Phân tích thiết kế hệ thống thông tin 2

PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HTTT
Đại học Khoa Học Tự Nhiên
Khoa CNTT
ThS Phạm Nguyễn Cương
Chương 2 MÔ HÌNH VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH HÓA
Mô hình
Phương pháp mô hình hoá
Lịch sử các phương pháp mô hình hóa
Một số phương pháp phân tích thiết kế hệ thống hướng đối tượng
Một số mô hình tiêu biểu
Mô hình (Model)
Mô hình là một dạng thể hiện đơn giản hoá của thế giới thực (Efraim Turban ).
Các đặc điểm:
Diễn đạt một mức trừu tượng hóa
Tuân theo một quan điểm
Có một hình thức biểu diễn (văn bản, đồ hoạ: đồ thị, sơ đồ, biểu đồ,…)

Phân loại mô hình
Mô hình tĩnh và mô hình động
Mô hình tĩnh:
Biểu diễn thông số hệ thống
Cấu trúc của hệ thống (dữ liệu, thông tin) và những cấu trúc tĩnh khác
Mô hình động:
Biểu diễn hành vi, thủ tục của hệ thống
Sự tượng tác giữa các đối tượng nhằm thực hiện hoạt động hệ thống

Mô hình hoá (modeling)
Là công việc biểu diễn thế giới thực dùng mô hình
Mục đích của mô hình hoá:
Làm sáng tỏ vấn đề tiếp cận
Mô phỏng được hình ảnh tương tự của hệ thống
Gia tăng khả năng duy trì hệ thống
Làm đơn giản hóa hệ thống
Phương pháp mô hình hóa (Methodology)
Phương pháp mô hình hoá (phương pháp phân tích thiết kế) là một tập các khái niệm, quy tắc, thứ tự và cách thực hiện để biểu diễn HTTT khi chuyển đổi thành tự động hoá.
Thành phần một phương pháp:
Tập khái niệm và mô hình
Ví dụ: phương pháp SA: mô hình DFD, phương pháp BOOCH: Class diagram, Object diagram, State transition diagram, module diagram, process diagram, interaction diagram
Qui trình triển khai: gồm các bước và kết quả từng bước
Công cụ trợ giúp
Chương 2 MÔ HÌNH VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH HÓA
Mô hình
Phương pháp mô hình hoá
Lịch sử các phương pháp mô hình hóa
Một số phương pháp phân tích thiết kế hệ thống hướng đối tượng
Một số mô hình tiêu biểu
Lịch sử các phương pháp mô hình hóa
Thập niên 60
Phương pháp sơ đẳng với đặc tính chung là chuẩn hóa kỹ thuật của các nhà phát triển ứng dụng
Thập niên 70
Phương pháp Descartes với đặc trưng là phân rã chức năng của HTTT theo mô hình phân cấp và ứng dụng các phương pháp lập trình cấu trúc, đơn thể. Một số phương pháp: HIPO, SADT, SA hay SSA, SA/SD,…
Hướng tiếp cận:
Tính rõ ràng
Tính dừng
Sự rút gọn

Lịch sử các phương pháp mô hình hóa
Thập niên 70 (tiếp)
Phân loại
Phân tích cấu trúc: phân rã chức năng HTTT (HIPO, SADT, PSL/PSA, SA-SD, SSA, SASS )
Khái niệm cấu trúc: mô tả cấu trúc các đơn thể (PSL/PSA, JSD, SA-SD )
Ưu điểm
Tiếp cận theo hướng từ trên xuống (top – down)
Dễ dàng áp dụng cho các hệ thống được cấu thành bởi những thành phần ghép nối
Tiếp cận từng bước
Khuyết điểm
Thiếu qui luật chính xác trong sự phân rã
Thiếu các ràng buộc về việc bố trí xứ lý theo thời gian
Khó khăn trong việc phân rã một hệ thống lớn
Lịch sử các phương pháp mô hình hóa
Thập niên 80: phương pháp hệ thống, tiếp cận dữ liệu và xử lý: MERISE, IDA, REMORA, IA,…
Cách tiếp cận
Tính toàn thể
Tính đúng đắn
Phân loại
Mô hình cấu trúc dữ liệu của hệ thống (hướng tiếp cận CSDL)
Mô hình hành vi hệ thống (tiếp cận theo hướng xử lý)
Bao gồm 2 trường phái
Lưỡng phần dữ liệu và xử lý: MCT, SADT, MERISE
Không phân biệt rõ ràng giữa dữ liệu và xử lý: IDA, Remora, ACM-PCM, CIAM
Ưu điểm
Mô hình ERA được sử dụng rộng rãi nhất
2 cách tiếp cận của hệ thống về dữ liệu và xử lý
Quan tâm đến những thành phần không tin học hóa
Khuyết điểm
Lưỡng phần dữ liệu và xử lý


