Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống thông tin - Bài 7: Quá trình phát triển phần mềm hướng đối tượng - Thạc Bình Cường

p và các sơ
đồ tương tác (sơ đồ trình tự và sơ đồ hợp tác);
Các sơ đồ lớp được phát triển cho các tầng (layer) truy cập dữ
liệu, quan sát và miền;
Các sơ đồ tương tác mở rộng các sơ đồ trình tự hệ thống.
2
1
4
3
5
5v2.0013112205
1. THIẾT KẾ HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG – CẦU NỐI GIỮA PHÉP PHÂN TÍCH 
VÀ LẬP TRÌNH
• Cầu nối giữa các yêu cầu của người sử dụng với lập trình hệ thống mới;
• Thiết kế hướng đối tượng là qui trình mà qua đó các mô hình hướng đối tượng
chi tiết được thiết lập;
• Các lập trình viên sử dụng thiết kể để viết mã và test hệ thống mới;
• Giao diện sử dụng, mạng, bộ kiểm soát, tính bảo mật, và cơ sở dữ liệu đòi hỏi
các mô hình và thao tác thiết kế.
6v2.0013112205
2. TỔNG QUAN CÁC CHƯƠNG TRÌNH HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG
• Thiết lập các đối tượng kết hợp cùng nhau để đạt được một kết quả;
• Đối tượng chứa đựng các thuộc tính cần thiết và logic chương trình trong
một đơn vị;
• Các đối tượng gửi cho nhau các thông điệp và hợp tác để hỗ trợ các chức
năng của chương trình chính;
• Nhà thiết kế hệ thống OO cung cấp chi tiết cho các nhà lập trình: Các sơ đồ
thiết kế lớp, các sơ đồ tương tác (vài) sơ đồ trạng thái.
7v2.0013112205
SƠ ĐỒ CHƯƠNG TRÌNH HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG DỰA TRÊN SỰ KIỆN
Đối tượng
sinh viên
Đối tượng dữ liệu
đầu ra
2. Tạo đối tượng
sinh viên
1. Nhập ID
sinh viên
4. Nhập các cập nhật
thông tin cá nhân
Đối tượng
cơ sở dữ liệu
5. Cập nhật cơ sở dữ liệu
3. Truy lục dữ liệu
về sinh viên
6. Lưu các cập nhật
vào cơ sở dữ liệu
8v2.0013112205
VÍ DỤ LỚP THIẾT KẾ CHO LỚP HỌC SINH VIÊN ĐÃ ĐƠN GIẢN HÓA
9v2.0013112205
3. CÁC MÔ HÌNH VÀ QUY TRÌNH THIẾT KẾ HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG
• Các sơ đồ được phát triển trong quá trình phân tích: Sơ đồ tình huống sử dụng
(use case), các mô tả tình huống sử dụng và các sơ đồ thao tác, các sơ đồ mô hình
miền (domain model) lớp, và các sơ đồ trình tự hệ thống;
• Các sơ đồ được phát triển trong quá trình thiết kế:
 Các sơ đồ thiết kế lớp – thiết lập các lớp hướng đối tượng cần thiết cho lập
trình, sự điều hướng giữa các lớp, tên thuộc tính và các đặc tính, tên phương
pháp và các đặc tính;
 Các sơ đồ tương tác, các sơ đồ đóng gói.
10v2.0013112205
CÂU HỎI TƯƠNG TÁC
Dùng các công cụ nào để vẽ các biểu đồ?
