phân tích thiết kế hướng đối tượng sử dụng UML

Phân tích thiết kế hướng đối tượng bằng UML
CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Ngày nay, Công nghệ thông tin đã và đang đóng vai trò quan trọng trong
đời sống kinh tế xã hội của nhiều quốc gia trên thế giới, hệ thống tin học phát
triển nhanh chóng và ngày càng trở nên phức tạp.
Viêc phát triển các hệ thống phần mềm ngày càng trở nên phức tạp không
chỉ về quy mô và phạm vi ứng dụng mà còn cả sự thay đổi về nội dung. Nếu
trước đây, các hệ thống phần mềm sử dụng giao diện dòng lệnh từ các xâu kí tự
thì ngày nay đã được thay thế bằng giao diện đồ hoạ xu thế sự kiện: Kiến trúc
hệ thống đa tầng khách/chủ, cơ sở dữ liệu(CSDL) phân tán, Internet phát triển
mạnh mẽ... làm cho các hệ thống phần mềm càng trở nên phức tạp hơn.
Vấn đề đặt ra là việc xây dựng hệ thống phần mềm hiện nay, khó khăn lớn
nhất không phải là tốc độ thực hiện chương trình, kinh phí hay cái gì khác mà là
độ phức tạp. Vì thế hướng giải quyết là làm giảm bớt độ phức tạp của hệ thống
phần mềm. Các phương pháp tiếp cận khác nhau đều có thể giải quyết vấn đề
này nhưng ở các mức độ khác nhau.
Hiện nay, có hai cách tiếp cận phổ biến là tiếp cận hướng chức năng (truyền
thống) và tiếp cận hướng đối tượng.
Cách tiếp cận hướng chức năng cho phép xây dựng phần mềm là thực hiện
dãy tương tác chia nhỏ và hợp nhất. Chia nhỏ để hiểu rõ vấn đề và hợp nhất để
xây dựng hệ thống. Các chức năng của hệ thống được nhân diện sau đó lại được
tách thành các chức năng con. Tiến trình này được lặp đi lặp lại đến khi được
các thành phần đơn giản đến mức chúng được biểu diễn trực tiếp bằng các hàm
hay thủ tục của ngôn ngữ lập trình.[1]
Kiến trúc phần mềm được cài đặt theo cách tiếp cận hướng chức năng sẽ phản
ánh các chức năng hệ thống. Tiếp cận hướng chức năng và cơ chế phân cấp chỉ
cho lại kết quả mong muốn khi các chức năng được nhận biết đầy đủ và không
được thay đổi theo thời gian. Tuy nhiên trong thực tế phát triển phần mềm luôn
là tiến trình động, CSDL động không bao giờ kết thúc hoàn toàn và luôn có
những thay đổi, nâng cấp. Sửa đổi hay mở rộng hệ thống quá nhiều làm cho

chương trình khác xa so với ban đầu. Phương pháp này thuận tiện cho việc thiết
kế CSDL nhưng chỉ được diễn tả bằng một tập hợp các chức năng rời rạc, nên
chỉ thích hợp cho sự phân tích bước đầu hoặc cho các hệ thống đơn giản. Sản
phẩm hình thành từ giải pháp này khó bảo trì. Mọi chức năng đều chia sẻ khối
lượng dữ liệu lớn, các chức năng phải hiểu rõ dữ liệu được lưu trữ thế nào, khi
thay đổi cấu trúc dữ liệu kéo theo thay đổi mọi hàm liên quan.Mặt khác tiệm
cận này không hỗ trợ lập trình bằng ngôn ngữ hướng đối tượng như C++,
JAVA…Do đó cần phải có một phương pháp mới có khả năng làm chủ được độ
phức tạp, giúp quản lý được chất lượng, độ tin cậy phần mềm ngay cả khi cấu
trúc bị tách ra hay tiến hoá. Và phương pháp được mong đợi để giải quyết vấn
đề trên là phương pháp tiếp cận hướng đối tượng.
- 1 -
Phân tích thiết kế hướng đối tượng bằng UML


Hình 1. Cách tiếp cận hướng đối tượng.
Phương pháp phát triển phần mềm hướng đối tượng tuy là một phương pháp
mới trong những năm gần đây nhưng đã chứng tỏ được ưu thế khi lập trình các
hệ thống phức tạp, đem lại những thành quả to lớn. Các nhà phát triển phần
mềm nhận thấy rằng phát triển phần mềm hướng đối tượng mang lại một phần
mềm thương mại có chất lượng cao với độ tin cậy cao, dễ mở rộng và dễ sử
dụng lại, chạy trơn tru, phù hợp với yêu cầu của người dùng và đặc biệt là khả
năng phát triển cao.
Phát triển phần mềm hướng đối tượng là cách xây dựng các modul hoặc các
đối tượng có thể thay thế, hiệu chỉnh và sử dụng lại dễ dàng. Hướng phát triển
này coi thế giới thực là một hệ thống các đối tượng. Mô tả các đối tượng của
thế giới thực bằng một tập rời rạc các đối tượng bao gói cả dữ liệu và chức năng
của nó.
Phương pháp phát triển phần mềm truyền thống chủ yếu tập trung vào chức
năng của hệ thống - Hệ thống làm được những gì? Còn phát triển theo hướng

đối tượng thì tập trung vào đối tượng, cả thông tin và hành vi, chúng kết hợp
giữa dữ liệu và chức năng. Cho khả năng xây dựng hệ thống mềm dẻo.
Phương pháp tiệm cận hướng đối tượng cho khả năng xây dựng phần mềm
để mô tả các lĩnh vực, vấn đề tốt hơn phương pháp truyền thống. Các hệ thống
tạo ra sẽ dễ dàng tương thích với việc thay đổi các yêu cầu , dễ dàng bảo trì
hơn, dễ dàng nâng cấp và khả năng sử dụng lại mã lệnh cao hơn. Cho phép
chúng ta tạo ra các modul chức năng. Với phương pháp này , chúng ta quan tâm
đến việc hệ thống làm được gì chứ không phải hệ thống làm như thế nào.
Có nhiều lý do để lựa chọn phương pháp hướng đối tượng, vì ngoài những
ưu điểm trên nó còn có một số đặc điểm sau:
Xoá bỏ ranh giới giữa các pha trong phát triển phần mềm: Phát triển phần
mềm theo phương pháp truyền thống đối với mỗi bước của tiến trình phát triển
phần mềm nó đòi hỏi các kiểu và các phương pháp khác nhau. Việc chuyển từ
pha này sang pha khác là một sự chuyển tiếp phức tạp giữa các mô hình gần
như khác nhau hoàn toàn. Sự chuyển giao đó không những làm chậm tiến trình
phát triển phần mềm mà còn làm tăng cỡ của dự án và lỗi trong việc chuyển từ
ngôn ngữ này sang ngôn ngữ khác cũng phát sinh nhiều hơn. Tiếp cận hướng
- 2 -
Chức năng chính
Chức năng con 1 Chức năng con 2
Chức năng
con 1.1
Chức năng
con 1.2
Chức năng
con 2.1
Chức năng
con 2.2
Phân tích thiết kế hướng đối tượng bằng UML
đối tượng sử dụng cùng một ngôn ngữ trong phân tích, thiết kế, lập trình và

thiết kế cơ sở dữ liệu làm cho hệ thống rõ rang, rành mạch hơn.
Khuyến khích các kỹ thuật lập trình tốt: Một lớp trong hệ thống lập trình
hướng đối tượng mô tả rõ rang giao diện. Các phương thức và thuộc tính trong
một lớp liên hệ chặt chẽ với nhau. Một hệ thống được thiết kế tốt, các lớp sẽ
được gộp lại thành hệ thống con, nhưng vẫn giữ được tính độc lập, sự thay đổi
của lớp này không ảnh hưởng đến lớp khác.
Tăng cường khả năng sử dụng lại: Vì các đối tượng được mô tả trực tiếp
ngoài lĩnh vực vấn đề thế giới thực nên có thể sử dụng lại. Mỗi đối tượng có thể
tồn tại độc lập hoặc trong sự liên kết với một số với số ít các lớp khác. Ngoài ra
phương pháp hướng đối tượng còn có tính kế thừa, cho phép các lớp xây dựng
trong mỗi lớp khác do đó chỉ những phần khác nhau và những phần cải tiến
được thiết kế và mã hoá. Tất cả các chức năng được xây dựng trước đó vẫn
được giữ lại và sử dụng lại mà không cần thay đổi.
Đối với thế giới công nghệ hướng đối tượng đã triển khai ứng dụng rộng rãi.
Tuy nhiên, ở Việt Nam thì vẫn còn mới. Gần đây, một số cơ quan đã ứng dụng
phương pháp mới này vào thiết kế phần mềm nhưng vẫn còn hạn chế.
2. Mục đích nghiên cứu và nội dung thực hiện.
2.1 Mục đích nghiên cứu
• Tìm hiểu một số quy trình trong phân tích thiết kế hướng đối tượng
sử dụng UML
• Áp dụng quy trình phân tích thiết kế hướng đối tượng vào bài toán
ứng dụng “Phân tích thiết kế hệ thống quản lý cửa vào ra “
2.2 Nội dung thực hiện
• Tìm hiểu ngôn ngữ UML và sử dụng phần mềm Rational Rose để mô
hình hoá hệ thống.
• Tìm hiểu một số quy trình trong phân tích thiết kế hướng đối tượng.
• Trình bày một số quy trình phân tích thiết kế hướng đối tượng sử
dụng UML vào hệ thống quản lý cửa vào ra.
2.3 Phương pháp nghiên cứu
Chủ yếu nghiên cứu phương pháp luận, nghiên cứu thử nghiệm ứng

