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 - Vũ Chí Cường

8
9
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Các 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
• Sự trừu tượng
• Sự đóng gói
• Tính modun
• Tính phân cấp (kế thừa)
• Tính đồng thời
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Các góc nhìn

 Là một các diễn tả hệ thống

 Các góc nhìn của UML
• Góc nhìn ca sử dụng
• Góc nhìn thiết kế/logic
• Góc nhìn tiến trình (quá trình)/tương tranh
• Góc nhìn cài đặt (thực thi)/thành phần
• Góc nhìn triển khai/bố trí
03/05/2018
10
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Các góc nhìn

 Là một các diễn tả hệ thống

 Các góc nhìn của UML
• Góc nhìn ca sử dụng

 Là góc nhìn tử ngoài vào hệ thống

 Là cách nhìn của các người dùng cuối, các người phân
tích, người kiểm định

 Không phản ánh tổ chức bên trong của phần mềm mà
chỉ làm rõ các chức năng lớn mà hệ thống phải đáp ứng
cho người dùng

 Biểu đồ ca sử dụng, biểu đồ tương tác, biểu đồ trạng
thái, biểu đồ hoạt động.
• Góc nhìn thiết kế/logic
• 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
Các góc nhìn

 Là một các diễn tả hệ thống

 Các góc nhìn của UML
• Góc nhìn ca sử dụng
• Góc nhìn thiết kế/logic

 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
03/05/2018
11
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Các góc nhìn

 Là một các diễn tả hệ thống

 Các góc nhìn của UML
• Góc nhìn ca sử dụng
• Góc nhìn thiết kế/logic
• 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
động.
• 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
Các góc nhìn

 Là một các diễn tả hệ thống

 Các góc nhìn của UML
• Góc nhìn ca sử dụng
• Góc nhìn thiết kế/logic
• Góc nhìn tiến trình (quá trình)/tương tranh
• Góc nhìn cài đặt (thực thi)/thành phần

 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
03/05/2018
12
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Các góc nhìn

 Là một các diễn tả hệ thống

 Các góc nhìn của UML
• Góc nhìn ca sử dụng
• Góc nhìn thiết kế/logic
• Góc nhìn tiến trình (quá trình)/tương tranh
• Góc nhìn cài đặt (thực thi)/thành phần
• Góc nhìn triển khai/bố trí

 Là góc nhìn về topo của phần cứng mà trên đó hệ thống
vận hành

 Chỉ rõ sự phân bố, sự sắp đặt các phần của hệ thống vật
lý

 Biểu đồ bố trí

 Biểu đồ tương tác, biểu đồ trạng thái, biểu đồ hoạt động
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Các biểu đồ

 Biểu đồ (diagram) là đồ thị biểu diễn đồ họa
về tập các phần tử (các từ vựng) trong mô
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)
03/05/2018
13
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Các biểu đồ

 Nhóm biểu đồ về cấu trúc
• Biểu đồ lớp
• Biều đồ đối tượng
• Biểu đồ thành phần
• Biểu đồ bố trí
• Biểu đồ gói
• Biểu đồ cấu trúc đa hợp

 Nhóm biểu đồ hành vi
• Biểu đồ ca sử dụng
• Biểu đồ trình tự
• Biểu đồ giao tiếp
• Biểu đồ máy trạng thái
• Biểu đồ hoạt động
• Biểu đồ bao quát tương tác
• Biểu đồ thời khác
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Biểu đồ lớp

 Ý nghĩa
• 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.

 Ký hiệu
• Tên lớp
• Thuộc tính (attributes)
• Thao tác (methord)
• Phạm vi truy cập (

 Các mối quan hệ

 Ví dụ
03/05/2018
14
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Biểu đồ lớp

 Ý nghĩa

 Ký hiệu

 Các mối quan hệ
• Quan hệ liên kết
• Quan hệ khái quát
• Quan hệ kết tập
• Quan hệ hợp thành
• Quan hệ phụ thuộc
• Quan hệ thực thi

 Ví dụ
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Biểu đồ lớp

 Ý nghĩa

 Ký hiệu

 Các mối quan hệ
• Quan hệ liên kết
• Quan hệ khái quát
• Quan hệ kết tập
• Quan hệ hợp thành
• Quan hệ phụ thuộc
• Quan hệ thực thi

