Chương 5 các mô hình hệ thống

Chương 5. Các mô hình hệ thống

Bùi Th H ng

Ch

ng 5. Các mô hình h th ng

Trang 1


Mục tiêu
●

●

●

●

Giải thích lý do tại sao một hệ thống cần phải
được mô phỏng như một bộ phận của qui
trình RE
Mô tả quá trình mô hình hoá hành vi, mô
hình hoá dữ liệu và mô hình hoá đối tượng
Giới thiệu một số ký hiệu được sử dụng
trong UML
To show how CASE workbenches support
system modelling

Bùi Th H ng

Ch

ng 5. Các mô hình h th ng

Trang 2


Mô hình hóa hệ thống
●

●

Mô hình hoá hệ thống giúp người phân tích hiểu rõ
chức năng của hệ thống và các mô hình được sử
dụng để làm việc với khách hàng.
Các mô hình khác nhau biểu diễn hệ thống theo
những cách nhìn khác nhau
•
•
•

Bùi Th H ng

Mô hình bên ngoài chỉ ra ngữ cảnh và môi trường của hệ
thống;
Mô hình hành vi chỉ ra hành vi của hệ thống;
Mô hình cấu trúc chỉ ra kiến trúc của hệ thống và kiến
trúc của dữ liệu.

Ch

ng 5. Các mô hình h th ng

Trang 3


Các kiểu mô hình
●

●

●

●

●

Mô hình xử lý dữ liệu mô tả dữ liệu sẽ được xử lý
như thế nào trong các giai đoạn khác nhau.
Mô hình kết cấu mô tả các thực thể được cấu tạo
như thế nào từ những thực thể khác.
Mô hình kiến trúc mô tả các hệ thống con chủ yếu
của hệ thống.
Mô hình phân lớp mô tả các thực thể có những đặc
điểm chung nào.
Mô hình kích thích/phản ứng mô tả hệ thống phản
ứng với các sự kiện như thế nào.

Bùi Th H ng

Ch

ng 5. Các mô hình h th ng

Trang 4


Các mô hình ngữ cảnh
●

●

●

Các mô hình ngữ cảnh được sử dụng để
minh hoạ ngữ cảnh hoạt động của một hệ
thống – chúng chỉ ra những gì nằm ngoài
ranh giới của hệ thống.
Những mối liên quan với xã hội và tổ chức
có thể ảnh hưởng tới quyết định về vị trí và
phạm vi của hệ thống.
Các mô hình kiến trúc chỉ ra hệ thống và
quan hệ của nó với những hệ thống khác.

Bùi Th H ng

Ch

ng 5. Các mô hình h th ng

Trang 5


Ngữ cảnh của hệ thống ATM
Secu rit y
syst em
Bran ch
accou n t in g
syst em

Accou n t
dat abase
Au t o-t eller
syst em

Bran ch
cou n t er
syst em

U sage
dat abase
M ain t en an ce
syst em

Bùi Th H ng

Ch

ng 5. Các mô hình h th ng

Trang 6


Mô hình qui trình
●

●

Các mô hình qui trình chỉ ra qui trình tổng
thể và các qui trình mà sẽ được hệ thống hỗ
trợ.
Các mô hình luồng dữ liệu được sử dụng để
mô tả các qui trình và luồng thông tin từ một
qui trình tới các qui trình khác.

Bùi Th H ng

Ch

ng 5. Các mô hình h th ng

Trang 7


Qui trình mua sắm thiết bị
Delivery
n ote
Equ i pm en t
Specify

spec.
Val i date
equ ipm en t
specifi ca
t i on
requ ired

Equ i pm en t
spec.
Su ppli er
dat abase

Ch ecked
spec.

Su ppli er l i st
Fin d
su ppl iers

Accept
del ivery of
equ ipm en t

Get cost
est im a
t es

Spec. +
su ppl ier +
Order

est im a
te
n oti fi ca
t ion
Ch oose
su ppl ier

Pl ace
equ ipm en t
Order
order
det ai ls pl u s
bl an k or
der
form

Ch ecked an d
si gn ed or
der form

Delivery
n ot e

Ch eck
del ivered
i t em s
In st al la
t ion
in st ru ct ion s

In st all
equ ipm en t
In st al la
t ion
accept an ce
Accept
del ivered
equ ipm en t
Equ i pm en t
det ai ls
Equ i pm en t
dat abase

Bùi Th H ng

Ch

ng 5. Các mô hình h th ng

Trang 8


Các mô hình hành vi
●

●

Các mô hình hành vi được sử dụng để mô tả tiòan
diện các hành vi của một hệ thống.
Có hi kiểu mô hình hành vi:

•
•

●

Các mô hình xử lý dữ liệu chỉ ra cách thức dữ liệu được
xử lý khi chúng được đưa vào hệ thống như thế nào.;
Các mô hình máy trạng thái chỉ ra cách thức hệ thống
phản ứng lại các sự kiện như thế nào.