dụng công nghệ.
2.4 Giới hạn đề tài
Cấu trúc đồ án:
Chưong 1. Mở đầu
Chương này trình bày những ưu điểm của phương pháp phát triển phần
mềm hướng đối tượng so với phương pháp hướng chức năng truyền thống và lý
do lựa chọn phương pháp hướng đối tượng trong phát triển phần mềm. Ngoài
ra, còn trình bày mục đích nghiên cứ, nội dung và phương pháp nghiên cứu,
giới hạn đề tài.
Chương 2. Quy trình phát triển phần mềm hướng đối tượng sử dụng UML.
- 3 -
Phân tích thiết kế hướng đối tượng bằng UML
Chương này giới thiệu về ngôn ngữ mô hình hoá thống nhất UML, giới
thiệu tiến trình phát triển phần mềm RUP và giới thiệu công cụ hỗ trợ quá trình
phân tích, thiết kế hướng đối tượng Rational Rose.
Chương 3. Giới thiệu bài toán
Mô tả nội dung bài toán đặt ra, xác định các yêu cầu.
Chương 4. Mô hình ca sử dụng
Đi sâu vào việc xác định và mô tả chi tiết ca sử dụng của hệ thống, các tác
nhân tham gia vào các ca sử dụng này và xây dựng mô hình ca sử dụng của hệ
thống.
Chương 5. Mô hình phân tích.
Phân tích chi tiết các hoạt động trong các ca sử dụng, xây dựng các lớp,
phân tích và mối quan hệ giữa chúng.
Chương 6. Mô hình thiết kế.
Mô tả tương tác giữa các đối tượng khi thực hiện các ca sử dụng bằng các
biểu đồ tuần tự đối tượng, xác định các lớp, các phương thức, thuộc tính của lớp
và mô hình hoá dữ liệu.
Chương 7. Mô tả hệ thống cài đặt.
Chương này giới thiệu một số giao diện chính của chương trình.

- 4 -
Phân tích thiết kế hướng đối tượng bằng UML
CHƯƠNG 2. QUY TRÌNH PHÁI TRIỂN PHẦN MỀM
HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG UML
2.1. Giới thiệu ngôn ngữ mô hình hoá thống nhất UML (Unified
Modeling Language)
UML là ngôn ngữ mô hình hợp nhất, nó được hiểu như một ngôn ngữ thống
nhất những xu hướng và hình thái của cuộc cách mạng tri thức trong lĩnh vực
công nghệ thông tin. Nó là một phương tiện giúp cho các tổ chức có thể nhận
thức một cách tốt nhất lợi thế cạnh tranh thông qua việc nắm bắt, truyền đạt,
trao đổi và nâng cao tri thức trong lĩnh vực công nghệ phần mềm. Chính xác
hơn UML là ngôn ngữ mô hình hoá chuẩn để thiết kế phần mềm hướng đối
tượng, được dùng để đặc tả, trực quan hoá, xây dựng và làm tài liệu cho các hệ
thống phần mềm[2] . UML là ngôn ngữ đồ hoạ với các tập quy tắc và ngữ
nghĩa. Các quy tắc và ngữ nghĩa của một mô hình được thể hiện bằng tiếng anh
gọi là Ngôn ngữ rang buộc đối tượng (OCL – Object Constraint Language).
OCL là ngôn ngữ đặc tả sử dụng logic đơn giản để đặc tả các đặc tính của hệ
thống.
2.1.1. Mục đích của UML
• Mô hình hoá các hệ thống và sử dụng các khái niệm hướng đối tượng
một cách thống nhất.
• Cho phép đặc tả, hỗ trợ đặc tả tường minh mối quan hệ giữa các khái
niệm trong hệ thống, đồng thời mô tả được mọi trạng thái hoạt động
(tĩnh và động ) của hệ thống.
• Hỗ trợ khả năng sử dụng lại và kế thừa ở phạm vi rộng để xây dựng
những hệ thống phức tạp và nhạy cảm như : hệ thống tự động, hệ
thống thời gian thực.
• Tạo ra ngôn ngữ mô hình hoá sử dụng được cho cả người và máy
tính.
2.1.2. Công dụng của UML

• UML là ngôn ngữ chuẩn để viết kế hoạch chi tiết phần mềm.
• Vạch ra cho hệ thống những chức năng chính của nó sử dụng các mô
hình tình huống sử dụng và các tác nhân.
• Minh hoạ các use case bằng các biểu đồ tương tác (interaction
diagram)
• Mô tả cấu trúc tĩnh của một hệ thống sử dụng các biểu đồ lớp (class
diagram).
• Mô hình hoá trạng thái của đối tượng bằng các biểu đồ chuyển tiếp
trạng thái.
• Minh hoạ cấu trúc thi hành vật lý bằng các biểu đồ thành phần và
triển khai
Mở rộng chức năng bằng các mầu cung cấp sẵn (stereotype)
- 5 -
Phân tích thiết kế hướng đối tượng bằng UML
2.1.3. Các đặc trưng và khả năng của UML
2.1.3.1. UML là ngôn ngữ mô hình đồ hoạ
Ngôn ngữ cung cấp bảng từ vựng và tập các quy tắc để kết hợp các từ
trong bảng từ vựng để giao tiếp. Ngôn ngữ mô hình là ngôn ngữ có từ vựng và
quy tắc tập trung vào các biểu diễn về mặt vật lý và khái niệm của hệ thống.
UML là ngôn ngữ chuẩn công nghiệp để lập kế hoạch chi tiết phần mềm.
Ngôn ngữ phải cho phép biểu diễn nhiều khung nhìn (views) khác nhau
của kiến trúc hệ thống trong suốt quá trình phát triển phần mềm. Từ vựng và
quy tắc ngôn ngữ UML cho ta cách thức xây dựng mô hình và đọc mô hình,
nhưng không cho biết mô hình nào cần phải được lập và khi nào lập chúng mà
phải dựa vào quy trình phát triển phần mềm. Các biểu diễn mô hình trong UML
là các biểu diễn bằng đồ hoạ.
2.1.3.2. UML là ngôn ngữ đặc tả có cấu trúc
Đặc tả là xây dựng mô hình chính xác, rõ rang, không nhập nhằng, hoàn
thiện và đầy đủ những điểm mấu chốt của vấn đề. UML hướng tới đặc tả thiết
kế, phân tích và quyết định cài đặt trong quá trình phát triển và triển khai hệ

thống phần mềm.
2.1.3.3. UML là ngôn ngữ trực quan
Bằng hệ thống các kí hiệu đồ hoạ và các biểu đồ với các chú giải đi kèm,
UML cho ta hình dung được hệ thống đang cần xây dựng từ nhiều góc độ khác
nhau.
2.1.3.4. UML là ngôn ngữ làm tài liệu
UML hướng tới làm tài liệu kiến trúc hệ thống và các chi tiết của nó.
UML cho khả năng biểu diễn yêu cầu, thử nghiệm, mô hình hoá các hoạt động
lập kế hoạch và quản lý sản phẩm.
• Thông qua UC biểu đồ trường hợp sử dụng , tác nhân để biết giới hạn
và các chức năng chính của hệ thống.
• Trong UML UC (User case) được miêu tả bằng biểu đồ logic. Sử
dụng biểu đồ UC, tác nhân (Actor) có thể chia dự án thành các dự án
nhỏ có thể quản lý được. Nhìn vào biểu đồ đó và các tài liệu mô tả,
người phân tích có thể biết hệ thống có khả năng làm gì.
• Biểu diễn cấu trúc tĩnh của hệ thống bằng biểu đồ lớp. Sử dụng biểu
đồ trình tự và cộng tác để thấy được trình tự và logic toàn bộ hệ
thống và các thông báo giữa các đối tượng.
• Mô hình hoá các hành vi đối tượng bằng biểu đồ chuyển trạng thái.
• Phản ánh kiến trúc cài đặt vật lý bằng biểu đồ thành phần và biểu đồ
triển khai.
• Mở rộng chức năng bằng stereotypes.
2.1.4. Mô hình khái niệm của UML
Để hiểu, đọc được UML và tạo ra một số mô hình cơ bản ta phải hình
dung được mô hình khái niệm của ngôn ngữ. Muốn vậy đòi hỏi chúng ta phải
nắm được ba vấn đề chính bao gồm :
 Các khối cơ bản để xây dựng mô hình
 Các quy tắc liên kết
 Các cơ chế chung được sử dụng cho ngôn ngữ
- 6 -

