Bài giảng Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại - Chương 3: Mô hình hóa yêu cầu - Vũ Chí Cường

nh các phạm trù theo các
lĩnh vực chức năng hay theo những mức ưu
tiên khác nhau để tránh sự lẫn lộn.

 Có thể phân 2 loại
• Những chức năng hiển: cần thực hiện, người sử
dụng có thể nhận biết và theo dõi
• Những chức năng ẩn: cần thực hiện, người sử dụng
không theo dõi được (chức năng kỹ thuật)
03/05/2018
5
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Ví dụ: Chức năng bán hàng
Quy tắc Chức năng Loại 
R1.1 Ghi nhận các mặt hàng ở trong giỏ hàng mà khách hàng đã chọn. Hiển 
R1.2 Tính tổng số tiền bán cho khách hàng đang mua. Hiển 
R1.3 Nhập các thông tin về các mặt hàng qua mã vạch bằng máy đọc mã 
vạch hoặc nhập mã sản phẩm phổ biến (UPC: Universal Product 
Code) trực tiếp từ bàn phím.
Hiển
R1.4 Cập nhật, trừ bớt số lượng đã bán sau từng phiên bán hàng. Ẩn 
R1.5 Kết thúc một phiên bán hàng. Ẩn 
R1.6 Người bán hàng (cashier) phải login để khởi động hệ thống (cho 
biết tên ID và password) để sử dụng hệ thống.
Hiển
R1.7 Cung cấp một cơ chế lưu trữ nhất quán, CSDL. Ẩn 
R1.8 Cung cấp cơ chế trao đổi giữa các tiến trình, trao đổi thông tin giữa 
các hệ thống với nhau.
Ẩn
R1.9 Hiển thị các thông tin mô tả và giá bán các mặt hàng để khách hàng 
có thể theo dõi được. 
Hiển
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Ví dụ: Chức năng thanh toán
Quy tắc Chức năng Loại 
R2.1 Thu tiền mặt, nhập số tiền khách đưa và tính số dư phải trả lại cho khách hàng. Hiển
R2.2 Thu tiền bằng thẻ tín dụng (Credit), nhập thông tin của thẻ tín dụng 
của khách qua máy đọc thẻ hoặc nhập trực tiếp từ bàn phím. Hiển
R2.3 Thu tiền bằng séc, nhập số hiệu và số tiền của tờ Séc, tính số dư phải trả lại cho khách. Hiển
03/05/2018
6
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Các yêu cầu phi chức năng

 Yêu cầu về giao diện
• Giao diện với người dùng (thân thiện)
• Giao diện với các hệ thống khác

 Yêu cầu về thực thi
• Giới hạn về không gian, thời gian
• Độ tin cậy
• Tính bảo mật
• Khả năng chịu lỗi

 Yêu cầu về vận hành
• Các ràng buộc vật lý
• Mức kỹ năng và khả năng nhân sự
• Dễ bảo trì
• Các điều kiện về môi trường

 Yêu cầu về chu kỳ sống
• Khả năng bảo trì, mở rộng,...
• Giới hạn phát triển, tài nguyên,...

 Yêu cầu kinh tế
• Thời gian, vốn,...
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Ví dụ: Hệ thống mua bán hàng hóa

 Thời gian xử lý và trả lời nhanh khi nhập vào
mã từng mặt hàng (máy đọc mã vạch, hay từ
bàn phím) thì các thông tin về sản phẩm, giá
bán phải được hiển thị ngay tức thì (chẳng
hạn sau 5 giây).

 Dễ sử dụng với những giao diện đồ họa thân
thiện phù hợp với người bán hàng: như các
window và các hộp thoại,...

 Hệ thống thực hiện trên những hệ điều hành
phổ dụng như Microsoft Window XP, 7, 8,...