Những mô hình này mô tả các cách nhìn khác nhau
về hành vi của hệ thống và vì vậy cả hai đều phải
được áp dụng để mô tả hành vi của hệ thống.

Bùi Th H ng

Ch

ng 5. Các mô hình h th ng

Trang 9


Các mô hình xử lý dữ liệu
●

●

●

●

Các biểu đồ luồng dữ liệu (DFDs) có thể được sử
dụng để mô hình qui trình xử lý dữ liệu của hệ
thống.
Những biểu đồ này chỉ ra các bước xử lý khi dữ liệu
lưu thông trong hệ thống.
Các DFD là một phần không thể thiếu của nhiều
phương pháp phân tích.
Những ký hiệu đơn giản và trực quan trong các DFD
sẽ giúp khách hàng có thể dễ dàng hiểu được cách
thức hoạt động của hệ thống.

Bùi Th H ng

Ch

ng 5. Các mô hình h th ng

Trang 10


Mô hình DFP xử lý đơn hàng

Order
det ails +
blan k
order form

Com plet ed

order form
Com plet e
order form

Sign ed
order form
Validate
order

Sign ed
order form

Sen d t o
su pplier

Record
order
Order
det ails

Sign ed
order form

Ch ecked an d
sign ed or
der
+ order
n otifi ca
t ion

Adju st
available
bu dget
Order
am ou n t
+ accou n t
det ails

Orders
fi le

Bùi Th H ng

Ch

ng 5. Các mô hình h th ng

Bu dget
fi le

Trang 11


Các lược đồ luồng dữ liệu
●

●

●

Các DFD mô hình hoá hệ thống từ cách nhìn
về chức năng của nó.
Theo dõi và lập tài liệu về những dữ liệu gắn
với một qui trình sẽ rất ích lợi để phát triển
một cách nhìn thông suốt về hệ thống.
DFD có thể được sử dụng trong mô tả việc
trao đổi dữ liệu giữa một hệ thống và các hệ
thống khác trong môi trường của nó.

Bùi Th H ng

Ch

ng 5. Các mô hình h th ng

Trang 12


Insulin pump DFD

Blood

Bl ood
param et ers
Blood su gar
sen sor

Bl ood su gar
an al
ysis

Blood su gar
level
In su lin
requ irem en t
com pu ttaion

In su lin

Bùi Th H ng

Pu m p con tolr
com m an ds
In su lin
pu m p

Ch

In su lin
delivery
con t roller

ng 5. Các mô hình h th ng

In su lin
requ irem en t

Trang 13

Các mô hình máy trạng thái
●

●

●

●

Những mô hình này mô tả hành vi của hệ thống phản ứng
lại với các sự kiện bên ngoài và bên trong hệ thống như thế
nào.
Chúng chỉ ra những phản ứng của hệ thống đáp lại những
kích thích bên ngoài và bên trong do đó thường được sử
dụng để mô hình hoá các hệ thống thời gian thực.
Các mô hình máy trạng thái mô tả các trạng thái bằng các
nút và các sự kiện bằng các cung giẵ những nút này. Khi
một sự kiện xảy ra, hệ thống sẽ chuyển từ trạng thái này
sang trạng thái khác.
Lược đồ trang thái (statechart) là một bộ phận quan trọng
của UML và được sử dụng để biểu diễn trạng thái của các
mô hình máy trạng thái.

Bùi Th H ng

Ch

ng 5. Các mô hình h th ng

Trang 14

Các biểu đồ chuyển trạng
●

●

●

Cho phép phân tích một mô hình thành các
mô hình con.
Ở mỗi trạng thái sẽ có một mô tả ngắn gọn
trong mục ‘do’.
Có thể được bổ sung thêm các bảng mô tả
các trạng thái và các kích thích.

Bùi Th H ng

Ch

ng 5. Các mô hình h th ng

Trang 15


Mô hình lò vi sóng
Fu ll
power

Fu ll po

wer
do: set power
= 600
Tim er

Wait in g

N u m ber

do: display
t im e

H alf
power

Fu ll
power
H alf
power

Set t im e

Operat ion

do: get n u m ber
exit : set t im e

do: operat e
oven

Door
closed

Tim er
Door
open
H alf po
wer
do: set power
= 300

En abled
Door
closed

Can cel

St art

do: display
'Ready'

Door
open

Wait in g
do: display
t im e

Disabled

do: display
' Wait in g'

Bùi Th H ng

Ch

ng 5. Các mô hình h th ng

Trang 16


Mô tả trạng thái lò vi sóng
State

Description

Waiting

The oven is waiting for input. The display shows the current time.

