Bài giảng Phân tích và thiết kế hướng đối tượng với UML - Bài 1: Mô hình hoá hướng đối tượng

1Phân tích và thiết kế hướng đối tượng với UML Bài 1. Mô hình hoá hướng đối tượng Bài 2. Mô hình hoá môi trường và nhu cầu Bài 3. Mô hình hoá cấu trúc Bài 4. Mô hình hoá hành vi Bài 5. Thiết kế Giới thiệu môn học  Giảng viên : Nguyễn Hữu Đức  Điện thoại : 0975651915  Email: ducnh-fit@mail.hut.edu.vn  Email: ducnh.hut@gmail.com  Thời gian:  Tài liệu tham khảo:  Nguyễn Văn Ba, “Phát triển hệ thống hướng đối tượng với UML 2.0 và C++”  Grady Booch, “Object Oriented Analysis and Design with Applications”  Philippe Kruchten, “The Rational Unified Process – an introduction”  Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson, John Vlissides, “Design Patterns – Elements of Reusable Object Oriented Software” 2 3 Bài 1 MÔ HÌNH HOÁ HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG 1. Giới thiệu môn học 2. Đại cương về tiếp cận hướng đối tượng 3. Đại cương về mô hình hoá 4. Ngôn ngữ UML 5. Tiến trình RUP Tiếp cận hướng đối tượng Đối tượng (object) Là thực thể đóng gói cả dữ liệu và hành vi Đối tượng được phân loại thành các lớp (class) Mỗi đối tượng là một cá thể (instance) của lớp Lớp Là một “loại” các đối tượng có chung thuộc tính, thao tác, quan hệ và ngữ nghĩa Tất cả các đối tượng đều là cá thể của lớp nào đó 4 Tiếp cận hướng đối tượng 5 báchkhoa: TrườngĐH s ph m: Tr ngĐHư ạ ườ TrườngĐH Đối tượng Lớp Tiếp cận hướng đối tượng Thuộc tính Là tên chung được đặt cho một dữ kiện về trạng thái của các đối tượng trong một lớp Thông thường được che dấu Thao tác Mô tả hành vi của đối tượng thuộc lớp Được xây dựng như các phương thức Tham số vào Kết quả trả về  6 Tiếp cận hướng đối tượng Tính đóng gói (encapsulation) Dữ liệu và hành vi được giữ bên trong lớp và được che giấu đối với thế giới bên ngoài Liên kết bên trong : mạnh Liên kết bên ngoài : yếu 7 Tiếp cận hướng đối tượng Khái quát hóa (generalization) Là quan hệ giữa lớp khái quát và lớp cụ thể Lớp cụ thể thường có thêm các thuộc tính và hành vi so với lớp khái quát Kế thừa (Inheritance) Là kỹ thuật để thực hiện việc khái quát hóa 8 Tiếp cận hướng đối tượng 9 Rectangle QuadrilateralCircle Ellipse Polygon PlaneLine Shape3DShape2D MatrixShape Point MathematicalObject Tiếp cận hướng đối tượng Đa hình (polymorphism) Là khả năng đối tượng thuộc nhiều lớp khác nhau có thể trả lời khác nhau cho cùng một thông điệp Poly = nhiều, morphism = hình thái 10 Tiếp cận hướng đối tượng 11 12 1. Đại cương về mô hình hoá 1.1 Mô hình Mô hình là một dạng biểu diễn trừu tượng của một hệ thống thực, được diễn tả:  ở một mức độ trừu tượng hoá nào đó,  theo một góc nhìn nào đó,  bởi một hình thức diễn tả hiểu được (chẳng hạn văn bản, đồ thị) Diễn tả hệ thống bằng mô hình (bao gồm cả khi phân tích và khi thiết kế) được gọi là mô hình hoá. 13 1. Đại cương về mô hình hoá 1.2 Phương pháp mô hình hoá Là sự kết hợp của ba thành phần:  một ký pháp,  một tiến trình,  một (hay một số) công cụ hỗ trợ (CASE). 1.3 Hai xu hướng mô hình hoá  hướng chức năng,  hướng đối tượng. 