Phân tích thiết kế hướng đối tượng bằng UML
2.1.4.1. Các khối cơ bản xây dựng mô hình
Các khối để hình thành mô hình UML gồm ba loại:
- Phần tử
- Quan hệ (relationships)
- Biểu đồ (diagram)
Phần tử trong mô hình là căn bản, các quan hệ gắn các phần tử lại với
nhau, còn biểu đồ nhóm tập hợp các phần tử. Trong UML có 4 loại phần tử mô
hình đó là cấu trúc, hành vi, nhóm và chú thích.
 Phần tử cấu trúc
Phần tử cấu trúc là các danh từ trong mô hình UML, là bộ phận tĩnh của
mô hình để biểu diễn các thành phần khái niệm hay vật lý.
• Lớp (Class)
Lớp là mô tả tập các đối tượng cùng chung thuộc tính, thao tác, quan hệ
và ngữ nghĩa. Một lớp cài đặt một hay nhiều mô hình ghép nối, biểu diễn
bằng hình chữ nhật có 3 phần tên, thuộc tính và thao tác.
Hình 2. Lớp
• Giao diện (Interface)
Giao diện là một tập hợp các thao tác đặc tả một dịch vụ của lớp hay
thành phần. Giao diện mô tả hành vi thấy được từ ngoài của thành phần.
Biểu diễn toàn bộ hay một phần hành vi của lớp và được gắn vào lớp hay
thành phần thực hiện.
Hình 3. Giao diện
• Cộng tác (Collaboration)
Sự cộng tác định nghĩa một tương tác và một bộ các nguyên tắc và các
phần tử khác làm việc cùng nhau để tạo ra một hành vi cộng tác lớn hơn
tổng hành vi của các phần tử.
Hình 5. Cộng tác
• Ca sử dụng (Use case)
Ca sử dụng là tậo hợp các hành động mà hệ thống thực hiện để đạt được

một kết quả cho tác nhân cụ thể.
- 7 -
Tên lớp
Thuộc tính
Thao tác
Open()
Close()
Tên cộng tác
Tên Use case
Phân tích thiết kế hướng đối tượng bằng UML
Hình 6. Ca sử dụng
• Lớp hoạt động (Active class)
Lớp tích cực là lớp có đối tượng làm chủ một hay nhiều tiến trình hay
luồng. Đối tượng của nó biểu diễn các thành phần có hành vi đang tương
tranh với các thành phần khác. Kí pháp đồ hoạ giống lớp thông thường
nhưng biên hình chữ nhật tô đậm.
Hình 7. Lớp hoạt động
• Thành phần (Component)
Thành phần biểu diễn vật lý mã nguồn, các tệp nhị phân trong quá trình
phát triển hệ thống.
Hình 7. Thành phần
• Nút (Node)
Là thể hiện thành phần vật lý, tồn tại khi chương trình chạy và biểu diễn
các tài nguyên tính toán. Có thể đặt tập các thành phần trên nút và
chuyển từ nút này sang nút khác.
Hình 8. Nút
 Phần tử hành vi
Phần tử hành vi là bộ phận động của mô hình UML. Là các động từ của
mô hình, biểu diễn hành vi theo thời gian và không gian. Có 2 loại
• Tương tác (Interaction)

- 8 -
File.cpp
Máy chủ
Phân tích thiết kế hướng đối tượng bằng UML
Là hành vi bao gồm tập các thông điệp trao đổi giữa các đối tượng
trong ngữ cảnh cụ thể nhằm thực hiện mục đích cụ thể.
Hiển thị
Hình 9. Thông điệp
• Máy trạng thái (State machine)
Máy trạng thái là hành vi chỉ ra trật tự các trạng thái mà đối tượng
hay tương tác sẽ đi qua để đáp ứng sự kiện. Hành vi của lớp hay cộng
tác của lớp có thể được xác định bằng máy trạng thái. Máy trạng thái
kích hoạt nhiều phần tử, bao gồm trạng thái, chuyển tiếp từ trạng thái
này sang trạng thái khác, sự kiện và các hoạt động (đáp ứng sự kiện).
Hình 10. Máy trạng thái
 Phần tử nhóm
Phần tử nhóm là bộ phận tổ chức của mô hình UML. Chỉ có một phần tử
thuộc nhóm này đó là gói (package). Gói là một cơ chế để tổ chức các phần
tử vào các nhóm. Các phần tử cấu trúc, phần tử hành vi thậm chí là cả phần
tử nhóm khác nhau có thể được đặt vào trong một gói. Chỉ tồn tại vào thời
điểm phát triển hệ thống chứ không tồn tại vào thời gian chạy chương trình.
Hình 11. Gói
 Chú thích (Annotational)
Phần tử chú thích là bộ phận chú giải của một mô hình UML. Là lời giải
thích áp dụng để mô tả các phần tử khác trong mô hình. Hay còn gọi là lời ghi
chú.
 Các quan hệ trong UML
• Quan hệ phụ thuộc (dependency)
Phụ thuộc là quan hệ ngữ nghĩa giữa hai phần tử trong đó thay đổi phần
tử độc lập sẽ tác động đến ngữ nghĩa của phần tử phụ thuộc.

• Quan hệ kết hợp (association)
Kết hợp là quan hệ cấu trúc để mô tả tập liên kết (một liên kết là kết
nốigiữa các đối tượng). Khi đối tượng của lớp này gửi / nhận thông điệp
thì gọi chúng có quan hệ kết hợp.
• Khái quát hoá (generalization)
Khái quát hoá là quan hệ đặc biệt hoá / khái quát hoá mà trong đó đối
tượng cụ thể sẽ kế thừa các thuộc tính và phương pháp của đối tượng
tổng quát hoá.
• Hiện thực hoá (realization)
- 9 -
Các đối tượng
GUI
Chờ
Phân tích thiết kế hướng đối tượng bằng UML
Hiện thực hoá là quan hệ ngữ nghĩa giữa giao diện và lớp (hay thành
phần) hiện thực lớp.
2.1.4.2. Kiểu dữ liệu
Kiểu dữ liệu không phải là phần tử mô hình trong UML. kiểu dữ liệu cơ
sở là kiểu dữ liệu không có cấu trúc.
Có các kiểu sau:
- Boolean: kiểu đếm với true/false
- Biểu thức(Expression): là xâu ký tự có cú pháp.
- Tính nhiều (Multiplicity): tập không rỗng của các số nguyên dương và ký
tự * .
- Tên (Name): là xâu ký tự có khả năng đẩct phần tử.
- Số nguyên (Integer): Là kiểu cơ bản và là phần tử của tập vô hạn các số
nguyên âm và dương.
- Xâu (String): là trật tự của các ký tự, được sử dụng làm tên.
- Thời gian (Time): xâu ký tự biểu diễn giá trị tuyệt đối hay khoảng tương
đối.

