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

Ý nghĩa

• Biểu đồ triển khai (deployment diagram)

• Trình bày kiến trúc vật lý của phần cứng và

phần mềm của hệ thống Cho thấy các máy

tính và thiết bị (các nút), cùng vói các kết nối

giữa chúng

• Các thành phần thực hiện được (exe) được

phân bổ vào các nút, cho thấy các đơn vị phần

mềm được thực hiện trên các nút nào

Ký hiệu

• Các nodes: hình hộp ba chiều

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

• Sự phụ thuộc: mũi tên mở nét đứt

Đuôi mũi tên: phần tử có phụ thuộc

Đầu mũi tên (mở): phần tử hỗ trợ

Sự phụ thuộc có thể gán nhãn: trong cặp dấu <<>>

Ví dụ

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

Ý nghĩa

Ký hiệu

Mối quan hệ giữa các tác nhân

Mối quan hệ giữa tác nhân và ca sử dụng

Mối quan hệ giữa các ca sử dụng

Ví dụ

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

Ý nghĩa

• Trình bày một số đối tác (tác nhân ngoài) và sự liên hệ

của chúng với các ca sử dụng mà hệ thống cung cấp.

• Ca sử dụng diễn tả một chức năng mà hệ thống có khả

năng cung cấp

• Tác nhân là con người hay hệ thống thực khác cung cấp

thông tin hay tác động tới hệ thống

• Các ca sử dụng có thể được phân rã theo nhiều mức với

nhiều biểu đồ ca sử dụng

Ký hiệu

Mối quan hệ giữa các tác nhân

Mối quan hệ giữa tác nhân và ca sử dụng

Mối quan hệ giữa các ca sử dụng

Mối quan hệ giữa các tác nhân

Mối quan hệ giữa tác nhân và ca sử dụng

Mối quan hệ giữa các ca sử dụng

Ví dụ

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

Mối quan hệ giữa các tác nhân

Mối quan hệ giữa tác nhân và ca sử dụng

Mối quan hệ giữa các ca sử dụng

Mối quan hệ giữa các tác nhân

Mối quan hệ giữa tác nhân và ca sử dụng

Mối quan hệ giữa các ca sử dụng

Ví dụ

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

Ý nghĩa

Ký hiệu

Mối quan hệ giữa các tác nhân

• Generalization: (Khái quát)

Mối quan hệ giữa tác nhân và ca sử dụng

Mối quan hệ giữa các ca sử dụng

Ví dụ

Ý nghĩa

Ký hiệu

Mối quan hệ giữa các tác nhân

Mối quan hệ giữa tác nhân và ca sử dụng

• Association: (Liên kết)

Mối quan hệ giữa các ca sử dụng

Ví dụ

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

Ý nghĩa

Ký hiệu

Mối quan hệ giữa các tác nhân

Mối quan hệ giữa tác nhân và ca sử dụng

Mối quan hệ giữa các ca sử dụng

Mối quan hệ giữa các tác nhân

Mối quan hệ giữa tác nhân và ca sử dụng

Mối quan hệ giữa các ca sử dụng

• extend: (Mở rộng)

• include: (Bao hàm)

• Generalization: (Khái quát)

Ví dụ

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

Ý nghĩa

Ký hiệu

Mối quan hệ giữa các tác nhân

Mối quan hệ giữa tác nhân và ca sử dụng

Mối quan hệ giữa các ca sử dụng

• Trình bày một số đối tượng với các thông điệp được

chuyển giao giữa chúng, đặc biệt làm rõ trình tự

các thông điệp chuyển giao này dọc theo trục thời

gian (trục thẳng đứng)

• Dùng để diễn tả một sự hợp tác (hay tương tác)

của một nhóm đối tượng

Ký hiệu

• Đối tượng (object)

• Các thông điệp (message)

• Đường lifeline

• Chú thích

Ví dụ

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

Ý nghĩa

• Trình bày sự hợp tác (tương tác) của một nhóm đối

tượng (giống biểu đồ trình tự), nhấn mạnh tới bối

cảnh của sự hợp tác

• Trình bày nhóm các đối tượng cùng với các kết nối

giữa chúng (giống biểu đồ đối tượng), vẽ thêm các

thông điệp (mũi tên nhỏ) dọc theo các kết nối đó

• Các thông điệp được đánh số để phân biệt trước

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

Ý nghĩa

• Trình bày các trạng thái có thể của đối tượng và chỉ rõ

các sự kiện nào sẽ làm cho đối tượng thay đổi từ trạng

thái này sang trạng thái khác.

• Chỉ sử dụng cho các lớp mà đối tượng có khả năng ứng

xử trước các sự kiện xảy đến tuỳ thuộc vào trạng thái

hiện tại.

Ký hiệu

• Trạng thái (state)

• Trạng thái khởi đầu (initial state)

• Trạng thái kết thúc (final state)

• Các chuyển tiếp (transition)

• Sự kiện (event)

Ví dụ

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

Ý nghĩa

• Trình bày luồng dịch chuyển từ hành động này

sang hành động khác (dịch chuyển tuần tự, rẽ

nhánh theo điều kiện hay rẽ nhánh song song)

• Được dùng để đặc tả một thao tác của một lớp

• Dùng đế mô tả các luồng hoạt động khác (ca sử

dụng, tương tác)

Ký hiệu

• Hoạt động (activity)

• Trạng thái khởi đầu (intial)

• Trạng thái kết thúc (final intial)

• Thanh đồng bộ hóa (synchronisation bar)

• Quyết định (decission)

Ví dụ

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại

Ý nghĩa

• Trình bày luồng dịch chuyển từ hành động này

sang hành động khác (dịch chuyển tuần tự, rẽ

nhánh theo điều kiện hay rẽ nhánh song song)

• Được dùng để đặc tả một thao tác của một lớp

• Dùng đế mô tả các luồng hoạt động khác (ca sử

dụng, tương tác)

Ký hiệu

• Hoạt động (activity)

• Trạng thái khởi đầu (intial)

• Trạng thái kết thúc (final intial)

• Thanh đồng bộ hóa (synchronisation bar)

• Quyết định (decission)

Ví dụ

Ý nghĩa

• Trình bày luồng dịch chuyển từ hành động này

sang hành động khác (dịch chuyển tuần tự, rẽ

nhánh theo điều kiện hay rẽ nhánh song song)

• Được dùng để đặc tả một thao tác của một lớp

• Dùng đế mô tả các luồng hoạt động khác (ca sử

dụng, tương tác)

Ký hiệu

• Hoạt động (activity)

• Trạng thái khởi đầu (intial)

• Trạng thái kết thúc (final intial)

• Thanh đồng bộ hóa (synchronisation bar)

• Quyết định (decission)

Ví dụ

Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại