Báo cáo mô hình hóa UML

UML được dùng để xác định, hình dung, sửa đổi, xây dựng và tài liệuhóa hệ thống phần mềm.Nó kết hợp từ mô hình dữ liệu sơ đồ mối quan hệthực thể , mô hình kinh doanh luồng công việc, mô

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

KHOA CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM

BÁO CÁO MÔ HÌNH HÓA

MÔ HÌNH HÓA GAME UFO INVADERS

Môn học: Phương pháp mô hình hóa

Lớp: SE101.D11

Giáo viên hướng dẫn: P.GS TS VŨ THANH NGUYÊN

Sinh viên thực hiện:

TP Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2013

LỜI MỞ ĐẦU

Trong xu thế phát triển của thế giới với sự bùng nổ mạnh mẽ của nghành côngnghệ thông tin Nhu cầu phần mềm sẽ giúp con người hiệu quả hơn trong công việcngày càng cao Kéo theo đó là những khó khăn của người lập trình phần mềm Sẽ rấtphức tạp nếu như bạn xây dựng một phần mềm nào đó mà không làm nó theo một môhình nhất định cho dù bạn giỏi đến mức nào Mô hình hóa rất mạnh trong việc thiết kếphần mềm Người thiết kế sẽ phân tích yêu cầu của khách hàng và chuyển đổi nóthành ngôn ngữ chuyên ngành giúp cho người lập trình dễ hiểu làm làm đúng yêu cầucủa họ

Nội dung báo cáo sẽ trình bày cụ thể các bước mô hình hóa với mô hình gameUFOInvaders Báo cáo gồm những chương sau:

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ UML

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH HÓA

CHƯƠNG 4: NỘI DUNG GAME

LỜI CẢM ƠN

Trong khoảng thời gian thực hiện đề tài này, chúng em đã nhận được sự giúp

đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy cô bộ môn Chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến quý

thầy cô Đặc biệt xin chân thành cảm ơn P.GS TS Vũ Thanh Nguyên cũng là giảng

viên phụ trách trực tiếp giảng dạy chúng em - là người hướng dẫn, cung cấp chochúng em những tài liệu và tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ chúng em để hoàn thành đềtài một cách tốt nhất

Chúng em cũng gửi lời cảm ơn đến bạn bè đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đề tài này

Do thời gian và kiến thức có hạn nên mặc dù đã cố gắng hết khả năng nhưng đề tàikhông thể nào tránh khỏi những thiếu sót Rất mong được sự đóng góp của quý thầy

cô để đề tài này hoàn chỉnh hơn

Nhóm sinh viên thực hiện

Ngô Xuân Cường

Vũ Văn Lý HuỳnhNgọc Hiệp Nguyễn Tấn Hoan

NHẬN XÉT

(Của giảng viên hướng dẫn)