- Không lý giải (Unintepreted): là cái gì đó mà ý nghĩa của nó phụ thuộc vào
lĩnh vực.
2.1.4.3. Biểu đồ trong UML
Biểu đồ là biểu diễn đồ hoạ tập các phần tử mô hình. Vẽ biểu đồ để biểu
diễn hệ thống đang xây dựng dưới các góc độ quan sát khác nhau. UML cho
khả năng xây dựng một vài kiểu biểu đồ trực quan để biểu diễn các khía cạnh
khác nhau của hệ thống, bao gồm :
• Biểu đồ ca sử dụng (Use case diagram)
Chỉ ra tương tác giữa các UC và các tác nhân. UC biểu diễn các chức
năng hệ thống. Tác nhân là con ngườig hay hệ thống khác cung cấp hay thu
nhận thông tin từ hệ thống đang được xây dựng. Chỉ ra tác nhân nào khởi
độngUC và khi nào tác nhân nhận thông tin từ hệ thống.
Biểu đồ UC chỉ ra chức năng tổng thể của hệ thống đang phát triển.
VD:
Modify Existing Order
Salesperson
Accounting System
Enter New Order
• Biểu đồ tương tác (Interaction diagram)
Biểu đồ tương tác bao gồm hai dạng là biểu đồ trình tự và cộng tác
 Biểu đồ trình tự (sequence)
Biểu đồ trình tự chỉ ra luồng chức năng xuyên qua các UC, nó là biểu
đồ mô tả tương tác giữa các đối tượng và tập trung vào mô tả trật tự các thông
điệp theo thời gian.
- 10 -
Phân tích thiết kế hướng đối tượng bằng UML
Biểu đồ trình tự là biểu đồ tương tác theo trật tự thời gian của các giao
tiếp bằng thông điệp giữa các đối tượng. Biểu đồ được đọc từ đỉnh xuống đáy .
Mỗi UC có nhiều luồng dữ liệu. Mỗi biểu đồ trình tự biểu diễn một luồng.
 Biểu đồ cộng tác (Collaboration)

Biểu đồ cộng tác chỉ ra các thông tin như biểu đồ trình tự nhưng theo
cách khác, nó tập trung vào tổ chức cấu trúc các đối tượng gửi và nhận thông
điệp. Biểu đồ cộng tác và trình tự có thể biến đổi qua lại.Biểu đồ cộng tác đối
tượng được đặt trong hình chữ nhật , tác nhân là người hình cây như biểu đồ
trình tự. Biểu đồ cộng tác không quan tâm đến thời gian. Các đối tượng giao
tiếp với nhau thể hiện bằng đường nối
Biểu đồ cộng tác chỉ ra luồng sự kiện xuyên qua kịch bản của UC. Biểu
đồ này cho khả năng dễ quan sát các đối tượng nhưng khó quan sát về trình tự
thông tin.
: Salesperson
Order Options
Form
Order Detail
Form
Order
#1234
1: Create new order
3: Enter order number, customer, order items
4: Save the order
2: Open form
5: Create new, blank order
6: Set the order number, customer, order item
7: Save the order
• Biểu đồ lớp (Class diagram)
Biểu đồ lớp chỉ ra tương tác giữa các lớp trong hệ thống. Các lớp được
xem như kế hoạch chi tiết của các đối tượng. Đường nối giữa các phần tử biểu
đồ lớp là quan hệ giao tiếp giữa chúng. Phía trái của một số thuộc tính và thao
tác có gắn biểu tượng khoá, có nghĩa rằng đó là các thuộc tính và thao tác riêng.
Trong biểu đồ lớp có các loại lớp sau;
- Lớp tham số: là lớp được sử dụng để tạo ra họ các lớp khác. Còn có tên

là lớp mẫu (template)
- Lớp hiện thực: là lớp tham số mà đối số của nó có giá trị.
- Lớp tiện ích: Là tập hợp các thao tác.
- Lớp tiện ích tham số: Là lớp tham số chứa tập các thao tác. Đó là mẫu
để tạo lập ra lớp tiện ích.
- Lớp tiện ích hiện thực: là lớp tiện ích tham số mà đối số của chúng có
giá trị.
- Metaclass: là lớp mà hiện thực của nó là lớp chứ không phải đối tượng.
Ngoài ra trong biểu đồ lớp, Stereotype là cơ chế để phân nhóm lớp. Lớp
biên (boundary class), Lớp thực thể (Entity class), Lớp điều khiển
(Control class).
• Biểu đồ chuyển trạng thái (state transition diagram)
o Biểu đồ chuyển trạng thái mô tả vòng đời của đối tượng, từ
khi nó được sinh ra đến khi bị phá huỷ. Biểu đồ cung cấp cách thức mô hình
hoá các trạng thái khác nhau của đối tượng. Trong khi biểu đồ lớp cung cấp bức
- 11 -
Phân tích thiết kế hướng đối tượng bằng UML
tranh tĩnh về các lớp và quan hệ thì biểu đồ chuyển trạng thái được sử dụng để
mô hình hoá các hành vi động của hệ thống, chỉ ra hành vi động của đối tượng.
Thông thường không tạo lập biểu đồ chuyển trạng thái cho mọi lớp mà
chỉ cho các lớp phức tạp.
o Biểu đồ chuyển trạng thái bao gồm các thông tin về các trạng
thái khác nhau của đối tượng, thể hiện các đối tượng chuyển đổi từ trạng thái
này sang trạng thái khác thế nào.
o Biểu đồ trạng thái có điểm khởi đầu (hình tròn đen) và vài
điểm kết thúc (hình tròn đen có đường bao). Các hoạt động trong biểu đồ thì
được đặt trong chữ nhật góc tròn.
• Biểu đồ hoạt động (Activity diagram)
Biểu đồ hoạt động là một dạng đặc biệt của biểu đồ trạng thái, nó chỉ ra
một luồng các hoạt động diễn ra từ hoạt động này đến hoạt động khác. Biểu đồ

hoạt động hướng đến khung nhìn của hệ thống.
• Biểu đồ thành phần (Component diagram)
Biểu đồ thành phần cho ta cái nhìn vật lý của mô hình. Cho ta thấy các
thành phần phần mềm trong hệ thống và quan hệ giữa chúng. Có hai loại thành
phần đó là thành phần khả thực và thư viện.
Biểu đồ thành phần là biểu đồ UML hiển thị các thành phần của hệ thống và
phụ thuộc giữa chúng.
• Biểu đồ triển khai (Deployment diagram)
Biểu đồ triển khai chỉ ra bố trí vật lý của mạng và các thành phần hệ
thống sẽ đặt ở đâu.
Thông qua biểu đồ triển khai mà người quản lý dự án, người sử dụng, kiến trúc
sư và đội ngũ triển khai hiểu phân bổ vật lý của hệ thống và các hệ thống con sẽ
được đặt ở đâu.
2.1.5. Kiến trúc hệ thống trong UML
Kiến trúc hệ thống phần mềm được mô tả bằng các khung nhìn . Các khung
nhìn ánh xạ vào tổ chức và cấu trúc hệ thống, mỗi khung nhìn tập trung vào
khía cạnh cụ thể của hệ thống.
• Khung nhìn ca sử dụng (UC view)
Khung nhìn UC mô tả các chức năng, hành vi và nhiệm vụ của hệ thống.
Khung nhìn này thể hiện mọi yêu cầu của hệ thống, do vậy khung nhìn này luôn
đứng trước mọi khung nhìn khác, được sử dụng để điều khiển, thúc đẩy và thẩm
định các công việc của tất cả các giai đoạn trong quá trình phát triển phần mềm.
• Khung nhìn thiết kế (Design view)
Khung nhìn thiết kế cảu một hệ thống biểu diễn tổ chức logic các lớp và
các quan hệ của chúng với nhau. Khung nhìn này mô tả cấu trúc tĩnh của các
lớp, các đối tượng và sự liên kết của chúng thể hiện mối liên kết động thông
qua trao đổi các thông điệp và được thể hiện trong các biểu đồ lớp, biểu đồ đối
tượng, biểu đồ tương tác. Khung nhìn thiết kế tập trung vào cấu trúc của hệ
thống, từ đó nhận biết được các bộ phận cơ bản cấu thành hệ thống và thể hiện
mọi quá trình trao đổi, xử lý thông tin cơ bản trong hệ thống.

• Khung nhìn cài đặt (Implemetation view)
Khung nhìn cài đặt hay còn gọi là khung nhìn thành phần, khung nhìn
thực hiện bao gồm các thành phần và các file được sử dụng để kết hợp và đưa
ra các hệ thống vật lý. Khung nhìn thành phần bao gồm thành phần, biểu đồ
- 12 -
Phân tích thiết kế hướng đối tượng bằng UML
thành phần và gói trong đó một vài thành phần là thư viện còn một số khác là
mã trình khả thực (.exe) và thư viện (.dll).
Người quan tâm đến khung nhìn này là người có trách nhiệm quản lý mã trình,
dịch chương trình và triển khai ứng dụng.
• Khung nhìn triển khai (Employment view)
Khung nhìn này tập trung vào phân bổ vật lý của tài nguyên và phân bổ
nhiệm vụ giữa các tài nguyên. Liên quan đến triển khai vật lý của hệ thống,
khác với kiến trúc logic.
• Khung nhìn tiến trình (Process view)
Biểu diễn phân tách các luồng thực hiện chương trình, đồng bộ giữa các
luồng, phân bổ các đối tượng và lớp cho các luồng thực hiện khác nhau. Khung
nhìn triến trình tập trung vào các nhiệm vụ tương tranh với nhau như thế nào
trong hệ thống đa nhiệm.
Trong biểu đồ của Rose không có khung nhìn này.
2.2. Giới thiệu tiến trình RUP (Rational Unified Process)
RUP là gì? RUP là quy trình công nghệ phần mềm được phát triển bởi
hang Rational. RUP hỗ trợ các hoạt động giữa các nhóm, phân chia công việc
cho từng thành viên trong nhóm, trong từng giai đoạn khác nhau của quá trình
phát triển phần mềm.
RUP sử dụng hệ thống ký hiệu trực quan của UML và cũng được phát triển
song song với UML.
Một tiến trình là tập hợp có thứ tự các bước nhằm đạt được một mục đích có
nghĩa là chuyển giao sản phẩm phần mềm phù hợp với yêu cầu nghiệp vụ một
cách hiệu quả.