11v2.0013112205
3.1. CÁC MÔ HÌNH THIẾT KẾ VỚI CÁC MÔ HÌNH DỮ LIỆU ĐẦU VÀO 
TƯƠNG ỨNG
Các sơ đồ trình tự hệ thống
Các sơ đồ lớp mô hình vùng
Các mô tả tình huống
sử dụng và sơ đồ
hoạt động
Các mô hình phân tích Các mô hình thiết kế
Các sơ đồ lớp thiết kế
Các sơ đồ tình huống
sử dụng
Các sơ đồ đóng gói
12v2.0013112205
3.2. CÁC KÝ HIỆU THIẾT KẾ LỚP
• UML không phân biệt giữa các ký hiệu thiết kế lớp và các kí hiệu mô hình miền;
• Mô hình miền (Domain model) thể hiện môi trường làm việc của người sử dụng;
• Việc thiết kế lớp cụ thể là xác định các lớp của phần mềm;
• UML sử dụng các ký tự mẫu sẵn (stereotype) để phân loại một thành tố mô hình bởi
chính các đặc tính của nó.
“Thực thể”
“Kiểm soát”
“Đường bao”
“Truy cập
thông tin”
Khách hàng
Điều khiển
tình huống sử dụng
Cửa sổ order
Cửa sổ order
13v2.0013112205
3.3. CÁC LỚP THIẾT KẾ TIÊU CHUẨN
• Thực thể (Entity): Các nhận dạng thiết kế cho các lớp miền vấn đề;
• Lớp vĩnh cửu (Persistent class): Tồn tại ngay cả sau khi hệ thống đã được đóng;
• Đường bao (Boundary): Đựơc thiết kế để tạo nên đường bao tự động của hệ thống;
• Các lớp cửa sổ và giao diện sử dụng;
• Bộ điều khiển (Control): Trung gian giữa đường bao và các lớp thực thể, giữa tầng
quan sát và tầng domain;
• Truy cập dữ liệu (Data access): Truy lục dữ liệu và gửi các dữ liệu tới cơ sở dữ liệu.
14v2.0013112205
3.4. KÍ HIỆU LỚP THIẾT KẾ
• Tên: Thông tin mẫu sẵn có và tên lớp;
• Thuộc tính (Attributes); Visibility (tính hiển thị riêng hoặc mở rộng), tên thuộc tính,
loại hiển thị, trị số ban đầu, đặc tính;
• Singature phương pháp (Method signatures): Thông tin cần thiết để cầu viện (gọi)
phương pháp:
 Tính hiển thị phương pháp, tên phương pháp, loại hiển thị (các thông số phản
hồi), danh sách thông số phương pháp (những tranh luận sắp tới);
 Phương pháp quá tải (Overloaded method): Phương pháp cùng một tên
nhưng có hai hoặc nhiều danh sách thông số khác nhau.
• Các ký hiệu bên trong dùng để xác định lớp thiết kế:
“Tên stereotype”
Tên lớp: Lớp mẹ
Danh sách thuộc tính
Tên hiển thị: Loại – hiển thị = Trị số ban đầu (đặc tính)
Danh sách phương pháp
Tên hiển thị: Loại – hiển thị = Trị số ban đầu (danh sách thông số)
15v2.0013112205
VÍ DỤ: DÙNG SƠ ĐỒ MIỀN VÀ SƠ ĐỒ THIẾT KẾ LỚP
16v2.0013112205
4. MỘT VÀI NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ CƠ BẢN
• Sự đóng gói (Encapsulation): Mỗi đối tượng là một thể thống nhất chứa đựng
các dữ liệu và phương thức để truy cập dữ liệu;
• Tái sử dụng đối tượng (Object reuse): Các nhà thiết kế thường tái sử dụng
các lớp giống nhau cho các thành phần windows;
• Ẩn thông tin (Information hiding): Dữ liệu đồng nhất với đối tượng không
được hiển thị;
• Tính hiển thị có điều hướng (Navigation visibility): Đối tượng có thể quan sát
và tương tác với các đối tượng khác.
17v2.0013112205
TÍNH HIỂN THỊ CÓ HƯỚNG GIỮA KHÁCH HÀNG VÀ ĐƠN ĐẶT HÀNG
18v2.0013112205
5. KẾT HỢP VÀ GẮN KẾT
• Kết hợp (Coupling): Sự đo lường mặt lượng các lớp trong sơ đồ thiết kế lớp có
thể liên kết với nhau như thế nào?
