Bài giảng Nhập môn công nghệ phần mềm - Chương 6: Thiết kế - Nguyễn Thanh Bình

 Thi t k  (6)
 Nguy n Thanh Bình
 Khoa Công ngh Thôngtin
 Tr ưng ði h c Bách khoa
 ði h c ðà Nng
Thi t k  ?
 phân tích bài toán/v n ñ
  xu t phát t  yêu c u
 mô t  mt ho c nhi u gi i pháp
  ñánh giá các gi i pháp, ch n gi i pháp t t nh t
  mt m c tr u t ưng nh t ñnh
  s dng các mô hình
 3 tính ch t
  tr  li câu h i “nh ư th  nào”
  mô t  ch  yu là cu trúc
  b qua các chi ti t cài ñt
 • gi i pháp tr u t ưng ≠ gi i pháp c  th 
2
 1
 Các giai ñon thi t k 
  Ho t ñng thi t k  xu t hi n trong các mô 
 hình phát tri n khác nhau
  Hai giai ñon thi t k  chính
  Thi t k  ki n trúc
 • phân tích gi i pháp thành các thành ph n
 • ñnh ngh ĩa giao di n gi a các thành ph n
 • ñnh ngh ĩa ph n v n ññưc gi i quy t b i m i 
 thành ph n
 • có th ñưc th c hi n b i nhi u m c tr u t ưng
  Thi t k  chi ti t
 • thi t k  thu t toán, c u trúc d  li u...
 3
 Các giai ñon thi t k 
 Requirements
 specification
 Design activities
Architectural Abstract Interface Component Data Algorithm
 design specificatio design design structure design
 n design
 Data
 System Software Interface Component Algorithm
 structure
architecture specification specification specification specification
 specification
 Design products
 4
 2
Các giai ñon thi t k 
 Architectural design
  xác ñnh các h  th ng con
 Abstract specification
  ñc t  các h  th ng con
 Interface design
  mô t  giao di n các h  th ng con
 Component design
  phân tích h  th ng con thành các thành ph n
 Data structure design
  các c u trúc d  li u l ưu tr  d li u c a bài toán
 Algorithm design
  thi t k  thu t toán cho các hàm/mô-ñun
5
Ti sao ph i thi t k  ?
 có mt ki n trúc t t
  làm ch ñưc c u trúc h  th ng
  “chia ñ tr ”
 ñt ñưc các tiêu chu n ch t l ưng
  tái s  dng / d  ke em th  / d  bo trì...
 thi t k hưng ñn s thayñi (design for 
 change)
6
 3
Thi t k  và sthayñi
 Thay ñi = tích ch t ñc tr ưng c a ph n 
 mm
 D báo thay ñi là cn thi t
  gi m chi phí bo trì
 D báo thay ñi là khókhăn
  sthayñi th ưng không ñưc xác ñnh 
 tr ưc
  nhi u y u t thayñi cùng lúc
  th i ñim thay ñi là khó có th  bi t tr ưc
7
Thi t k  và sthayñi
 Các y u t  có th thayñi
  thu t toán
  cu trúc d  li u
  bi u di n d  li u bên ngoài
  thi t b  ngo i vi
  môi tr ưng xã h i
  yêu c u khách hàng
8
 4
Thi t k hưng mô-ñun
 Ph n m m là tp h p g m các mô-ñun 
 tươ ng tác v i nhau
 Mô-ñun hóa ñóng vai trò quan tr ng ñ có
 ñưc ph n m m ch t l ưng v i chi phí th p
 Mc ñích thi t k  h th ng
  xác ñnh các mô-ñun có th 
  xác ñnh t ươ ng tác gi a các mô-ñun
9
Các tiêu chu n c a m t 
ph ươ ng pháp thi t k 
 Các tiêu chu n ññ ánh giá mt ph ươ ng 
 pháp thi t k hưng mô-ñun
  tính phân rã (modular decomposability)
  tính t ng h p (modular composability)
  tính d  hi u (modular understandability)
  tính liên t c (modular continuity)
  tính b o v  (modular protection)
10
 5
Các tiêu chu n c a m t 
ph ươ ng pháp thi t k 
 tính phân rã (modular decomposability)
  phân rã v n ñ thành các v n ñ con nh 
 hơn
  có th  gi i quy t các v n ñ con m t cách 
 ñc l p
  các ph ươ ng pháp thi t k  t trên xu ng (to-
 down design) th a mãn tiêu chu n này
11
Các tiêu chu n c a m t 
ph ươ ng pháp thi t k 
 tính t ng h p (modular composability)
  các mô-ñun d  dàng ñưc k t h p v i nhau 
 ñ to nên các h  th ng m i
  có mi quan h  ch t ch  vi tính tái s  dng
  tính t ng h p có th xungñt v i tính phân 
 rã
 • phân rã thành các mô-ñun chuyên bi t thay vì các 
 mô-ñun t ng quát
12
 6
Các tiêu chu n c a m t 
ph ươ ng pháp thi t k 
 tính d  hi u (modular understandability)
  thi t k  các mô-ñun m t cách d  hi u
  tính ch t m i mô-ñun
 • mi mô-ñun có d hi u ?