 ...
03/05/2018
7
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
1. Nghiên cứu sơ bộ

 Mục đích

 Phương pháp tiến hành

 Nội dung báo cáo tổng quan

 Xác lập và hoạch định dự án
• Xác định phạm vi và các hạn chế của dự án
• Xác định các mục tiêu và ưu tiên cho dự án
• Đề xuất giải pháp thô và chứng tỏ tính khả thi
• Dự đoán và đánh giá các nguy cơ có thể xảy ra
• Lập kế hoạch triển khai dự án (nhân sự, tài
chính, lịch biểu...).
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Ví dụ

 Xem case study – Hệ thống đăng ký môn
học
03/05/2018
8
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
2. Mô hình hóa yêu cầu

 Mục đích
• Hiểu đúng và đầy đủ về hệ thống cần xây dựng

 Một số khái niệm
• Ca sử dụng (use case)
• Tác nhân (actor)
• Luồng sự kiện

 Các bước tiến hành
1.Tìm tác nhân
2.Tìm ca sử dụng
3.Mô tả ca sử dụng
4.Sắp thứ tự ưu tiên các ca sử dụng
5.Cấu trúc mô hình ca sử dụng
6.Xây dựng biểu đồ ca sử dụng
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Một số khái niệm

 Ca sử dụng (use case)
• Ca sử dụng hay trường hợp sử dụng
• Mô tả tập các hoạt động của hệ thống theo
quan điểm của các tác nhân
• Trả lời cho câu hỏi: Hệ thống phải làm cái gì
(what?)
• Ca sử dụng mô tả một quá trình từ bắt đầu
đến khi kết thúc để đạt được một giá trị gia
tăng theo yêu cầu của tổ chức, tác nhân,...

 Tác nhân (actor)

 Luồng sự kiện
03/05/2018
9
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Một số khái niệm

 Ca sử dụng (use case)

 Tác nhân (actor)
• Tác nhân ngoài
• Là những thực thể bên ngoài có tương tác với
hệ thống
• Tên gọi của tác nhân được mô tả bằng danh từ
• Tác nhân trao đổi với hệ thống qua các tương
tác, sử dụng dịch vụ của hệ thống (thông điệp)
• Một ca sử dụng phải được khởi động bởi 1 hoặc
nhiều tác nhân

 Luồng sự kiện
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Một số khái niệm

 Ca sử dụng (use case)

 Tác nhân (actor)

 Luồng sự kiện (Flow of events)
• Dùng để mô tả chi tiết hơn hành vi của ca sử dụng
(người sử dụng làm gì, hệ thống làm gì,...)
• Ca sử dụng có nhiều luồng sự kiện (luồng chính,
luồng phụ/rẽ nhánh)

 Kịch bản (scenario)
• Chỉ ra luồng sự kiện trong một thể hiện cụ thể của
ca sử dụng
• Là trình tự hành động cụ thể để mô tả hành vi
03/05/2018
10
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Vai trò của ca sử dụng
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
B1. Tìm các tác nhân

 Trả lời các câu hỏi:
• Ai sẽ sử dụng các chức năng chính của hệ
thống?
• Ai cần sự hỗ trợ của hệ thống để thực hiện các
công việc hàng ngày?
• Ai quản trị, bảo dưỡng để đảm bảo cho hệ
thống hoạt động thường xuyên?
• Hệ thống quản lý, sử dụng những thiết bị nào?
• Hệ thống cần tương tác với những bộ phận, hệ
thống nào khác?
• Ai hay cái gì quan tâm đến kết quả xử lý của
hệ thống?
03/05/2018
11
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Ví dụ 

 Hệ thống đăng ký môn học
• Sinh viên
• Thầy giáo
• Cán bộ phòng đào tạo
• Hệ thu học phí

 Hệ thống mua bán hàng hóa
• Khách hàng (Customer)
• Người bán hàng (Cashier)
• Người quản lý (Manager)
• Người quản trị hệ thống (System Administrator)
• Bộ phận kiểm duyệt séc và thẻ tín dụng
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
B2. Tìm ca sử dụng