Lịch sử các phương pháp mô hình hóa
Thập niên 90: phương pháp hướng đối tượng, mô hình tiêu biểu là OOD, HOOD, BON, OSA, … và sau này là OOSA, OOA, OMT, CRC, OOM, OOAD, UML/RUP
Đặc trưng cơ bản
Tính bao bọc (encapsulation)
Tính phân loại (classification)
Tính kết hợp (aggregation)
Tính thừa kế (heritage)
Phân loại: 2 hướng
Lập trình:lập trình đơn thể -> hướng đối tượng
Hệ quản trị CSDL: CSDL hướng đối tượng
Cách tiếp cận: 2 cách
Phương pháp kỹ thuật: CNPM (OOD, HOOD, BON, BOOCH, MECANO, OODA)
Phương pháp toàn cục:HTTT (OOA, OOSA, OOAD, OMT, OOM )

Lịch sử các phương pháp mô hình hóa
Thập niên 90
Ưu điểm
Cấu trúc hoá được các cấu trúc phức tạp và sử dụng được cấu trúc đệ qui
Xác định được đối tượng của hệ thống qua định danh đối tượng
Tính thừa kế được đưa ra tạo tiền đề cho việc tái sử dụng
Khuyết điểm
Nhiều khái niệm biểu diễn, khá rắc rối trong việc phân biệt ngữ nghĩa một số khái niệm gần nhau
Xác định một đối tượng khá khó khăn
Hướng tiếp cận về hệ thống vẫn còn đơn giản
Kiểu đối tượng <-> hành vi
Mô hình ER -> đối tượng
Lịch sử các phương pháp mô hình hóa
Tổng hợp lịch sử phương pháp tiếp cận
Chương 2 MÔ HÌNH VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH HÓA
Mô hình
Phương pháp mô hình hoá
Lịch sử các phương pháp mô hình hóa
Một số phương pháp phân tích thiết kế hệ thống hướng đối tượng
Một số mô hình tiêu biểu
OMT – Object Modeling Technique
Tiếp cận theo 3 cách nhìn về hệ thống:
Mô hình đối tượng mô tả cách nhìn tĩnh về hệ thống (lớp, thuộc tính, toán tử, kế thừa, mối kết hợp,…)
Mô hình động hệ thống mô tả khía cạnh của hệ thống có thể thay đổi theo thời gian (trạng thái, sự kiện, hành động, họat động)
Mô tả chức năng và việc chuyển đổi dữ liệu bên trong
OOA – Object Oriented Analysis
Sử dụng nguyên lý cấu trúc hoá kết hợp với quan điểm hướng đối tượng. Gồm 5 bước:
Tìm lớp và đối tượng
Xác định cấu trúc: cấu trúc tổng quát – chuyên biệt; cấu trúc tổng thể thành phần
Xác định chủ đề: tổng hợp mô hình lớp và đối tượng thành các đơnh vị lớn hơn
Xác định thuộc tính
Xác định dịch vụ: định nghĩa các toán tử cho các lớp
Chương 2 MÔ HÌNH VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH HÓA
Mô hình
Phương pháp mô hình hoá
Lịch sử các phương pháp mô hình hóa
Một số phương pháp phân tích thiết kế hệ thống hướng đối tượng
Một số mô hình tiêu biểu
Một số mô hình
Mô hình
Mô hình tổ chức
Mô hình phân cấp chức năng: phân rã một chức năng tổng hợp thành những chức năng chi tiết hơn.
Ví dụ: biểu diễn các chức năng của hệ thống cửa hàng nước giai khát
Chức năng
Quan hệ bao hàm
Mô hình tổ chức
Mô hình luân chuyển (hệ thống)
Ví dụ: biểu diễn quá trình xử lý đặt hàng của cửa hàng NGK






