Bài giảng Lập trình hướng đối tượng - Bài 9: Tổng quan về UML và PTTK HĐT

8/24/2011

Nộ i dung
Bộ môn Công nghệ Phầ n mề m
Việ n CNTT & TT
Trư ờ ng Đạ i họ c Bách Khoa Hà Nộ i

1.
2.
3.

Bài 09. Tổ ng quan về UML và PTTK
HĐT

4.

Mơ hình hóa
Tổ ng quan về UML
Phân tích thiế t kế hư ớ ng đố i tư ợ ng
Cơng cụ phát triể n OOAD

2

Nộ i dung

1.
2.
3.
4.

1.1 Mơ hình hóa là gì?

Mơ hình hóa
Tổ ng quan về UML
Phân tích thiế t kế hư ớ ng đố i tư ợ ng
Công cụ phát triể n OOAD

3

1.2. Sự quan trọ ng củ a mơ hình hóa

Mứ c độ quan trọ ng thấ p

Máy bay giấ y

Mứ c độ quan trọ ng cao hơ n

4

1.2. Sự quan trọ ng củ a mô hình hóa (2)
Mơ hình hóa là mộ t con đư ờ ng dẫ n đế n
thành công củ a dự án.

Máy bay phả n lự c

6

1


8/24/2011

1.4. Yêu cầ u khi biể u diễ n mô hình

1.3. Vai trị củ a mơ hình hóa hệ thố ng
Chỉ rõ cấ u trúc hoặ c ứ ng xử củ a hệ thố ng.
…

accurate
consistent
understandable
changeable

7

Nộ i dung

1.
2.
3.
4.

8

2.1. UML là gì?
Ngơn ngữ mơ hình hóa thố ng nhấ t UML
(Unified Modeling Language)
4 mụ c tiêu củ a UML vớ i cấ u phầ n (artifact)
củ a mộ t hệ thố ng phầ n mề m

Mơ hình hóa

Tổ ng quan về UML
Phân tích thiế t kế hư ớ ng đố i tư ợ ng
Công cụ phát triể n OOAD

9

UML là ngôn ngữ trự c quan
UML là ngôn ngữ thố ng nhấ t trự c
quan giúp công việ c đư ợ c xử lý nhấ t
quán, giả m thiể u lỗ i xả y ra

10

UML là ngôn ngữ để đặ c tả
UML xây dự ng các mơ hình chính xác, rõ
ràng và đầ y đủ .

2


8/24/2011

UML là ngôn ngữ để xây dự ng HT

UML là ngơn ngữ để tài liệ u hóa

Các mơ hình UML có thể kế t nố i trự c tiế p vớ i
rấ t nhiề u ngơn ngữ lậ p trình.

Use Case

Diagram

Deployment Diagram
éằờ ẩ
ổ ầ ầẽ àồ ỵắ ợ ạ ì ì
ặđ ữá Ã ẻ ầ Ô á ẵ ẵ ơ ỏ á àă
- âààỡ 95 : ơảúè ắ ặđ
- âààỡ NT:

ởẳ ư ạ ử
- éẵ á ể ẵ : ở ẳ ư ạ ử ạ ì àƠè á ẳ ư ạ ử, ởẵ ẳ ư ạ ử

- I BM á ịẻ ầÃ ạ ể : àƠè á ẳ ư ạ ử, ởẵ ẳ ư ạ ử

Windows95

Window95

Use Case 1

Windows95

ạ đẳ ư

ỹá đ
ơảúè ắ ặđ. EXE
ạ đẳ ư

ỹá đ ắ ệ ầ á

Windows

Actor A

NT

Actor B

Use Case 2

Solar si

ạ đẳ ư

ỹá đ Ê ứ. E XE

Alpha
UNI X
ởẳ ư ạ ử. EXE
Windows
NT

Use Case 3

I BM
M ainf r am e

àƠè á Êè ẵ ẳ ư ¹ ö

Docum ent List

mainWnd

fileMgr :

doc ument :

FileMgr

us er

gFile

Doc ument

repos itory

Docum ent
Fie
l M gr

add( )
nam e : n
it
delet e( )

f et chDoc( )
sor t ByNam e(

ặ Ôạ đẳ ư

Ă ởầ ẹ á õá Ư

1: Doc view

docid : n
it
)

num Fied
l : n
it

get ( )

r equest ( )

ằỗở
Ă ¿äà »Ç Đ ´ Ù.

r ead( ) f li t he

open( )

code. .

close( )
2: f et chDoc( )

r ead( )

Fie
l List

sor t Fie
l List (
f List

)

cr eat e( )

3: cr eat e ( )

fD
li ocum ent (

)

add( )
delet e( )
1

4: cr eat e ( )

5: r eadDoc ( )

È­ ÀÏ ỹá đ éắ ợ

6: f D

li ocum ent

( )

ạ đẳ ư ầ Ô á á Ư ầỉ ỗ ạ đẳ ư
ẳ Ă ẳ Ô ằ ọ ằ ầ ẹ .
r ep
7: r eadFie
l ( )
Fie
l
Reposit or y