 Ví dụ
03/05/2018
15
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Biểu đồ lớp

 Ý nghĩa

 Ký hiệu

 Các mối quan hệ
• Quan hệ liên kết
• Quan hệ khái quát
• Quan hệ kết tập
• Quan hệ hợp thành
• Quan hệ phụ thuộc
• Quan hệ thực thi

 Ví dụ
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Biểu đồ lớp

 Ý nghĩa

 Ký hiệu

 Các mối quan hệ
• Quan hệ liên kết
• Quan hệ khái quát
• Quan hệ kết tập
• Quan hệ hợp thành
• Quan hệ phụ thuộc
• Quan hệ thực thi

 Ví dụ
03/05/2018
16
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Biểu đồ lớp

 Ý nghĩa

 Ký hiệu

 Các mối quan hệ
• Quan hệ liên kết
• Quan hệ khái quát
• Quan hệ kết tập
• Quan hệ hợp thành
• Quan hệ phụ thuộc
• Quan hệ thực thi

 Ví dụ
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Biểu đồ lớp

 Ý nghĩa

 Ký hiệu

 Các mối quan hệ
• Quan hệ liên kết
• Quan hệ khái quát
• Quan hệ kết tập
• Quan hệ hợp thành
• Quan hệ phụ thuộc
• Quan hệ thực thi

 Ví dụ
03/05/2018
17
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Ví dụ
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Ví dụ
03/05/2018
18
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Biểu đồ đối tượng

 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
Ví dụ
03/05/2018
19
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Biểu đồ thành phần

 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
thi của hệ thống.

 Ký hiệu
• Thành phần (components)
• Giao tiếp
• Mối quan hệ phụ thuộc
• Gói

 Ví dụ
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Vi dụ
03/05/2018
20
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Biểu đồ bố trí

 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
Ví dụ
03/05/2018
21
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Biểu đồ gói

 Ý nghĩa
• Biểu đồ gói là một hình thức gom nhóm các phần
tử (các lớp, các ca sử dụng, các thành phần v.v...)
• Giữa các gói có thể có các mối liên quan phụ thuộc

 Ký hiệu
• Gói: hình chữ nhật có quai
• 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
Ví dụ
03/05/2018
22
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Ví dụ
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Biểu đồ ca sử dụng

 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
03/05/2018
23
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Biểu đồ ca sử dụng

 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

 Ví dụ
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Biểu đồ ca sử dụng

 Ý nghĩa

 Ký hiệu
• Hệ thống
• Tác nhân
• 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
03/05/2018
24
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Biểu đồ ca sử dụng

 Ý nghĩa

 Ký hiệu
• Hệ thống
• Tác nhân
• 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
Biểu đồ ca sử dụng

 Ý nghĩa

 Ký hiệu
• Hệ thống
• Tác nhân
• 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
03/05/2018
25
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Biểu đồ ca sử dụng

 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
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Biểu đồ ca sử dụng

 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
03/05/2018
26
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Biểu đồ ca sử dụng

 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
• extend: (Mở rộng)
• include: (Bao hàm)
• Generalization: (Khái quát)

 Ví dụ
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Biểu đồ ca sử dụng

 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
• extend: (Mở rộng)
• include: (Bao hàm)
• Generalization: (Khái quát)

 Ví dụ
03/05/2018
27
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Biểu đồ ca sử dụng

 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
• extend: (Mở rộng)
• include: (Bao hàm)
• Generalization: (Khái quát)

 Ví dụ
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Biểu đồ trình tự

 Ý nghĩa
• 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
03/05/2018
28
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Ví dụ
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Biểu đồ giao tiếp

 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
sau.

 Ký hiệu
• Các đối tượng (object)
• Các liên kết (link)
• Các thông điệp (message)

 Ví dụ
03/05/2018
29
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Ví dụ
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Biểu đồ máy trạng thái

 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
03/05/2018
30
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Ví dụ
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Biểu đồ hoạt động

 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
03/05/2018
31
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Biểu đồ hoạt động

 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
Biểu đồ hoạt động

 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
03/05/2018
32
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Ví dụ
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Quy trình xây dựng các biểu đồ