Mô hình dòng dữ liệu
Mô hình tương tác thông tin
Ví dụ: Mô hình tương tác đặt hàng cửa hàng NGK
Mô hình dòng dữ liệu
Mô hình dòng dữ liệu (DFD)
Ví dụ: Biểu diễn mô hình DFD của xử lý đặt hàng của cửa hàng NGK
Mô hình động
Mô hình mạng Petri-net
Ví dụ: các trạng thái của một đơn hàng NGK
Mô hình động
Mô hình trạng thái
Ví dụ: trạng thái một đơn hàng NGK
Mô hình động
Mô hình xử lý Merise
Ví dụ: biểu diễn xử lý của một đơn hàng NGK
Mô hình dữ liệu
Mô hình quan hệ
NGK(MA_NGK, TEN_NGK, HIEU, LOAI, DVTINH, DON_GIA)
ĐĐHANG_NGK(SO_DDH, NGAY_DAT, KHACH_HANG, NGAYGIAO, TRANG THAI)
CHITIET_DDH(MA_NGK, SO_DDH, SL_DAT, DONGIA_DAT)

Cấu trúc cơ bản
QUAN_HỆ1 (THUỘC TÍNH KHÓA1, THUỘC TÍNH,…)
QUAN_HỆ2 (THUỘC TÍNH KHÓA2, THUỘC TÍNH KHÓA NGOẠI,…)
Mô hình dữ liệu
Mô hình mạng
Mô hình dữ liệu
Mô hình thực thể - kết hợp
Mô hình đối tượng
Mô hình đối tượng theo OOA
UML (Unified Modeling Language)

Phương pháp Booch + phương pháp OMT  UP (Unified Process) (1994)
Jacobson đã nỗ lực tích hợp phương pháp UP + OOSE  UML đầu tiên (1996)
UML 1.0 công bố (1/1997)
UML 2.0 công bố (2004)
UML (Unified Modeling Language)

UML (Unified Modeling Language)

Các đặc trưng của một tiến trình sử dụng UML:
Tính lặp (iterative)
Gia tăng (incremental)
Tập trung vào người dùng (user – concentrated)
Hướng kiến trúc (well-defined structure)
UML (Unified Modeling Language)

Năm khung nhìn về hệ thống
UML (Unified Modeling Language)

Các sơ đồ mô tả khía cạnh tĩnh
Sơ đồ đối tượng (object diagram)
Sơ đồ lớp (class diagram)
Sơ đồ use case (use case diagram)
Sơ đồ thành phần (component diagram)
Sơ đồ triển khai (deployment diragram)
Các sơ đồ mô tả khía cạnh động
Các sơ đồ tương tác (interaction diagram)
Sơ đồ tuần tự (sequence diagram)
Sơ đồ hợp tác (collaboration diagram)
Sơ đồ hoạt động (activity diagram)
Sơ đồ chuyển dịch trạng thái (state transition diagram)
UML (Unified Modeling Language)

Sơ đồ lớp
UML (Unified Modeling Language)

Sơ đồ đối tượng
UML (Unified Modeling Language)

Sơ đồ Use case
UML (Unified Modeling Language)

Sơ đồ thành phần
UML (Unified Modeling Language)

Sơ đồ triển khai
UML (Unified Modeling Language)

Sơ đồ tuần tự
UML (Unified Modeling Language)

Sơ đồ trạng thái
UML (Unified Modeling Language)

Sơ đồ hoạt động