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ UML 1

1.1 CÁC GIẢI PHÁP HIỆN NAY 1

1.2 TẠI SAO CHỌN 1

1.3 NGÔN NGỮ UML 2

1.3.1 Tổng quan 2

1.3.2 Nội dung 4

1.3.3 Công cụ 6

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 7

2.1 CÁC LOẠI PHẦN MỀM 7

2.2 TẠI SAO CHỌN 7

2.3 MÔI TRƯỜNG PHÁT TRIỂN 7

2.4 CÔNG CỤ 7

CHƯƠNG 3 MÔ HÌNH HÓA 8

3.1 SƠ ĐỒ TÌNH HUỐNG SỬ DỤNG 8

3.1.1 Main menu 8

3.1.2 Game play 9

3.1.3 Option screen 10

3.1.4 Pause screen 10

3.2 SƠ ĐỒ TRÌNH TỰ 11

3.2.1 Main menu 11

3.2.2 Game play 11

3.2.3 Playing game 12

3.2.4 Option screen 13

3.2.5 Help screen 13

3.2.6 About screen 14

3.2.7 Pause screen 14

3.2.8 Get extra 15

3.3 SƠ ĐỒ LỚP 16

3.3.1 Sơ đồ các lớp screen 16

3.3.2 Sơ đồ các lớp object 17

3.3.2 Sơ đồ Enum 18

3.3.4 Sơ đồ lớp của game 19

3.4 SƠ ĐỒ HOẠT ĐỘNG 20

3.5 SƠ ĐỒ TRẠNG THÁI 20

CHƯƠNG 4 NỘI DUNG GAME 21

4.1 CHẾ ĐỘ CHƠI 21

4.2 ĐIỀU KHIỂN 21

4.3 MÀN HÌNH CHƠI 21

4.4 CẤP ĐỘ 21

4.5 ĐỘ KHÓ 21

4.7 VẬT PHẨM 22

4.8 UFO 22

4.9 ÂM THANH 22

4.10 ĐA NHIỆM 22

4.11 MENU CHÍNH 23

4.12 MENU OPTION 23

4.13 MENU ABOUT 23

4.14 MENU HELP 23

4.15 MENU PAUSE 23

4.16 THOÁT GAME 23

KẾT LUẬN 24

TÀI LIỆU THAM KHẢO 25

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Lịch sử kí hiệu và phương pháp hướng đối tượng 3

Hình 1.2 Sơ đồ các loại sơ đồ UML 5

Hình 3.1 Sơ đồ tình huống sử dụng lúc vào Menu chính 8

Hình 3.2 Sơ đồ Use case khi chơi 9

Hình 3.3 Sơ đồ Use Case của option screen 10

Hình 3.4 Sơ đồ Use Case của Pause screen 10

Hình 3.5 Sơ đồ trình tự của main menu 11

Hình 3.6 Sơ đồ trình tự của màn hình chơi 11

Hình 3.7 Sơ đồ trình tự khi đang chơi 12

Hình 3.8 Sơ đồ trình tự của option screen 13

Hình 3.9 Sơ đồ trình tự trong Help screen 13

Hình 3.10 Sơ đồ trình tự của help screen 14

Hình 3.11 Sơ đồ trình tự trong pause screen 14

Hình 3.12 Sơ đồ trình tự khi nhận extra gifts 15

Hình 3.13 Sơ đồ lớp các screen 16

Hình 3.14 Sơ đồ lớp các đối tượng 17

Hình 3.15 Sơ đồ lớp các enum 18

Hình 3.16 Sơ đồ lớp các lớp của game 19

Hình 3.17 Sơ đồ hoạt động của game 20

Hình 3.18 Sơ đồ trạng thái 20

CHƯƠNG 1 CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU VỀ UML

1.1 CÁC GIẢI PHÁP HIỆN NAY

Hiện nay để mô hình hóa một hệ thống thì có rất nhiều ngôn ngữ được sửdụng, ví dụ như:

 Cây hành vi (Behavior Trees)

 Business Process Modeling Notation (BPMN)

 Flowchart

 Fundermental Modeling Concepts (FMC)

 Unified Modeling Language (UML)

 Service – Oriented Modeling Framework (SOMF)

 AADL

 Specification and Description Language (SDL)

1.2 TẠI SAO CHỌN

Tuy hiện nay có rất nhiều ngôn ngữ để mô hình hóa hệ thống nhưng chúng

em chọn ngôn ngữ UML bởi vì nó có nhiều thuận lợi cho việc mô hình hóa

đề tài của chúng em Một số lợi ích của UML như:

 Bạn biết chính xác những gì bạn nhận được

 Bạn sẽ có chi phí phát triển thấp hơn

 Phần mềm của bạn sẽ thực hiện giống như bạn mong muốn Ít biến

cố hơn

 Các quyết định đúng được thực hiện trước khi bạn viết code, điềunày sẽ giảm chi phí gia tăng

 Chi phí để bảo trì sẽ thấp hơn

 Làm việc với các nhà phát triển mới sẽ dễ dàng hơn

 Giao tiếp giữa lập trình viên là tác động bên ngoài có hiệu quả hơn

1.3 NGÔN NGỮ UML

1.3.1 Tổng quan

UML (Unified Modeling Language) là ngôn ngữ chuẩn mô hình hóadùng trong thiết kế phần mềm theo hướng đối tượng Nó bao gồm các kýhiệu đồ họa để tạo ra các mô hình trực quan của phần mềm hướng đốitượng

UML được phát triển bởi Grady booch, Ivar Jacobson và JimRumbaugh

và những năm 1990 Nó đã được qua bởi Object Management Group(OMG) vào năm 1997 và được quản lý bởi tổ chức này từ đó Năm 2000UML được chấp nhận bởi tổ chức tiêu chuẩn thế giới ISO như là tiêu chuẩncông nghiệp cho mô hình hóa hệ thống phần mềm