 Các mũi tên điều hướng trên sơ đồ thiết kế lớp;
 Thấp: Hệ thống dễ hiểu và dễ duy trì hơn.
• Gắn kết (Cohesion):
 Sự đo lường mặt lượng tính nhất quán của các chức năng bên trong một
lớp riêng lẻ;
 Sự phân chia trách nhiệm (Separation of responsibility) – chia lớp gắn kết
thấp thành các lớp có mức gắn kết cao.
19v2.0013112205
VÍ DỤ 1 SƠ ĐỒ LỚP MÔ HÌNH DOMAIN RMO
20v2.0013112205
SƠ ĐỒ LỚP THIẾT KẾ MỘT PHẦN CHO TÌNH HUỐNG TÌM KIẾM 
CÁC MẶT HÀNG CÓ SẴN
21v2.0013112205
5.1. CÁC ĐỐI TƯỢNG ĐƯỢC BAO HÀM TRONG TÌM KIẾM 
CÁC MẶT HÀNG CÓ SẴN (LOOK UP ITEM AVAILABILITY)
22v2.0013112205
5.2. SSD ĐỐI VỚI KỊCH BẢN ĐẶT HÀNG QUA ĐIỆN THOẠI 
CỦA TÌNH HUỐNG TẠO ORDER MỚI
23v2.0013112205
5.3. SƠ ĐỒ TRÌNH TỰ MỘT PHẦN CHO KỊCH BẢN ĐẶT HÀNG 
QUA ĐIỆN THOẠI
24v2.0013112205
6. THIẾT KẾ VỚI CÁC SƠ ĐỒ HỢP TÁC
• Các sơ đồ hợp tác và các sơ đồ trình tự:
 Cả hai loại đều là các sơ đồ tương tác;
 Cả hai loạI đều lưu giữ các thông tin giống nhau;
 Qui trình thiết kế cho hai loại cũng giống nhau.
• Mô hình được sử dụng là tham chiếu cá nhân của người thiết kế:
 Sơ đồ trình tự (Sequence diagram): Vì các mô tả tình huống sử dụng và các
bước của trình tự theo hội thoại;
 Sơ đồ hợp tác (Collaboration diagram): Nhấn mạnh sự kết hợp.
25v2.0013112205
6.1. CÁC KÍ HIỆU CỦA MỘT SƠ ĐỒ KẾT HỢP
26v2.0013112205
6.2. SƠ ĐỒ HỢP TÁC TRONG TÌM KIẾM CÁC MẶT HÀNG CÓ SẴN
27v2.0013112205
6.3. SƠ ĐỒ HỢP TÁC CHO TẠO MỘT ORDER MỚI
28v2.0013112205
6.4. TÌNH HUỐNG TÌM KIẾM CÁC MẶT HÀNG CÓ SẴN DÙNG CÁC 
KÝ HIỆU BIỂU TƯỢNG
29v2.0013112205
7. CẬP NHẬT SƠ ĐỒ THIẾT KẾ LỚP
• Sơ đồ thiết kế lớp được phát triển cho từng tầng:
 Các lớp mới cho tầng quan sát và truy cập dữ liệu;
 Các lớp mới cho các kiểm soát tình huống tầng domain.
• Các thông điệp của sơ đồ trình tự được sử dụng để bổ sung các phương thức:
 Các phương thức xây dựng (Constructor methods);
 Lấy dữ liệu và tạo lập phương thức;
 Các phương thức cụ thể cho từng tình huống sử dụng.
30v2.0013112205
7.1. LỚP THIẾT KẾ VỚI ĐỊNH DANH HÀM CHO MỘT LỚP ORDER
31v2.0013112205
7.2. SƠ ĐỒ THIẾT KẾ LỚP CẬP NHẬT CHO TẦNG MIỀN NGHIỆP VỤ
32v2.0013112205
8. CÁC CHƯƠNG TRÌNH ĐÓNG GÓI – KẾT CẤU CÁC THÀNH PHẦN 
CHỦ YẾU
• Sơ đồ cấp bậc cao trong UML để tổ chức các lớp của các nhóm liên quan;
• Nhận dạng các thành phần chính của hệ thống và sự phụ thuộc;
• Quyết định các phân chia chương trình cho từng tầng:
 Quan sát, miền nghiệp vụ và truy cập dữ liệu;
 Có thể chia hệ thống thành các hệ thống con và thể hiện cấp lồng bên
trong nghỉ phép.