 Các phương pháp
• Phương pháp dựa vào các tác nhân
• Phương pháp dựa vào các sự kiện kích hoạt hệ
thống hay hệ thống phải trả lời

 Trả lời các câu hỏi
• Nhiệm vụ chính của các tác nhân là gì?
• Tác nhân cần phải đọc, ghi, sửa đổi, cập nhật hay
lưu giữ thông tin hay không?
• Những thay đổi bên ngoài hệ thống tin tác nhân có
cần phải thông báo cho hệ thống hay không?
• Những tác nhân nào cần được thông báo về những
thay đổi của hệ thống?
• Hệ thống cần có những đầu vào/ra nào? Từ đầu và
đến đâu?
03/05/2018
12
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Ví dụ: 

 Hệ thống mua bán hàng hóa
• Bán hành, mua hàng (buy items)
• Thanh toán (return items, cash out)
• Đăng nhập hệ thống (login)
• Khởi động (start up)
• Đóng hệ thống (shutdown)
• Bổ sung người sử dụng (add new users)
• Loại bỏ người sử dụng (remove user)
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
B3. Mô tả ca sử dụng

 Mô tả theo khuôn dạng hoặc kịch bản
• Đối với những ca sử dụng đơn giản, có thể mô tả theo
các mẫu khuôn dạng đặc tả
• Đối với những ca sử dụng phức tạp, có thể mô tả chi tiết
thông qua các kịch bản nhằm mô tả những con đường cơ
bản (luồng công việc chính). Sau đó mô tả những luồng
ngoại lệ/rẽ nhánh

 Mô tả mô hình ca sử dụng tổng thể
• Có thể tổ chức thành từng cụm ca sử dụng gọi là gói ca
sử dụng
• mô tả tổng quan của các ca sử dụng có thể ở dạng văn
bản hay dạng bảng

 Hình thức hóa mô tả ca sử dụng
• Có thể sử dụng các sơ đồ khác như sơ đồ trạng thái, sơ
đồ hoạt động, sơ đồ tương tác để biểu diễn trực quan
03/05/2018
13
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
B3. Mô tả ca sử dụng

 Khuôn dạng mô tả
• Ca sử dụng: Tên của ca sử dụng (bắt đầu bằng động từ)
• Các tác nhân: Danh sách các tác nhân liên quan, chỉ rõ
tác nhân chính
• Mục tiêu: Nêu rõ chức năng hệ thống mà ca sử dụng
đảm nhận
• Mô tả: Mô tả tóm tắt tiến trình xử lý công việc cần thực
hiện
• Tiền điều kiện (pre-conditions): Các điều kiện cần thực
hiện trước khi ca sử dụng khởi động
• Hậu điều kiện (post-conditions): Các điều kiện được thực
hiện ngay sau khi ca sử dụng kết thúc
• Tham chiếu: Các chức năng, ca sử dụng và những hệ
thống liên quan
• Yêu cầu đặc biệt: Các yêu cầu phi chức năng của hệ
thống
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Ví dụ: Ca sử dụng Mua, bán hàng

 Tác nhân: Khách hàng, người bán hàng

 Mục tiêu: Thực hiện được một giao dịch là mua hàng

 Mô tả: Khách hàng sau khi đã chọn đủ các mặt hàng cần mua
để ở trong giỏ hàng thì đưa hàng đến quầy thu tiền. Người bán
hàng lần lượt ghi nhận các mặt hàng trong giỏ hàng của khách
và thu tiền. Sau khi thanh toán xong khách hàng được mang
số hàng đã mua đi ra khỏi cửa hàng.

 Tham chiếu tới: R1.1, R1.2, R1.3, R1.6, R1.7, R1.8, R2.1,
R2.2, R2.3.

 Tiền điều kiện: Khách hàng đã quyết định mua những mặt
hàng đã bỏ vào giỏ hàng và các mặt hàng mà khách đã chọn
đều đã được xác định giá.