UML được dùng để xác định, hình dung, sửa đổi, xây dựng và tài liệuhóa hệ thống phần mềm.Nó kết hợp từ mô hình dữ liệu (sơ đồ mối quan hệthực thể ), mô hình kinh doanh (luồng công việc), mô hình đối tượng và môhình hóa thành phần Nó có thể được sử dụng với tất cả các quy trình trongsuốt vòng đời phát triển phần mềm và qua nhiều công nghệ thực hiện khácnhau

UML cung cấp một cách tiêu chuẩn để hình dung bản thiết kế của hệthống, nó bao gồm các yếu tố:

 Hoạt động ( activities)

 Actor

 Quy trình kinh doanh

 Cơ sở dữ liệu lược đồ

 Trình bày ngôn ngữ lập trình

 Tái sử dụng các thành phần của phần mềmUML được mở rộng với 2 cơ chế tùy biến : cấu hình và khuôn mẫu.1.1.1 Lịch sử

UML được phát triển kể từ nửa sau thập kỉ 90 và được bắt nguồn từphương pháp hướng đối tượng được phát triển vào cuối năm 1980 và đầu

1990

Hình 1.1 Lịch sử kí hiệu và phương pháp hướng đối tượng

Dưới sự lãnh đạo của Three Amigos, một tập đoàn quốc tế được gọi làđối tác của UML Partners được thành lập vào năm 1996 để hoàn thành cácđặc tả về UML Bản nháp của đặc tả UML 1.0 được đề xuất tới OMG vàotháng 1 năm 1997 Trong cùng tháng đó UML Partners đã thành lâpSemantics Task Force, để hoàn thành các đặc tả và kết hợp chúng với cáctiêu chuẩn khác

Các kí hiệu của UML chịu chi phối bởi các kí hiệu OMT Các kí hiệu usecase được sử dụng bắt nguồn từ Objectory và các kí hiệu thành phần bắtnguồn từ Booch được tích hợp với các phần còn lại, Nhưng sự tích hợp đótương đối yếu về ngữ nghĩa học trong UML 1.1 và không ổn định cho đếnUML 2.0 Các niệm từ nhiều phương pháp OO khác cũng tích hợp yếu vớiUML với mục đích UML sẽ hỗ trợ các phương pháp đó Ngoài ra UMLcũng được sự đóng góp từ nhiều người khác Kết quả cuối cùng UML trởnên rất hữu ích trong nhiều vấn đề kĩ thuật

Từ UML 1.1 cho tới nay đã được cải tiến đáng kể Sau đó UML 2.0 đãchính thức được thong qua bởi OMG vào năm 2005

1.3.2 Nội dung

1.3.2.1 Phương pháp phát triển phần mềm

UML không phải là một phương pháp phát triển bởi chính nó, tuy nhiên

nó được thiết kế để phù hợp với các phương pháp phát triển phần mềmhướng đối tượng cùng thời (ví dụ như OMT, phương pháp Booch,Objectory) Kể từ khi UML được mở ra, một số phương pháp đã đúc kếtnhững điểm thuận lợi của những kí hiệu mới này, một số thì được tạo radựa trên UML

1.3.2.2 Mô hình hóa

Điều quan trọng là phải phân biệt được sự khác nhau giữa UML

và các sơ đồ của hệ thống Các sơ đồ là các hình đại diện cho một phần

 Cái nhìn động (behavior view): Nhấn mạnh các hành vi động của

hệ thống bằng cách biễu diễn sự cộng tác giữa các thực thể và sựthay đổi của trạng thái nội của các thực thể Cái nhìn này baogồm sơ đồ trình tự, sơ đồ hoạt động và sơ đồ trạng thái máy

1.3.2.3 Tổng quan về sơ đồ

UML 2.2 có 14 loại sơ đồ chia làm 2 loại

Hình 1.2 Sơ đồ các loại sơ đồ UML

1.3.2.4 Sơ đồ cấu trúc

Sơ đồ cấu trúc nhấn mạnh các vật là phải có mặt trong hệ thống được

mô hình hóa Kể từ khi sơ đồ cấu trúc đại diện cho cấu trúc, chúng được

sử dụng rộng rãi trong các tài liệu thiết kế hệ thống

 Sơ đồ lớp: Mô tả cấu trúc của một hệ thống bằng cách biễu diễn các lớp, thuộc tính và mối quan hệ giữa các lớp của hệ thống