33v2.0013112205
VÍ DỤ 1 THIẾT KẾ MỘT PHẦN CỦA SƠ ĐỒ ĐÓNG GÓI PACKAGE 
CHO RMO
34v2.0013112205
VÍ DỤ 2 CÁC GÓI HỆ THỐNG CON RMO
35v2.0013112205
TỔNG KẾT PHẦN THIẾT KẾ SƠ ĐỔ UML
• Thiết kế hướng đối tượng chính là cầu nối giữa các đòi hỏi của người sử dụng
(trong các mô hình phân tích) và hệ thống cuối cùng (được tạo lập bằng ngôn
ngữ lập trình);
• Thiết kế hệ thống do các tình huống thiết kế, các chương trình thiết kế lớp, và
các sơ đồ trình tự;
• Sơ đồ lớp miền domain được biến đổi thành các sơ đồ lớp thiết kế: Các sơ đồ
trình tự là sự mở rộng các sơ đồ trình tự của hệ thống.
36v2.0013112205
9. CƠ SỞ DỮ LIỆU HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG
• Mở rộng trực tiếp của thiết kế và kiểu lập trình OO;
• ODBMS lưu trữ dữ liệu như các đối tượng hoặc các lớp;
• Hỗ trợ trực tiếp cho phương pháp lưu trữ, dịch chuyển, lồng, liên kết đối tượng
hoặc kiểu do lập trình viên xác định;
• Ngôn ngữ định nghĩa đối tượng (ODL): Ngôn ngữ chuẩn để mô tả cấu trúc và
nội dung của một cơ sở dữ liệu đối tượng.
37v2.0013112205
CÂU HỎI TƯƠNG TÁC 
Có phải dùng hết các loại biểu đồ không? Tại sao?
38v2.0013112205
10. THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG
• Xác định các lớp yêu cầu phải được lưu trữ một cách bền vững;
• Định nghĩa các lớp bền vững;
• Thể hiện quan hệ giữa các lớp bền vững;
• Lựa chọn kiểu dữ liệu phù hợp và giới hạn giá trị (nếu cần thiết) cho mỗi trường.
39v2.0013112205
11. BIỂU DIỄN QUAN HỆ
• Các định danh đối tượng:
 Nhằm xác định các đối tượng duy nhất;
 Lưu trữ địa chỉ hoặc tham chiếu vật lý;
 Liên kết các đối tượng của một lớp với lớp khác.
• ODBMS sử dụng các thuộc tính có chứa các định danh đối tượng để tìm kiếm
các đối tượng có liên kết với các đối tượng khác;
• Từ khoá quan hệ có thể được sử dụng để thể hiện quan hệ giữa các lớp;
• Các thuận lợi:
 ODBMS có trách nhiệm xác định liên kết giữa các đối tượng;
 ODBMS có trách nhiệm duy trì toàn vẹn tham chiếu.
• Loại quan hệ:
 1:1, 1:M, M:M (một-một, một-nhiều, nhiều-nhiều);
 Lớp Liên kết được sử dụng với M:M.