UML là một tiến trình độc lập, có thể sử dụng kết hợp với một số tiến trình
kỹ nghệ phần mềm. RUP là một cách tiếp cận hướng đối tượng phù hợp với
UML. Mục đích của RUP là cho phép tạo ra sản phẩm phần mềm tốt nhất phù
hợp với yêu cầu của người sử dụng với nguồn tài chính và kế hoạch có thể dự
tính trước. RUP thâu tóm một số áp dụng phát triển phần mềm tốt nhất hiện nay
theo hình thức có thể làm thích hợp cho một phạm vi rộng các dự án và các tổ
chức.
Về phía quản lý, RUP cung cấp một cách tiếp cận có quy tắc về cách phân
công công việc và gán trách nhiệm trong một tổ chức phát triển phần mềm.
2.2.1. Đặc điểm của RUP
RUP là một quy trình công nghệ phần mềm hoàn chỉnh, hỗ trợ tăng năng
suất làm việc theo nhóm.
RUP là một tiến trình lặp. Đối với các hệ thống đơn giản, việc xác định toàn
bộ vấn đề, thiết kế toàn bộ giải pháp, xây dựng phần mềm và kiểm thử sản
phẩm cuối cùng có thể đươc thực hiện một cách đầy đủ. Tuy nhiên, đối với các
hệ thống phức tạp thì việc tiếp cận trực tiếp để phát triển hệ thống là rất khó
thực hiện. Hệ thống được xây dựng dựa vào cách tiếp cận lặp thông qua các chu
kỳ là rất linh hoạt. Ngoài ra nó cũng cho phép nhận và giải quyết rủi ro sớm
hơn trước và là một tiến trình có thể tuỳ biến.
RUP có khả năng tạo, duy trì và quản lý các loại mô hình. Các hoạt động
của RUP tập trung vào việc tạo ra và bảo trì các mô hình hơn là các tài liệu trên
giấy để cực tiểu hoá sự kết hợp việc tạo ra và bảo trì các tài liệu và đồng thời
- 13 -
Phân tích thiết kế hướng đối tượng bằng UML
làm cực đại hoá nội dung các thông tin liên quan. Các mô hình, đặc biệt là các
mô hình được đặc tả bằng UML, nó cung cấp sự biểu diễn giàu ngữ nghĩa cho
các phần mềm đang phát triển.
Việc phát triển phần mềm thro RUP là lấy kiến trúc hệ thống làm trung tâm.
Quá trình tập trung vào sự phát triển trước và dựa trên một kiến trúc phần mềm.
Các hoạt động trong RUP được điều khiển bởi ca sử dụng. RUP đặt sự quan

tâm đặc biệt tới việc xây dựng các hệ thống dựa trên sự hiểu biết về hệ thống
được chuyển giao sẽ hoạt động như thế nào. Các kí hiệu cảu ca sử dụng và các
kịch bản được sử dụng để định ra luồng tiến trình từ việc nắm bắt yêu cầu đến
việc kiểm thử và để cung cấp các đường đi có thể lần vết thông qua sự phát
triển đến hệ thống được chuyển giao.
RUP có hướng sử dụng ngôn ngữ UML, hỗ trợ các kỹ thuật hướng đối
tượng. Mỗi mô hình đều hướng đối tượng. Các mô hình RUP dựa trên các khái
niệm của các đối tượng, các lớp và mối quan hệ giữa chúng và chúng sử dụng
UML như là những ký hiệu chung.
RUP được hỗ trợ bởi nhiều công cụ phát triển phần mềm. Và là một quy
trình có thể cấu hình được. Mặc dù không có một quá trình đơn nào là thích hợp
cho tất cả các tổ chức phát triển phần mềm, nhưng RUP có thể và có thể được
chia theo quy mô để phù hợp với các yêu cầu của dự án trong phạm vi từ các
đội phát triển phần mềm nhỏ đến các tổ chức phát triển phần mềm lớn. RUP
được xây dựng trên một kiến trúc tiến trình đơn giản và rõ rang, kiến trúc này
mang đến sự tương đồng thông qua các tiến trình và chúng có thể thay đổi để
thích nghi với các tình huống khác nhau. RUP có chứa hướng dẫn về cách định
hình các tiến trình cho phù hợp với nhu cầu của một tổ chức.
2.2.2. Vòng đời phát triển phần mềm theo RUP
Vòng đời phát triển phần mềm theo RUP được mô tả như sau:
- 14 -
Phân tích thiết kế hướng đối tượng bằng UML
RUP được tổ chức theo 2 chiều hay 2 trục: trục hoành và trục tung.
- Trục hoành: Tổ chức theo thời gian phát triển dự án, thể hiện khía cạnh động
của quy trình. Chu kì, các pha, các quá trình lặp và các cột mốc.
- Trục tung: Tổ chức theo nội dung công việc, thể hiện khía cạnh tĩnh của quy
trình.
RUP xác định sáu luồng công việc chính:
• Mô hình hoá nghiệp vụ
Mục đích cảu luồng công việc này là phát triển một mô hình nghiệp vụ.

Ý tưởng là đem lại hiểu biết tốt hơn về toàn bộ quá trình nghiệp vụ sao cho ứng
dụng phần mềm có thể đáp ứng những quá trình nghiệp vụ này một cách chính
xác hơn. Mô hình hoá nghiệp vụ thích hợp nhất trong tình huống mà ở đó hệ
thống cần quản lý một lượng lớn thông tin và một nhóm lớn những người liên
quan sử dụng nó. Mô hình ca sử dụng nghiệp vụ và mô hình đối tượng nghiệp
vụ thông thường được tạo ra như là một phần của luồng công việc mô hình hoá
nghiệp vụ.
• Các yêu cầu
Mục đích của luồng công việc này là phát triển sự hiểu biết đầy đủ về
các yêu cầu. Ý định là đạt được sự nhất trí với khách hàng cũng như cung cấp
các hướng dẫn cho những người phát triển. Mô hình ca sử dụng có thể được tạo
- 15 -
Phân tích thiết kế hướng đối tượng bằng UML
ra như một phần của luồng công việc này. Một bản mẫu giao diện người dùng
cũng có thể được tạo ra.
• Phân tích và thiết kế
Các yêu cầu thu được trong luồng công việc được phân tích và được
chuyển thành bản thiết kế. Một kiến trúc được phát triển để hướng dẵn nỗ lực
phát triển còn lại. Mô hình phân tích và thiết kế cũng sẽ được tạo ra.
• Thực hiện
Trong luồng công việc này, bản thiết kế được chuyển sang mã trình thực
hiện. Một chiến lược phân hệ thống thành các hệ thống con được phát triển. Kết
quả cuối cùng là một tập các thành phần tạo nên sản phẩm được thực hiện và sẽ
được kiểm thử.
• Kiểm thử
Là quá trình kiểm tra lại toàn bộ hệ thống xem các yêu cầu đã được đáp
ứng chưa, các thành phần đã làm việc như mong đợi chưa, tìm ra các thiếu sót
vẫn còn trong sản phẩm. Kết quả chính thức của luồng công việc này là mô hình
kiểm thử và những lỗi được phát hiện trong quá trình kiểm thử.
• Triển khai