Half power

The oven power is set to 300 watts. The display shows ŌHalf powerÕ.

Full power

The oven power is set to 600 watts. The display shows ŌFull powerÕ.

Set time

The cooking time is s et to the userÕs input value. The display shows the cooking time
selected and is updated as the time is set.

Disabled

Oven operation is disabled for safety. Interior oven light is on. Display shows ŌNot
readyÕ.

Enabled

Oven operation is enabled. Interior oven light is off. Display shows ŌReady to cookÕ.

Operation

Oven in operation. Interior oven light is on. Display shows the timer countdown. On
completion of cooking, the buzzer is sounded for 5 s econds. Oven light is on. Display
shows ŌCooking completeÕ while buzzer is sounding.

Bùi Th H ng

Ch

ng 5. Các mô hình h th ng

Trang 17


Các tác nhân đối với lò vi sóng

Bùi Th H ng

Ch

ng 5. Các mô hình h th ng

Trang 18


Hoạt động của lò vi sóng
Operat i on
Ch eckin g
do: ch eck
st at u s

OK

Tim e
Cook
do: ru n
gen erat or

Em it t er
fau lt

Tu rn t abl e
fau l t

Tim eou t

Don e

Al arm

do: bu z z er on
for 5 secs.

do: di splay
even t

Door open
Disabled

Bùi Th H ng

Ch

ng 5. Các mô hình h th ng

Can cel
Wai t in g

Trang 19


Các mô hình dữ liệu ngữ nghĩa
●

●

●

Được sử dụng để mô tả cấu trúc logic của
dữ liệu mà hệ thống sẽ xử lý.
Mô hình thực thể-quan hệ-thuộc tính xác lập
các thực thể, các quan hệ giữa những thực
thể này và các thuộc tính của thực thể.
Các mô hình này được sử dụng rộng rãi
trong thiết kế cơ sở dữ liệu và có thể được
cài đặt trong các cơ sở dữ liệu quan hệ.

Bùi Th H ng

Ch

ng 5. Các mô hình h th ng

Trang 20


Mô hình ngữ nghĩa của một thư viện
Article
title
au th ors
pdf file
fee

m

pu blish ed-in

Sou rce
n

fee-payable-to

1

1
delivers

1
in
1

1

n
Order
order n u m ber
total paym en t
date
tax statu s
n
places
1

Copyrig h t
Ag en cy
1

n am e
haddress
as-lin ks

title
pu blish er
issu e
date
pag es

Cou n try
in

1

copyrig h t form
tax rate

Bu yer
n am e
address
e-m ail
billin g in fo

Bùi Th H ng

Ch

ng 5. Các mô hình h th ng

Trang 21


Các từ điển dữ liệu
●

●

Từ điển dữ liệu là một danh sách tất cả các
tên được sử dụng trong các mô hình của hệ
thống. Các mô tả về các thực thể, các quan
hệ và các thuộc tính cũng được đưa vào từ
điển.
Ưu điểm
•
•

Bùi Th H ng

Hỗ trợ quản lý và tránh được sự lặp lại;
Lưu giữ những tri thức mang tính tổ chức liên
quan đến quá trình phân tích, thiết kế và thực
hiện.

Ch

ng 5. Các mô hình h th ng

Trang 22

Ví dụ về cấu trúc từ điển dữ liệu

Bùi Th H ng

Ch

ng 5. Các mô hình h th ng

Trang 23


Các mô hình đối tượng
●

●

●

Các mô hình đối tượng mô tả hệ thống dưới dạng
các lớp đối tượng và những liên kết của chúng.
Một lớp đối tượng là tóm lược của một tập hợp các
đối tượng có cùng các thuộc tính và các dịch vụ
(hành vi) do từng đối tượng cung cấp.
Một số mô hình đối tượng khác nhau
•
•
•

Bùi Th H ng

Casc mô hình kế thừa;
Các mô hình kết tập;
Các mô hinhd tương tác.

Ch

ng 5. Các mô hình h th ng

Trang 24


Các mô hình đối tượng
●

●

●

●

Các mô hình đối tượng là những cách phản ánh rất
tự nhiên các thực thể trong thế giới thực mà hệ
thống sẽ điều khiển.
Các thực thể càng trừu tượng càng khó mô hình
hoá.
Định dạng các lớp đối tượng là một qui trình rất khó
đòi hỏi phải có những hiểu biết rất xâu về lĩnh vực
ứng dụng.
Các lớp đối tượng phản ánh các thực thể của lĩnh

vực ứng dụng sẽ được sử dụng đi sử dụng lại trong
các hệ thống.

Bùi Th H ng

Ch

ng 5. Các mô hình h th ng

Trang 25