40v2.0013112205
11.1. SƠ ĐỒ LỚP RMO
41v2.0013112205
11.2. QUAN HỆ 1:1 THỂ HIỆN THÔNG QUA CÁC THUỘC TÍNH CHỨA 
ĐỊNH DANH ĐỐI TƯỢNG
42v2.0013112205
11.3. QUAN HỆ 1-M GIỮA CÁC LỚP CUSTOMER VÀ ORDER
43v2.0013112205
11.4. QUAN HỆ 1:M VỚI CÁC THUỘC TÍNH CHƯA ĐỊNH DANH 
ĐỐI TƯỢNG
44v2.0013112205
11.5. QUAN HỆ M:M GIỮA CÁC LỚP EMPLOYEE VÀ PROJECT
45v2.0013112205
11.5. QUAN HỆ M:M GIỮA CÁC LỚP EMPLOYEE VÀ PROJECT
46v2.0013112205
VÍ DỤ KHÁI QUÁT HÓA PHÂN CẤP TRONG MÔ HÌNH LỚP RMO
47v2.0013112205
12. THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU QUAN HỆ - ĐỐI TƯỢNG LAI GHÉP
• RDBMS (DBMS lai ghép) được sử dụng để lưu trữ các thuộc tính và
quan hệ đối tượng;
• Thiết kế sơ đồ quan hệ hoàn chỉnh và đồng thời thiết kế tập các
lớp tương đương;
• Không khớp giữa kiểu dữ liệu quan hệ và OO:
 Các phương pháp lớp không thể lưu trữ trực tiếp hoặc thực thi
tự động;
 Quan hệ hạn chế hơn so với ODBMS;
 ODBMS có thể thể hiện nhiều kiểu dữ liệu hơn.
48v2.0013112205
13. LỚP VÀ THUỘC TÍNH
• Các trình thiết kế lưu trữ các lớp và thuộc tính đối tượng trong RDBMS
thông qua các bảng;
• Sơ đồ quan hệ được thiết kế dựa vào sơ đồ lớp;
• Bảng được tạo cho từng lớp;
• Các trường của từng bảng cũng như các thuộc tính của từng lớp;
• Hàng chứa các giá trị thuộc tính của một đối tượng duy nhất;
• Trường khoá được lựa chọn cho từng bảng.
49v2.0013112205
13.1. HIỂN THỊ CÁC DỮ LIỆU ĐƯỢC LƯU TRỮ
Sự phù hợp về khái niệm trong hiển thị cơ sở dữ liệu hướng đối tượng
CSDL thực thể liên kết và CSDL quan hệ của các dữ liệu được lưu trữ
CộtThuộc tínhThuộc tính
HàngEntity InstanceĐối tượng
BảngLoại thực thểLớp
Cơ sở dữ liệu quan hệLiên kết thực thểHướng đối tượng
50v2.0013112205
13.2. TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC LỚP
51v2.0013112205
14. KIỂU DỮ LIỆU
• Định dạng lưu trữ và nội dung được phép của biến chương trình, biến trạng thái đối
tượng hoặc trường hay đối tượng cơ sở dữ liệu;
• Các kiểu dữ liệu cơ bản được thực thi trực tiếp: Địa chỉ bộ nhớ (con trỏ), Boolean,
số nguyên;
• Các kiểu dữ liệu phức hợp do người dùng định nghĩa: Ngày, giờ, chuyển động sóng,
hình video, URLs.
52v2.0013112205
14.1. CÁC KIỂU DỮ LIỆU DBMS QUAN HỆ
• Trình thiết kế phải chọn kiểu dữ liệu phù hợp cho từng trường trong sơ đồ cơ sở dữ
liệu quan hệ;
• Các lựa chọn cho các trường rất rõ ràng:
 Tên và địa chỉ sử dụng một tập các dãy ký tự có độ dài cố định hoặc biến đổi;
 Số lượng lưu kho có thể sử dụng các số nguyên;
 Giá từng vật phẩm có thể sử dụng các số thực.
• Các kiểu dữ liệu phức hợp (DATE, LONG, LONGRAW).
53v2.0013112205
14.2. CÁC CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN TÁN
• Hiếm khi các cơ sở dữ liệu tổ chức được lưu trữ trong một vị trí trong một cơ sở dữ
liệu đơn nhất;
• Các hệ thống thông tin khác nhau trong một tổ chức được xây dựng tại các thời điểm
khác nhau;
• Các phần nhỏ dữ liệu của một tổ chức có thể do các bộ phận khác nhau nắm giữ và
quản lý;
• Chất lượng của hệ thống được cải thiện khi dữ liệu gần với các chương trình ứng
dụng chính.