Luồng công việc này tạo rẩn phẩm sẵn sàng hoạt động cho người sửu
dụng cuối cùn. Các công việc trong bước này bao gồm việc đóng gói phần
mềm, cài đặt, đào tạo người sử dụng, phân phối sản phẩm.
Ngoài sáu luồng chính trên, RUP còn hỗ trợ 3 luồng công việc: quản lý
cấu hình và những thay đổi, quản lý dự án và môi trường.
Chiều còn lại của RUP là thực hiện việc đưa ra cấu trúc cho các bước lặp
trong dự án phần mềm. RUP gộp các bước lặp trong bốn pha. Mỗi một pha kết
thúc bằng một mốc đánh dấu một vị trí quyết định mức quản lý.
Mỗi pha, bước lặp trong một pha luôn có quan hệ đến nhiều luồng công
việc. Tuỳ thuộc vào bước lặp xác định, một luồng công việc cụ thể có thể tập
trung đối với một pha, trái lại các luồng công việc khác có thể thực hiện vai trò
nhỏ hơn trong bước lặp này. Một bước lặp có thể kéo dài hơn trong luồng công
việc các yêu cầu, trong khi bước lặp sau có thể kéo dài hơn trong luồng công
việc kiểm thử và ngắn hơn trong luồng công việc các yêu cầu.
Các pha trong RUP bao gồm:
Pha khởi đầu
Pha chi tiết
Pha xây dựng
Pha chuyển giao
Mỗi pha bao gồm một số bước lặp. mỗi bước lặp là một chu kỳ phát
triển hoàn thiện, từ nắm bắt yêu cầu trong phân tích đến thực hiện và kiểm thử.
• Pha khởi đầu
Trong pha này, chúng ta xây dựng các trường hợp nghiệp vụ và xác định
phạm vi của dự án. Các trường hợp nghiệp vụ bao gồm điều kiện dành thắng
lợi, đánh giá rủi ro, dự báo tài nguyên cần thiết và kế hoạch pha của các mốc
chính. Kết thúc pha này, chúgn ta xác định mục đích của dự ánvà đưa ra các
bước cần thiết để tiếp tục phát triển dự án.
• Pha chi tiết
- 16 -
Phân tích thiết kế hướng đối tượng bằng UML

Mục đích cảu pha phân tích là phân tích lĩnh vực vấn đề, hình thành nền
móng kiến trúc vững chắc, phát triển kế hoạch dự án và loại bỏ những yếu tố rủi
ro lớn nhất của dự án. Để đạt được mục đích này, các quyết định kiến trúc phải
được xây dựng với sự hiểu biết về toàn bộ hệ thống. Muốn vậy, phải mô tả hầu
hết các yêu cầu cảu hệ thống. Để kiểm tra kiến trúc, cần thực hiện một hệ thống
minh hoạ kiến trúc đã chọn và thực hiện các ca sử dụng chính.
Kết thúc pha này, chúng ta phải xác định được mục đích chi tiết của hệ
thống, phạm vi, sự lựa chọn kiến trúc, giải pháp cho những rủi ro chính, đồng
thời đưa ra quyết định xem có tiếp tục xây dựng dự án nữa không.
• Pha xây dựng
Trong pha này, chúng ta phát triển một sản phẩm hoàn thiện sẵn sang
chuyển giao cho người sử dụng. Các việc phải làm trong pha này là mô tả các
yêu cầu còn lại và các tiêu chuẩn chấp nhận, bổ sung bản thiết kế, hoàn thiện
sự thực hiện và kiểm thử phần mềm. Kết thúcc pha này, chúng ta phải xác định
xem liệu phần mềm và người sử dụng đã sẵn sang hoạt động hay chưa.
• Pha chuyển giao
Trong pha này, chúng ta tiến hành triển khai phần mềm tới người sử
dụng. Một khi hệ thống được trao cho người sử dụng. Một khi hệ thống được
trao cho người sử dụng, các vấn đề thường nảy sinh đòi hỏi phát triển thêm để
điều chỉnh hệ thống, làm đúng những vấn đề chưa được phát hiện hoặc loại bỏ
những đặc tính đã bị trì hoãn. Pha này bắt đầu bằng phiên bản loại hai của hệ
thống, sau đó thì được thay thế bằng hệ thống sản phẩm.
Kết thúc pha , chúng ta phải đánh giá xem mục đích của dự án đã thoả
mãn chưa và liệu chúng ta có nên bắt đầu một chu kỳ phát triển khác.
2.3. Giới thiệu phần mềm Rational Rose
Rational Rose là phần mềm công cụ mô hình hoá trực quan mạnh hỗ trợ
phân tích, thiết kế hệ thống phần mềm theo hướng đối tượng. Nó giúp ta mô
hình hoá hệ thống trước khi viết mã trình, nó đảm bảo tính đúng đắn, hợp lý của
kiến trúc hệ thống từ khi khởi đầu dự án.
Rose hỗ trợ việc mô hình hoá nghiệp vụ, giúp ta hiểu được nghiệp vụ

quanh hệ thống chúng ta đang xây dựng. Rose hỗ trợ quá trình phân tích hệ
thống bằng cách cho ta thiết kế các ca sử dụng và các biểu đồ ca sử dụng để mô
tả chức năng của hệ thống. Rose cho phép thiết kế các biểu đồ tương tác để mô
tả các đối tượng làm việc cùng với nhau như thế nào để thực hiện các chức
năng hệ thống yêu cầu. Các biểu đồ lớp có thể được tạo ra để mô tả các lớp
trong hệ thống và mối quan hệ giữa chúng. Các biểu đồ thành phần có thể được
phát triển để minh hoạ cách các lớp ánh xạ thành các thành phần thực hiện như
thế nào. Cuối cùng, biểu đồ triển khai có thể được tạo ra để chỉ ra thiết kế mạng
cho hệ thống.
Mô hình Rose là bức tranh hệ thống, nó bao gồm toàn bộ biểu đồ UML,
tác nhân, trường hợp sử dụng, đối tượng, lớp, thành phần và các nút triển khai
trong hệ thống. Nó mô tả chi tiết hệ thống bao gồm cái gì và chúng làm việc ra
sao để người phát triển hệ thống có thể sử dụng mô hình như kế hoạch chi tiết
cho việc xây dựng hệ thống. Rose hỗ trợ giải quyết vấn đề muôn thuở là đội
ngũ dự án giao tiếp với khách hang và làm tài liệu yêu cầu.
- 17 -
Phân tích thiết kế hướng đối tượng bằng UML
Theo lập trình truyền thống sau khi đã xác lập yêu cầu hệ thống, người
phát triển sẽ lấy một vài yêu cầu, quyết định thiết kế và viết mã trình. Cách làm
này dẫn tới nhiều khó khăn nếu muốn hiểu và quản trị toàn bộ hệ thống, họ khó
thấy được quyết định thiết kế đã được làm trước đó. Nếu không có tài liệu thiết
kế thì khó đảm bảo rằng hệ thống được xây dựng đúng là hệ thống mà người sử
dụng nghĩ tới. Tuy rằng các yêu cầu được làm tài liệu đầy đủ, nhưng thiết kế chỉ
tồn tại trong đầu của người phát triển nào đó, người khác sẽ không có ý tưởng
gì về cấu trúc hệ thống. Nếu người phát triển chuyển đi nơi khác thì dự án sẽ
gặp nhiều khó khăn. Phong cách khác phát triển hệ thống là sau khi xác định
yêu cầu, các thiết kế phải được làm tài liệu chi tiết. Mọi người tham gia phát
triển cùng trao đổi quyết định thiết kế trước khi viết mã trình. Do vậy dự án
không còn phải lo lắng khi ai đó rời bỏ dự án. Ngoài người phát triển hệ thống
quan tâm đến mô hình còn có thành viên khác của dự án đều có thể thu nhận

các thông tin cần thiết từ mô hình.
• Khách hàng và quản lý dự án sử dụng các biểu đồ UC để có cái nhìn
bao quát về hệ thống và thống nhất với nhau về phạm vi dự án.
• Quản lý dự án sử dụng biểu đồ UC và tài liệu để chia nhỏ dự án
thành nhiều tiểu dự án có thể quản lý được.
• Thông qua tài liệu UC, các phân tích viên và khách hang thấy được
các chức năng hệ thống sẽ cung cấp.
• Thông qua tài liệu UC, người làm tài liệu kỹ thuật có thể bắt đầu viết
hướng dẫn sử dụng và kế hoạch huấn luyện sử dụng.
• Các phân tích viên và người phát triển, thông qua biểu đồ trình tự và
cộng tác, thấy được logic mà hệ thống tuân thủ, các đối tượng trong
hệ thống và các thông điệp giữa các đối tượng.
• Đội ngũ kiểm tra chất lượng thu thập thông tin thông qua tài liệu UC
và các biểu đồ tương tác để viết mô tả kiểm tra hệ thống.
• Người phát triển sử dụng biểu đồ lớp, biểu đồ biến đổi trạng thái để
có cái nhìn chi tiết về các phần hệ thống và chúng có quan hệ với
nhau như thế nào.
• Đội ngũ triển khai sử dụng các biểu đồ thành phần và biểu đồ triển
khai để thấy được các tệp khả thực (exe) , (DLL) và các thành phần
khác cần được tạo lập, các thành phần này được triển khai trên mạng
như thế nào.
• Toàn bộ đội ngũ dự án sử dụng mô hình để đảm bảo rằng các yêu cầu
có thể được chuyển sang mã trình và ngược lại, mã trình có thể được
chuyển trở lại yêu cầu hệ thống.
Rational Rose còn hỗ trợ phát sinh mã khung chương trình trong nhiều ngôn
ngữ lập trình như C++, Visual Basic, Java, XML…
Bên cạnh đó còn hỗ trợ các nhà phân tích, thiết kế trong các lĩnh vực sau:
• Tổ chức mô hình hệ thống thành một hoặc nhiều tệp, được gọi là đơn
vị điều khiển và cũng cho phép phát triển song song các đơn thể điều
khiển của mô hình.