 Hậu điều kiện: Thể hiện giao dịch mua hàng kết thúc. Số lượng
tồn kho các loại mặt hàng khách lấy giảm đi tương ứng với
lượng hàng khách đã lấy, lượng tiền hệ thống thu được trong
ngày tăng lên tương ứng với lượng tiền khách đã trả.

 Yêu cầu đặc biệt: Thành tiền mỗi loại mặt hàng thanh toán
cũng như tổng tiền phải hiện sau 5 giây mỗi khi người bán
hàng «Chuyển dòng» hoặc bấm phím «Kết thúc»
03/05/2018
14
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Ví dụ: Luồng sự kiện ca rút tiền

 Luồng chính:
1. Ca sử dụng bắt đầu khi khách hàng đặt thẻ tín dụng
vào máy ATM.
2. ATM hiển thị thông báo và chờ khách hàng nhập số PIN
3. Khách hàng nhập PIN
4. ATM khẳng định PIN hợp lệ? Nếu PIN không hợp lệ thì
thực hiện luồng nhánh A1
5. ATM hiển thị các lựa chọn:

 Gửi tiền vào tài khoản

 Rút tiền

 Chuyển tiền sang tài khoản khác
6. Khách hàng chọn rút tiền
7. ATM hiển thị câu hỏi số tiền sẽ rút
8. Khách hàng nhập số tiền muốn rút
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Ví dụ: Luồng sự kiện ca rút tiền

 Luồng chính (tiếp tục)
9. ATM xác định số dư còn đủ? Nếu không đủ
tiền: thực hiện luồng nhánh A2. Nếu phát
hiện lỗi khi kiểm tra số dư: thực hiện luồng
nhánh A3.
10.ATM trừ số tiền trong tài khoản của khách
hàng
11.ATM chuyển tiền cho khách hàng
12.ATM in biên nhận
13.ATM trả lại thẻ tín dụng
14.Ca sử dụng kết thúc.
03/05/2018
15
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Ví dụ: Luồng sự kiện ca rút tiền

 Luồng nhánh A1- Số PIN không hợp lệ:
1. ATM thông báo số PIN không hợp lệ
2. ATM trả lại thẻ tín dụng
3. Kết thúc ca sử dụng.

 Luồng nhánh A2: không đủ tiền trong tài khoản để
rút:
1. ATM thông báo không đủ tiền
2. ATM trả lại thẻ tín dụng
3. Kết thúc ca sử dụng.