 Sơ đồ thành phần: Mô tả cách một hệ thống phần mềm được phân

ra thành các thành phần và biểu diễn sự phụ thuộc giữa các thành phần

 Sơ đồ cộng tác: Mô tả cấu trúc nội của một lớp và sự cộng tác màcấu trúc này có thể làm được

 Sơ đồ triển khai: Mô tả về phần cứng sử dụng trong môi trường thực thi và triển khai hệ thống và sự triển khai giả tưởng trên phần cứng

 Sơ đồ đối tượng: Mô tả môt cái nhìn hoàn chỉnh hay cục bộ của cấu trúc của ví dụ mô hình hệ thống tại một thời điểm cụ thể

 Sơ đồ gói: Mô tả cách một hệ thống được phân ra thành các nhóm logic bằng cách biễu diễn sự phụ thuộc giữa các nhóm

 Sơ đồ tiểu sử:

1.3.2.5 Sơ đồ hành vi

Sơ đồ hành vi nhấn mạnh những cái phải xảy ra trong hệ thống được môhình hóa

 Sơ đồ hoạt động: Mô tả dòng chảy công việc của các thành phần trong hệ thống được thực thi từng bước một

 Sơ đồ trạng thái máy UML: Mô tả trạng thái và sự chuyển tiếp trạng thái của hệ thống

 Sơ đồ tình huống sử dụng: Mô tả các chức năng được cung cấp bởi hệ thống trong giới hạn của các actor, các mục tiêu được đại diện là tình huống sử dụng, và các sự phụ thuộc giữa các tình huống sử dụng

1.3.2.6 Sơ đồ tương tác

Sơ đồ tương tác là một tập hợp con của sơ đồ hành vi, nhấn mạnh dòng chảy của sự kiểm soát và dữ liệu giữa các vật trong hệ thống được mô hình hóa

 Sơ đồ liên lạc (Communication diagram): Biểu diễn sự tương tác giữa các đối tượng và các bộ phận giới hạn của tin nhắn theo trình tự Chúng đại diện của sự kết hợp thông tin lấy từ sơ đồ lớp,trình tự, và tình huống sử dụng mô tả cả cấu trúc tĩnh và hành vi động của hệ thống

 Sơ đồ tương tác tổng quan (Interaction overview diagram): Cung cấp tổng quan trong đó các nút là các sơ đồ liên lạc

 Sơ đồ trình tự (Sequence diagram): Biễu diễn cách các đối tượng giao tiếp lẫn nhau Và nó cũng chỉ ra vòng đời của một đối tượng phụ thuộc tới những thông điệp đó

 Sơ đồ phối hợp thời gian (Timing diagrams): Là dạng đặc biệt của sơ đồ cộng tác nơi mà tập trung vào rang buộc thời gian

1.3.3 Công cụ

Một số công cụ UML nổi tiếng được sử dụng là: IBM Rational Rose,Visual Paradigm, MagicDraw UML, Microsoft Visio,…

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 2.1 CÁC LOẠI PHẦN MỀM

Hiện nay có rất nhiều loại dự án phần mềm được chia thành nhiều loại như:

 Phần mềm hệ thống: ví dụ như Windows, Linux,…

 Phần mềm ứng dụng: ví dụ như là phần mềm văn phòng, phần mềm doanh nghiệp, phần mềm giáo dục, phần mềm tiện ích, game,…

 Phần mềm chuyển dịch: trình biên dịch, trình thông dịchTrong đó chỉ có phần mềm ứng dụng là phù hợp với sinh viên, bởi vì chi phí thấp và chúng em đã chọn đề tài về phần mềm trò chơi (game)

2.2 TẠI SAO CHỌN

Chúng em đã chọn đề tài mô hình hóa là game, bởi vì những lí do sau đây:

 Chúng em có thế mạnh về lập trình game, cho nên chúng em có thể chọn một game đơn giản để mô hình hóa nó

 Hiện nay vấn đề mô hình hóa game ứng dụng di động còn ít người nghiên cứu nên chúng em muốn đào sâu tìm hiểu

 Cuối cùng là chúng em muốn lắng nghe, tiếp thu ý kiến của thầy về vấn đề này để có thể hoàn thiện kỹ năng thiết kế