• Cho phép sao chép hay dịch chuyển các tệp mô hình, các đơn vị điều
khiển giữa các không gian làm việc khác nhau theo cơ chế ánh xạ
đường dẫn ảo.
- 18 -
Phân tích thiết kế hướng đối tượng bằng UML
• Cho phép quản lý mô hình và tích hợp với những hệ thống điều khiển
chuẩn, cung cấp bộ tích hợp mô hình để so sánh và kết hợp mô hình,
các đơn vị điều khiển với nhau.
CHƯƠNG 3. GIỚI THIỆU BÀI TOÁN
3.1. Mô tả bài toán
Hệ thống quản lý vào ra của một toà nhà được mô tả như sau:
Một toà nhà 4 tầng với tổng diện tích khoảng 5000 m2. Toà nhà được
chia làm 5 khu vực như sau: hai khu vực để nghiên cứu, một để thí nghiệm, một
là khu vực dành cho người quản lý, khu trung tâm gồm các phòng học và hai
hộit trường lớn.
Toà nhà này có thể chứa khoảng 500 người vào ra mỗi ngày trong đó
phần lớn là sinh viên, giáo viên, nhà nghiên cứu, quản lý, nhân viên hành
chính, làm việc chuyên môn và đông đảo khách đến làm việc, tham quan.
Sau khi có rất nhiều đồ đạc bị mất, ban quản lý toà nhà đã quyết định
hạn chế việc đi lại trong toà nhà bằng cách dùng cửa tự động bằng hệ thống
máy tính.Việc đóng mở cửa được kiểm soát tự động bằng máy đọc thẻ đặt gần
cửa. Thẻ này chỉ được cấp cho những người cần đi qua các khu vực để làm
việc. Quyền đi lại được phân phối theo nhóm người và nhóm cửa. Mỗi người và
mỗi cửa phải luôn thuộc về một nhóm nào đó, và là một thành viên của nhóm
đó, thậm chí chỉ có một người thuộc nhóm đó.
Một nhóm cửa có thể bao gồm nhiều cửa phân bố khắp toàn nhà nhưng
việc quản lý vào ra thì chỉ có nhóm cửa là quan trọng còn đường đi và những
dịch chuyển xung quanh là không được kiểm soát. Một cửa không thể là thành
viên của hơn một nhóm. Tuy nhiên một người thì có thể là thành viên của vài
nhóm khác nhau. Vì thế quyền vào cửa của họ là sự kết hợp quyền trong nhóm

mà họ thuộc về.
- 19 -
Phõn tớch thit k hng i tng bng UML
Quyn truy nhp c thit lp da trờn mi nhúm ngi v cỏc nhúm
ca di s rng buc v thi gian. Quyn ny c thit lp trong chu k mt
nm vi lch biu c lp cho tng tun. S cú mt s ớt quyn vt quỏ thi
gian quy nh, lch biu c lp theo tun in hỡnh v quyn trong tun ú l
khụng thay i. Ngi qun tr cú th to lp nhiu tun in hỡnh m h mun
v tip theo s t ng thay i cỏc lch s dng chỳng. Mt khỏc vic thay i
lch biu bao gm cỏc ngy ngh l, tt khụng nh hng ti tun in hỡnh.
Bảng sau trình bày một tuần điển hình. Những vùng màu xám tơng
ứng với các khoảng thời gian không cho phép đi vào.
Thứ
hai
Thứ ba Thứ t Thứ
năm
Thứ
sáu
Thứ
bảy
Chủ
nhật
00 01
01 02
... ...
06 07
07 08
08 09
... ...
21 22

22 23
23 24
Hệ thống kiểm soát vào ra phải vận hành càng độc lập càng tốt,
mặc dù ngời điều hành phải chịu trách nhiệm về việc cấu hình lúc
ban đầu và cập nhật các mẩu thông tin đa dạng cho phép định rõ
nhóm ngời và cửa. Đội bảo vệ có một màn hình kiểm soát, và đợc
thông báo về bất kỳ những cố gắng mở cửa không thành công. Báo
động đợc truyền đi với sự trì hoãn ngắn: thông tin đợc cập nhật
trên màn hình kiểm soát từng phút một.
Giao diện ngời dùng phải trợ giúp họ định rõ các yêu cầu một
cách chính xác. Những yêu cầu hợp lệ và các giá trị đa vào đợc
đọc từ danh sách một cách có hệ thống và giúp xác định miền giá
trị hợp lệ
3.2. Xỏc nh chc nng nghip v
3.2.1. Cu hỡnh
Chc nng ny c thc hin bi ngi qun tr (qun lý) khi h ng
nhp vo h thng .
ng nhp h thng: Qun tr ng nhp vo h thng, nhp user v
password, h thng kim tra v nhn dng, nu thnh cụng h thng
s t ng kt ni.
Cp nht, sa i thụng tin ca vo ra: Sau khi ng nhp vo h
thng thnh cụng, qun tr viờn yờu cu h thng a ra danh sỏch
ca trong to nh, h thng hin th. Qun tr chn ca, h thng hin
th thụng tin ca bao gm: trng thỏi (hot ng hay khụng), thi
- 20 -
Phân tích thiết kế hướng đối tượng bằng UML
gian cửa mở, chỉ một người được phép qua cửa trong khoảng thời
gian cửa mở.Quản trị sửa thông tin, hệ thống ghi nhận thông tin.
• Cập nhật, sửa đổi thông tin nhóm cửa: Quản trị yêu cầu hiển thị danh
sách nhóm cửa. Sau đó lựa chọn một nhóm cửa. Hệ thống hiển thị

thông tin bao gồm : Tên nhóm, danh sách cửa trong nhóm, danh sách
nhóm người được chấp nhận truy nhập. Quản trị sửa đổi thông tin. hệ
thống ghi nhận thông tin.
• Cập nhật người dùng: Quản trị yêu cầu danh sách người dùng. hệ
thống hiển thị tất cả những người đã đăng kí vào hệ thống. Quản trị
chon người, Hệ thống hiển thị thông tin bao gồm: Họ, tên, số điện
thoại, số thẻ, danh sách nhóm mà người đó là thành viên.Quản trị cập
nhật thông tin. Và hệ thống ghi nhận thông tin.
• Cập nhật thông tin nhóm người: Hệ thống hiển thị tất cả nhóm theo
yêu cầu. quản trị chọn nhóm, hệ thống hiển thị thông tin sau: Tên
nhóm, danh sách thành viên nhóm, danh sách nhóm được truy nhập.
quản trị cập nhật và hệ thống ghi nhận thông tin.
• Tìm kiếm người dựa vào thẻ: Quản trị nhập số thẻ cần tìm, hệ thống
hiển thị thông tin về người đó bao gồm: họ, tên, số điện thoại, số thẻ,
danh sách nhóm của người đó.
• Tìm kiếm cửa mà một người được phép vào/ra: quản trị chọn người
mà hệ thống hiển thị, hệ thống hiển thị danh sách cửa mà người đó
được phép, sau đó chọn một cửa, hệ thống hiển thị thông tin cửa:
Trạng thái cửa, khoảng thời gian mở cửa …
• Tìm kiếm nhóm người: Quản trị yêu cầu hệ thống đưa ra danh sách
người sau đó chọn ra một người, hệ thống hiển thị danh sách nhóm
có chứa người đó.
• Tìm kiếm người thuộc về một nhóm: Quản trị chọn ra một nhóm hệ
thống hiển thị ra mạn hình danh sách những người trong nhóm đó.
• Cập nhật, sửa đổi thông tin nhóm người được phép truy nhập vào
một nhóm cửa: Quản trị yêu cầu một danh sách nhóm người, hệ
thống hiển thị tất cả các nhóm, quản trị chọn ra một nhóm và nhận
được thông tin: Tên nhóm, danh sách thành viên nhóm và danh sách
nhóm cửa được phép truy nhập. Quản trị chọn một nhóm cửa từ danh
sách, hệ thống hiển thị thông tin : lịch mở cửa theo tuần, thời gian