54v2.0013112205
14.3. CẤU TRÚC MÁY CHỦ CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐƠN
Một cấu trúc máy chủ cơ sở dữ liệu đơn
Mạng LAN
Mạng
diện rộng
Mạng LAN
Máy chủ CSDL
55v2.0013112205
14.4. CẤU TRÚC MÁY CHỦ CƠ SỞ DỮ LIỆU NHÂN BẢN
Một cấu trúc máy chủ cơ sở dữ liệu tái tạo
Mạng LAN
Mạng
diện rộng
Mạng LAN
Máy chủ
CSDL
(bản sao 1)
Máy chủ
CSDL
(bản sao 2)
56v2.0013112205
14.5. SƠ ĐỒ CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN KHU THÀNH 2 NHÓM CON 
TRUY NHẬP MÁY KHÁCH
Sơ đồ cơ sở dữ liệu phân khu thành hai nhóm con truy nhập máy khách
Sơ đồ dành cho các
khách hàng nhóm A
Sơ đồ dành cho các
khách hàng nhóm B
57v2.0013112205
14.6. CẤU TRÚC MÁY CHỦ CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN KHU
LAN nhóm
khách hàng A
WAN
LAN nhóm
khách hàng B
Máy chủ CSDL phần B
Máy chủ CSDL phần A
58v2.0013112205
14.7. CẤU TRÚC MÁY CHỦ CƠ SỞ DỮ LIỆU TẬP TRUNG
Máy chủ CSDL
Marketing
Máy chủ CSDL
Sản phẩm
Máy chủ CSDL
Kế toán
Máy chủ
CSDL
Kết hợp
59v2.0013112205
14.8. CẤU TRÚC MÁY CHỦ CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN KHU VÀ NHÂN 
BẢN CỦA RMO
Máy chủ CSDL
Phân khu tái tạo
Máy chủ CSDL
Phân khu tái tạo
Máy chủ CSDL
Trung tâm
Máy chủ CSDL
phân khu tái tạo
Trung tâm
dữ liệu
LAN
Trụ sở
công ty
LAN Trung tâm
đặt hàng
qua điện
thoại
Trung tâm
đặt hàng
qua thư
LAN
Nhà kho
(3 địa điểm)
LAN
WAN
60v2.0013112205
CÂU HỎI TƯƠNG TÁC 
Ưu điểm của CSDL hướng đối tượng? Tại sao hiện nay vẫn dùng CSDL 
dạng quan hệ?
61v2.0013112205
TÓM LƯỢC CUỐI BÀI
• Các hệ thống thông tin hiện đại lưu trữ thông tin trong các cơ sở dữ liệu,
truy nhập và quản lý dữ liệu thông qua DBMS;
• DBMS quan hệ được sử dụng phổ biến;
• DBMS đối tượng ngày càng trở nên phổ biến;
• Hoạt động chính của thiết kế hệ thống là xây dựng các sơ đồ cơ sở dữ liệu
đối tượng và quan hệ;
• Cơ sở dữ liệu quan hệ là tập hợp các dữ liệu được lưu trữ trong các bảng
và được phát triển từ sơ đồ quan hệ thực thể;
• Cơ sở dữ liệu đối tượng lưu trữ dữ liệu như là tập hợp các đối tượng có liên
kết và được phát triển từ các sơ đồ lớp;
• Các đối tượng cũng có thể được lưu trữ trong RDBMS;
• RDBMS không thể lưu trữ các phương pháp;
• RDBMS không thể trực tiếp thể hiện dịch chuyển;
• Các hệ thống thông tin vừa và lớn thường sử dụng nhiều cơ sở dữ liệu
hoặc các máy chủ cơ sở dữ liệu trong nhiều khu vực địa lý.