 • các tên s  dng có ý ngh ĩa ?
 • cso s  dng thu t toán ph c t p ?
  Ví d
  s dng “goto”
  ch ươ ng trình vài nghìn dòng l nh, nhưng không s 
 dng hàm/th  tc
13
Các tiêu chu n c a m t 
ph ươ ng pháp thi t k 
 tính liên t c (modular continuity)
  mt s thayñi trong ñc t  yêu c u ch  dn 
 ñn s thayñi trong m t (ho c m t s  ít) 
 mô-ñun
  Ví d
 ☺không s  dng s  ho c chu i ký t trongchương
 trình, ch ñưc s  dng các h ng ñã ñnh ngh ĩa
 s dng m ng
14
 7
Các tiêu chu n c a m t 
ph ươ ng pháp thi t k 
 tính b o v  (modular protection)
  ki n trúc ñươ c thi t k  sao cho n u m t ñiu 
 ki n b t th ưng x y ra, ch  mt (ho c m t s 
 ít) mô-ñun b  nh h ưng
15
Thi t k  ki n trúc
 Ki n trúc = t p h p các thành 
 ph n/mô-ñun và quan h  gi a chúng
  các thành ph n/mô-ñun
 • hàm / nhóm các hàm / l p ...
  quan h 
 • s dng / g i / th a k  ...
16
 8
Ch t l ưng c a ki n trúc
 mi mô-ñun có tính k t c  cao (high 
 cohesion)
  mt mô-ñun là mt ñơ n v  lô-gíc
  toàn b mô -ñun cùng ñóng góp th c hi n 
 mt m c tiêu
 liên k t l ng l o (low coupling) gi a các mô-
 ñun
  ít ràng bu c, ph  thu c l n nhau
 d hi u
 ñnh ngh ĩa r  ràng
  các mô-ñun và quan h  gi a chúng
17
Các lo i ki n trúc
 Ba lo i mô hình ki n trúc th ưng ñưc s 
 dng
  chia s  d li u: mô hình “Repository”
  chia s  dch v , servers: mô hình “Client-
 Server”
  mô hình l p (layered model)
18
 9
Mô hình “Repository”
 Nguyên t c
  d li u chia s ñưc t p trung trong m t 
 CSDL
  các h  th ng con ñu truy c p vào CSDL 
 chung
 Khi m t l ưng d  li u l n c n chia s  gi a 
 các h  th ng con
  mô hình “Repository”thưng ñưc s  dng
19
Mô hình “Repository”
 Ví d ki n trúc m t công c  CASE
20
 10
Mô hình “Repository”
 Ưu di m
  ñơ n gi n
  hi u qu  khi chia s lưng d  li u l n
  sñc l p c a các h  th ng con
 Hn ch 
  các h  th ng con ph i th ng nh t trên mô 
 hình d  li u “repository”
  khókhănkhiphânt án d  li u
21
Mô hình “Client-Server”
 Nguyên t c
  mô hình phân tán: d  li u và xlýñưc 
 phân tán trên nhi u thành ph n khác nhau
 H th ng bao g m
  các servers cung c p các d ch v 
 • có th  có nhi u servers
  các clients yêu c u các d ch v 
  ph ươ ng th c trao ñi
 • mng hay trên m t máy tính
22
 11
Mô hình “Client-Server”
 Ví d
23
Mô hình “Client-Server”
 Ưu ñim
  s dng hi u qu  mng
  d dàng thêm server m i ho c nâng c p server hi n 
 ti
  phân tán d  li u d  dàng
 Hn ch 
  mi h  th ng con quan lý d  li u riêng c a nó
 • có th  dn ñn d ư th a
  không có ki n trúc t p trung ghi nh n các dich v 
 • khókhănñ xác ñnh d  li u hay d ch v  s dng
24
 12
Mô hình l p
 Nguyên t c
  t ch c h  th ng thành t p h p các l p
  mi l p cung c p t p h p các d ch v 
 ñưc s  dng ñ mô t  quan h  gi a các 
 h th ng con
 khi giao di n c a m t l p thay ñi, ch  lp 
 k cn b  nh h ưng
 h tr  mô hình phát tri n t ăng tr ưng
25
Mô hình l p
 Ví d: h  th ng qu n lý phiên b n
26
 13