 Luồng lỗi A3: lỗi xảy ra khi kiểm tra số dư không đủ
• ATM thông báo lỗi
• ATM ghi thông báo này vào tệp chứa lỗi (error log)
• ATM trả lại thẻ tín dụng
• Kết thúc ca sử dụng.
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Ví dụ: Kịch bản ca sử dụng Bán hàng
Hành động của các tác nhân Hành động của hệ thống 
1. Khách hàng sau khi chọn đủ số hàng cần 
thiết thì đưa hàng đã chọn đến cho quầy thu 
tiền
2. Người bán ghi nhận từng mặt hàng. Nếu 
một mặt hàng mua với số lượng nhiều hơn thì 
người bán nhập số lượng đó vào từ bàn phím.
3. Xác định giá và các thông tin về sản phẩm 
được hiển thị.
4. Khi đã nhập xong các mặt hàng của khách 
đã chọn mua thì người bán phải chỉ cho hệ 
thống biết là đã kết thúc phiên bán hàng bằng 
cách nhấn phím Enter hoặc nhấn nút “Kết 
thúc” phiên bán hàng (EndSale).
5. Tính và hiển thị tổng số tiền bán hàng.
6. Người bán thông báo cho khách hàng biết 
tổng số tiền phải trả.
03/05/2018
16
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Ví dụ: Kịch bản ca sử dụng Bán hàng
Hành động của các tác nhân Hành động của hệ thống 
7. Khách hàng chọn phương thức thanh toán: 
- Nếu chọn trả tiền mặt: xem tiếp kịch bản 
con (Sub_scenario) Thanh toán tiền mặt. 
- Nếu trả bằng thẻ tín dụng: xem kịch bản con 
Thanh toán bằng thẻ tín dụng. 
- Nếu trả tiền séc: xem kịch bản con Thanh 
toán bằng Séc.
8. Hiển thị số tiền dư phải trả cho khách hàng 
9. Kết thúc một phiên giao dịch bán hàng.
10. Cập nhật lại các hàng trong cửa hàng.
11. Phát sinh phiếu bán hàng (hóa đơn).
12. Người bán trả tiền thừa và đưa phiếu bán 
hàng cho khách hàng. 
13. Khách hàng ra khỏi cửa hàng với hàng đã 
thanh toán. 
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Ví dụ: Mô hình tổng quan ca sử dụng
03/05/2018
17
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Ví dụ: Mô hình tổng quan ca sử dụng
Các tác nhân Khách hàng 
Các ca sử dụng 3 ca sử dụng: gửi tiền, rút tiền và chuyển tiền 
Mô tả nội dung Nội dung 
A. Ca sử dụng gửi 
tiền 
Khách hàng có thẻ tín dụng đưa thẻ vào kích hoạt hệ 
thống. Hệ thống hiện ra cửa sổ cho phép khách hàng 
nhập vào định danh của mình. Nếu định danh đúng, 
khách hàng chọn chức năng gửi tiền, nhập vào số tài 
khoản và số tiền muốn gửi làm kích hoạt máy nhận 
tiền. Khách hàng đưa số tiền muốn gửi vào máy. Máy 
nhận hết tiền và trả lại thẻ.
B. Ca sử dụng rút 
tiền 
Giống như ca sử dụng gửi tiền. Chỉ khác ở chỗ chọn 
chức năng rút tiền và thay bằng việc đưa tiền vào thì 
hệ thống đưa tiền ra cho khách. 
C. Ca sử dụng chuyển 
tiền 
Giống như ca sử dụng gửi tiền. Chỉ khác ở chỗ chọn 
chức năng chuyển tiền là xong, sau đó không cần 
làm
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Hình thức hóa ca sử dụng
03/05/2018
18
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
B4. Sắp thứ tự ưu tiên các ca sử dụng

 Xác định các ca sử dụng quan trọng nhất,
mang ý nghĩa về mặt kiến trúc

 Xác định thứ tự ca sử dụng sẽ được triển
khai ngay (phân tích, thiết kế, thực thi,...)

 Ví dụ: Trong hệ thống ATM
• Rút tiền là ca quan trọng nhất
• Chuyển tiền và Gửi tiền ít quan trọng hơn
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
B5. Cấu trúc mô hình ca sử dụng

 Mục đích
• Phân rã hoặc góm nhóm các ca sử dụng
• Làm cho mô hình dễ hiểu và dễ làm việc

 Các bước
• Mô tả chức năng chung

 Ca sử dụng trừu tượng

 Quan hệ tổng quát hóa
• Mô tả mối quan hệ giữa các ca sử dụng

 Quan hệ mở rộng (>)

 Quan hệ sử dụng (>)
03/05/2018
19
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
B6. Xây dựng biểu đồ ca sử dụng

 Chú ý
• Mỗi ca sử dụng luôn được ít nhất một tác nhân
kích hoạt
• Ca sử dụng cung cấp các thông tin cần thiết
cho tác nhân và ngược lại, tác nhân cung cấp
dữ liệu đầu vào cho ca sử dụng thực hiện.
• Vẽ các tác nhân ngoài ở xung quanh, các ca sử
dụng ở trung tâm cùng với các mối quan hệ
giữa các ca sử dụng đó
• Vẽ đường nối thể hiện tương tác giữa các tác
nhân ngoài và các ca sử dụng.
03/05/2018
20
Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hiện đại
Ví dụ