14 2. Ngôn ngữ mô hình hoá UML 2.1 Xuất xứ  1/94 hình thành dự án (Booch, Rumbaugh),  10/95 UML 0.,  6/97 UML 0.9,  1/97 UML 1.1, OMG công nhận là chuẩn,  6/98 UML 1.2,  10/98 UML 1.3,  5/2001 UML 1.4,  2004 UML 2.0 15 2. Ngôn ngữ mô hình hoá UML 2.2 Các góc nhìn của UML Góc nhìn Góc nhìn thiết kế thực thi Góc nhìn ca sử dụng Góc nhìn Góc nhìn quá trình bố trí 16 2. Ngôn ngữ mô hình hoá UML 2.3 Các biểu đồ của UML  Các biểu đồ về cấu trúc:  Biểu đồ lớp,  Biểu đồ đối tượng,  Biểu đồ bố trí,  Biểu đồ gói,  Biểu đồ thành phần,  Biểu đồ cấu trúc đa hợp,  Các biểu đồ về hành vi:  Biểu đồ ca sử dụng,  Biểu đồ hoạt động,  Biểu đồ máy trạng thái,  Biểu đồ trình tự  Biểu đồ giao tiếp,  Biểu đồ thời khắc,  Biểu đồ bao quát tương tác. 17 Biểu đồ lớp (class diagram)  Cấu trúc tĩnh của lớp  Thuộc tính  Phương thức  Quan hệ giữa các lớp Liên kết Khái quát hóa Phụ thuộc Person +name: String +age: Integer Computer +model: String +memory: Integer use *0..1 18 Biểu đồ đối tượng (Object diagram)  Ảnh của hệ thống tại một thời điểm director : Person name = John Smith age = 40 pc1 : Computer model = IBM X40 memory = 1000 pc2 : Computer model = Dell memory = 512 19 Biểu đồ thành phần (component diagram)  Cấu trúc vật lý của chương trình  Thành phần  Mối liên quan find.html > index.html > find.exe > dbacs.dll > nateng.dll > 20 Biểu đồ bố trí (deployment diagram)  Bố trí, trình bày kiến trúc vật lý DB ServerWeb ServerWebClient Console 21 Biểu đồ gói (Package Diagram)  Gom nhóm các phần tử  Phân rã hệ thống Data ServiceBusiness ServiceUser Service 22 Biểu đồ cấu trúc đa hợp (composite structure diagram)  Diễn tả cấu trúc bên trong của một loài Car +rearWheels +engine rearWheels engineconnect 23 Biểu đồ ca sử dụng (Use case diagram)  Trình bày chức năng hệ thống dưới góc độ người sử dụng KyHopDong ThongKeBan ThongKeKhachHang KhachHang NhanVienBanHang 24 Biểu đồ trình tự (sequence diagram)  Trình bày một hoạt cảnh (senario) giữa các đối tượng  Giao tiếp giữa các đối tượng theo thời gian KháchNgười BH Máy BH Với mỗi mặt hàng kiểmhàng(mãsố,sốlượng ) giá&môt ả giá&môt ả kếtthúcHàng() tổngtiềntổngtiền tiềnphảitrả trảtiềnmặt(sốtiền) nhậptiềntrả(sốtiền) trảlại(sốtiền) tiềndư phiếuthanhtoán phiếuthanhtoán 25 Biểu đồ giao tiếp (communication diagram)  Trình bày sự tương tác theo kết nối 26 Biểu đồ máy trạng thái ( Statechart diagram)  Biểu diễn các phản ứng của hệ thống (đối tượng) trước các tình huống khác nhau 27 Biểu đồ hoạt động  Trình bày luồng hoạt động dich chuyển (tuần tự, rẽ nhánh, song song 28 Biểu đồ bao quát tương tác (Interaction overview diagram)  Là biến thể của biểu đồ hoạt động với các nút là các biểu đồ tương tác khác 29 Biểu đồ thời khắc (Timing diagram)  Diễn tả các giai đoạn trải qua của 1 hay nhiều đối tượng 30 2. Ngôn ngữ mô hình hoá UML 2.4 Mở rộng ý nghĩa của các yếu tố MH  Đặc tả,  Tô điểm,  Khuôn dập,  Tính chất và giá trị gắn nhãn,  Ràng buộc. 2.5 Mô hình hoá với UML  Theo nhiều góc nhìn,  Theo nhiều mức độ trừu tượng. 31 3. Tiến trình RUP 3.1 Các nguyên tắc cơ bản của RUP  Lặp và tăng trưởng,  Tập trung vào kiến trúc,  Dẫn dắt theo các ca sử dụng,  Khống chế bởi các nguy cơ. 3.2 Các pha và công đoạn của RUP RUP gồm 4 pha: Khởi đầu, Triển khai, Xây dựng, Chuyển giao. Mỗi pha gồm nhiều vòng lặp. Mỗi vòng lặp thường gồm năm công đoạn: Xác định nhu cầu, Phân tích, Thiết kế, Cài đặt, Đánh giá 32 Một tiến trình 10 bước 1. Nghiên cứu sơ bộ 2. MHH ca sử dụng 3. MHH lĩnh vực ứng dụng 4. Tìm lớp tham gia Ca SD 5. MHH tương tác 6. MHH ứng xử 7. Làm nguyên mẫu 8. Thiết kế hệ thống 9. Thiết kế chi tiết 10. Cài đặt Khởi đầu Triển khai Xây dựng và chuyển giao