2.3 MÔI TRƯỜNG PHÁT TRIỂN

Môi trường phát triển được sử dụng để phát triển đề tài là Windows Phone

7 với ngôn ngữ C# và công cụ hỗ trợ XNA 3.0

2.4 CÔNG CỤ

Do trong nhóm có nhiều người và mỗi người sở hữu một công cụ nên chúng

em sử dụng 3 công cụ để hoàn thành mô hình cho game

 Visual Paradigm for UML 10.0

 Microsoft Visio 2010

 Visual Studio 2012

CHƯƠNG 3 MÔ HÌNH HÓA

3.1 SƠ ĐỒ TÌNH HUỐNG SỬ DỤNG

3.1.1 Main menu

Hình 3.3 Sơ đồ tình huống sử dụng lúc vào Menu chính

3.1.2 Game play

Hình 3.4 Sơ đồ Use case khi chơi

3.1.3 Option screen

Hình 3.5 Sơ đồ Use Case của option screen

3.1.4 Pause screen

Hình 3.6 Sơ đồ Use Case của Pause screen

Hình 3.9 Sơ đồ trình tự khi đang chơi

Hình 3.14 Sơ đồ trình tự khi nhận extra gifts

3.3 SƠ ĐỒ LỚP

3.3.1 Sơ đồ các lớp screen

Hình 3.15 Sơ đồ lớp các screen

3.3.2 Sơ đồ các lớp object

Hình 3.16 Sơ đồ lớp các đối tượng

3.3.2 Sơ đồ Enum

Hình 3.17 Sơ đồ lớp các enum

3.3.4 Sơ đồ lớp của game

Hình 3.18 Sơ đồ lớp các lớp của game

Có 2 loại vũ khí: Laze và photon Mỗi loại còn có 3 cấp độ mạnh yếu khác nhau.

4.7 VẬT PHẨM

Có 5 loại vật phẩm khác nhau: đạn photon, vũ khí, điểm, đạn laze, máu

Đạn photon: Khi phi thuyền ăn được đạn photon thì số đạn photon của phi thuyền sẽtăng thêm 25 đạn và được thưởng 30 điểm

Vũ khí: Khi phi thuyền ăn được vũ khi thì vũ khi photon sẽ được nâng cấp lên mứccao hơn cho tới khi đạt tối đa.

Điểm: Người chơi sẽ tăng được 100 điểm nếu phi thuyền ăn được vật phẩm này.Đạn laze: Khi phi thuyền ăn được đạn laze thì số đạn laze sẽ tăng thêm 40 và ngườichơi được cộng 40 điểm

Máu: Phi thuyền sẽ được tăng 40 máu nếu nhận được vật phẩm này

4.8 UFO

Game có 3 loại UFO là Bạc, Cam và Đỏ Mỗi UFO có lượng máu, cách bắn đạn, cách

di chuyển và điểm cộng khác nhau

4.9 ÂM THANH

Game hỗ trợ nhiều loại âm thanh khác nhau:

 Nhạc nền

 Âm thanh đạn photon bắn

 Âm thanh đạn laze bắn

 Âm thanh lúc UFO hay phi thuyền chết

 Âm thanh lúc tăng điểm

 Âm thanh lúc nhặt được vật phẩm

 Âm thanh khi game over

 Âm thanh đổi vũ khí

4.10 ĐA NHIỆM

Phi thuyền có thể vừa di chuyển vừa bắn đạn vừa ăn được vật phẩm trong cùng mộtthời điểm Điều đó có nghĩa là nhiều hành động có thể xảy ra một thời điểm trên mànhình

4.16 THOÁT GAME

Khi đang ở Menu chính, người chơi sẽ thoát game bằng cách nhấn phím Back trên điện thoại

KẾT LUẬN

Mặc dù còn nhiều thiếu sót nhưng mô hình hóa đã giúp chúng em có một cách nhìntổng quan về các quy trình thực hiện một công việc có hệ thông và chặt chẽ Qua nó,tất cả các công việc đều được hệ thống hóa bởi người phân tích và thiết kế, giúp chóngười thực thi có thể hiểu những việc cần làm một cách trực quan hơn, công việc trởnên suôn sẻ và dễ dàng thực hiện

Tuy nhiên, việc lựa chọn mô hình thích hợp cho công việc cũng gặp đôi chút khókhăn Từ yêu cầu của người sử dụng tới ngôn ngữ của người thiết kế không đồng nhấtdẫn đến một số sai sót trong khâu thiết kế khiến hiệu quả công việc chưa đạt tới mức

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt :

[1] Giáo trình UML

[2] Nguyễn Ngọc Bình Phương – Thái Thanh Phong, Các phương pháp lập trình

C#, Nhà xuất bản giao thông vận tải