cho phép. quản trị sửa đổi thông tin và hệ thống ghi nhận.
• Sửa đổi thông tin tuần điển hình: Quản trị yêu cầu danh sách các tuần
điển hình, chọn ra một tuần với các thông tin hiển thị: Tên tuần, mô
tả tuần, các ngày trong tuần được chia ra thành khoảng thời gian, tình
trạng truy nhập. Sửa đổi và ghi nhận.
• Hiển thị quyền truy nhập cho từng người và từng cửa: Quản trị yêu
cầu danh sách tất cả các cửa và tất cả mọi người, hệ thống hiển thị
theo yêu cầu và quản trị chọn cửa và chọn người, hệ thốnghiển thị
thông tin: Lịch mở cửa trong tuần, thời gian cho phép.
3.2.2. Theo dõi và giám sát
Chức năng này bao gồm các bước chủ yếu của quá trình theo dõi và
kiểm tra và được thực hiện bởi những người bảo vệ của toà nhà.
- 21 -
Phân tích thiết kế hướng đối tượng bằng UML
• Đăng nhập hệ thống: Bảo vệ đăng nhập vào hệ thống. hệ thống xác
minh và kết nối.
• Báo cáo công việc: Bảo vệ chỉ rõ ngày bắt đầu và kết thúc để đề nghị
sắp xếp. Bảo vệ yêu cầu: hệ thống hiển thị sự kiện theo lịch biểu, bảo vệ
lựa chọn một cách hiển thị.
• Lọc bỏ sự kiện: Bảo vệ xác định thời gian bắt đầu và kết thúc để lọc
bỏ. Hệ thống loại bỏ sự kiện được xác định.
• Báo cáo báo động: Bảo vệ xác định thời gian trì trệ trong vòng 60
phút, cho đến khi hệ thống hoạt động bình thường và có báo động mới.
• Mở cửa: bảo vệ yêu cầu danh sách cửa, hệ thống hiển thị và bảo vệ
chọn cửa. hệ thống hiển thị thông tin: Trạng thái cửa, số người trong
phòng, sự việc xảy ra. Bảo vệ phá cửa để mở, hệ thống ghi nhận sự việc
đó.
• Báo cháy: Khi hệ thống phát hiện ở nơi nào đó có sự cố hoả hoạn thì
hệ thống tự động mở tất cả các cửa.

3.2.3. Điều khiển truy nhập vào ra
Chức năng này được thực hiện bởi người sử dụng thẻ.
Một người muốn vào cửa , họ dùng thẻ truy nhập vào hệ thống, hệ thống xác
định có được phép hay không, nếu thành công thì mở cửa và người đó được
phép qua.
Bảng chức năng nghiệp vụ:
Chức năng Phân loại
R1: Configuration
R1.1 Nhận dạng
R1.1.1 Kiểm tra và nhân dạng
R1.1.2 Kết nối hệ thống
R1.2 Cập nhật thông tin cửa vào ra
R1.2.1 Chọn cửa
R1.2.2 Cập nhật thông tin
R1.3 Cập nhật thông tin nhóm cửa
R1.4 Cập nhật thông tin người
R1.5 Cập nhật thông tin nhóm người
R1.6 Tìm kiếm người dựa vào thẻ
R1.7 Tìm kiếm cửa một người được phép qua
R1.8 Tìm kiếm nhóm người
R1.9 Tìm kiếm người thuộc về một nhóm
R1.10 Cập nhật thông tin nhóm người được phép vào
một nhóm cửa
R1.11 Cập nhật thông tin tuần điển hình
R1.12 Cho hiển thị quyền truy nhập vào hệ thống cho
người và cửa.
R2: Theo dõi và giám sát cửa vào ra
- 22 -
Phân tích thiết kế hướng đối tượng bằng UML
R2.1 Nhận dạng

R2.2 Báo cáo công việc
R2.3 Loại bỏ sự việc
R2.4 Báo cáo báo động
R2.5 Mở cửa
R2.6 Báo cháy
R3: Truy nhập hệ thống
R3.1
CHƯƠNG 4. MÔ HÌNH CA SỬ DỤNG
4.1. Xác định tác nhân
Các tác nhân chính tham gia vào hệ thống bao gồm:
• Người sử dụng thẻ: Là người được cấp thẻ để có thể đi qua các cửa của
toà nhà.
• Bảo vệ: là người giám sát theo dõi hoạt động của những người qua cửa
• Quản trị hệ thống: Là người giám sát hoạt động của hệ thống, điều hành
hệ thống, có thể cập nhật mọi thông tin của hệ thống về người và cửa
vào ra.
4.2. Xác định ca sử dụng
Hoạt động của hệ thống được mô tả bởi biểu đồ các ca sử dụng sau:
- 23 -
Phân tích thiết kế hướng đối tượng bằng UML
Configuration
Nguoi su dung the
Truy nhap he thong
Theo doi va giam sat
Nguoi quan tri
Bao ve
Dang nhap he thong
4.3. Mô tả chi tiết các ca sử dụng
4.3.1. Ca sử dụng “Cấu hình”
Ca sử dụng này được người quản trị sử dụng khi đăng nhập vào hệ thống để

nhận dạng người, cửa và cập nhật thông tin, tìm kiếm thông tin mà họ cần qua
tâm.
Được mô tả như biểu đồ sau:
Nguoi quan tri
Dang nhap he thong Cap nhat thong tin cua Cap nhat nhom cua
Cap nhat thong tin nguoi
cap nhat nhom nguoi
Tim kiem nguoi can cu vao the
Tim kiem nhom nguoi
Tim kiem cua mot nguoi duoc truy
nhap
Tim kiem nguoi thuoc nhom
Hien thi quyen truy nhap tung
nguoi va tung cua
Cap nhat tuan dien hinh
Configuration
Cap nhat nhom nguoi duoc truy
cap nhom cua
<<use>>
<<use>>
<<use>>
<<use>>
<<use>>
<<use>>
<<use>>
<<use>>
- 24 -
Phân tích thiết kế hướng đối tượng bằng UML
4.3.1.1. Ca sử dụng “Đăng nhập hệ thống”
Tên : Đăng nhập hệ thống

Tác nhân: Người quản trị
Mục đích: Kiểm tra nhận dạng người đăng nhập vào hệ thống.
Mô tả khái quát: Người quản trị đăng nhập vào hệ thống để hệ thống nhận dạng
và kết nối cho phép người quản trị thực hiện nhiệm vụ.
Chức năng tham chiếu: R1.1.1. R1.1.2
Diễn biến sự kiện:
Hành động tác nhân Hệ thống phản hồi Dữ liệu liên quan
1. Người quản trị đăng
nhập vào hệ thống
1. Hệ thống nhận
dạng và kết nối.
Người quản trị
Ngoại lệ: Nếu đăng nhập không thành công thì hệ thống yêu cầu đăng nhập lại.
4.3.1.2. Ca sử dụng “Cập nhật thông tin cửa vào ra”
Tên: Cập nhật thông tin cửa vào ra
Tác nhân: Người quản trị
Mục đích: Người quản trị có thể them, sửa, xoá thông tin về cửa vào ra.
Mô tả khái quát: Người quản trị vào hệ thống và hệ thống nhận dạng, nếu thành
công thì hệ thống kết nối và cho phép người quản trị thực
hiện quyến của mình.
Chức năng tham chiếu: R1.2.1,R1.2.2
Diễn biến sự kiện:
Hành động tác nhân Hệ thống phản hồi Dữ liệu liênquan
1. Người quản trị yêu
cầu danh sách cửa
2. Hệ thống hiển thị
danh sách cửa
Danh mục các cửa
3. Người quản trị chọn
một cửa

4. Hệ thống đưa ra
thông tin chi tiết của
cửa đó
Thông tin cửa
5. Người quản trị sửa
đổi thông tin.
6. Hệ thống ghi
nhận thông tin đã
được sửa đổi.
4.3.1.3. Ca sử dụng “Cập nhật thông tin Nhóm cửa”
Tên: Cập nhật thông tin nhóm cửa
Tác nhân: Người quản trị
Mục đích: Sửa đổi thông tin của nhóm cửa nào đó.
Mô tả khái quát: Người quản trị kết nối vào hệ thống, yêu cầu hệ thống hiển
thị danh sách các nhóm cửa , sau đó chọn ra một nhóm cửa
và sửa đổi thông tin.
Chức năng tham chiếu:R1.3
Diễn biến sự kiện:
Hành động tác nhân Hệ thống phản hồi Dữ liệu liên quan
1. Người quản trị yêu
cầu hệ thống hiển đưa
ra danh sách nhóm cửa
2. Hệ thống hiển thị
danh sách nhóm cửa
Danh sách nhóm cửa
- 25 -