8: f F
li e
li ( )
( f r om Per sist ence)
r ead( )

È­ á ộ ẳ éắ ợ à ộẻ

9: sor t ByNam e ( )

G r pFie
l

nam e : char * = 0

ẳ àộ Ă ởầỉ è á Đ Ã ẻ
ÔÃ ằ ẵ ẹ ẩư á ộĂ

¸ ¿© ÁØ ´Ù.

r eadDoc( )
r eadFie
l(

)

r ead( )
open( )
cr eat e( )
fF
li e
li (

Sequence Diagram

2.2. Lị ch sử phát triể n củ a UML
Vào 1994, có hơ n 50 phư ơ ng pháp mơ hình hóa hư ớ ng đố i
tư ợ ng:
Fusion, Shlaer-Mellor, ROOM, Class-Relation,Wirfs-Brock, CoadYourdon, MOSES, Syntropy, BOOM, OOSD, OSA, BON, Catalysis,
COMMA, HOOD, Ooram, DOORS …

)

Class Diagram

2.2. Lị ch sử phát triể n củ a UML (2)
UML đư ợ c 3 chuyên gia hư ớ ng đố i
tư ợ ng hợ p nhấ t các kỹ thuậ t củ a họ

vào năm 1994:

Cầ n chuẩ n hóa và thố ng nhấ t các phư ơ ng pháp

UML là mộ t ngôn ngữ hợ p nhấ t
Rumbaugh

Booch

UML là mộ t ngôn ngữ thố ng nhấ t

Jacobson

Meyer

Fusion

Before and after
conditions

Operation descriptions,
message numbering

Harel

Embley
Singleton classes,
High-level view

State charts

Wirfs-Brock

Gamma, et.al

Responsibilities

Frameworks, patterns,
notes

Shlaer- Mellor

Selic, Gullekson, Ward

Odell

Object lifecycles

ROOM (Real-Time
Object-Oriented Modeling)

Classification

3


8/24/2011

2.2. Lị ch sử phát triể n củ a UML (3)
UML 2.0

2.3. Các khung nhìn củ a UML
Khơng đơ n giả n để mơ hình hóa hệ thố ng
phứ c tạ p

(2004)

UML 1.5
(March, ‘03)

UML 1.1

UML
Partners’
Expertise

(Sept. ‘97)

UML 1.0

(Jan. ‘97)

UML 0.9 and UML 0.91
(June ‘96)

(Oct. ‘96)

Unified Method 0.8

(OOPSLA ’95)

Booch ’93

OOSE

Other
Methods

Public
Feedback

OMT - 2

Booch ‘91

OMT - 1

2.3. Các khung nhìn củ a UML (2)

2.4. Các biể u đồ UML
Mộ t mơ hình hệ thố ng thư ờ ng có nhiề u loạ i biể u
đồ , mỗ i loạ i có nhiề u biể u đồ khác nhau.

4 + 1 Architectural View

Logical View

20

Implementation View

Analysts/Designers

Programmers

Structure

Software management

Use-Case View
End-user
Functionality

Process View

Deployment View
System engineering

System integrators
Performance, scalability, throughput

System topology, delivery,
installation, communication

22

2.4. Các biể u đồ UML

a. Biể u đồ use case

Biể u đồ use case (Use Case Diagram)
Biể u đồ cấ u trúc tĩnh (Static Structure Diagrams)
Biể u đồ lớ p (Class Diagram)
Biể u đồ đố i tư ợ ng (Object Diagram)

Biể u đồ trạ ng thái (Statechart Diagram)
Biể u đồ hoạ t độ ng (Activity Diagram)
Biể u đồ tư ơ ng tác (Interaction Diagrams)
Biể u đồ trình tự (Sequence Diagram)
Biể u đồ giao tiế p/ cộ ng tác (Communication/ Collaboration Diagram)

Biể u đồ thự c thi (Implementation Diagrams)
Biể u đồ thành phầ n (Component Diagram)
Biể u đồ triể n khai (Deployment Diagram)

24

4


8/24/2011

b. Biể u đồ lớ p (Class Diagram)

c. Biể u đồ đố i tư ợ ng

25

d. Biể u đồ trạ ng thái (State Diagram)

26

e. Biể u đồ hoạ t độ ng (Activity Diagram)

27

28

g. Biể u đồ cộ ng tác (Collaboration
Diagram)

f. Biể u đồ trình tự (Sequence Diagram)

29

30

5


8/24/2011

h. Biể u đồ thành phầ n
(Component Diagram)

i. Biể u đồ triể n khai (Deployment
Diagram)

31

32

2.5. Quy trình và UML

2.5. Quy trình và UML (2)
RUP là quy trình
cơng nghệ phầ n
mề m phát triể n bở i
hãng Rational
Phát triể n song song
vớ i UML

"Rational Unified
Process" - quy
trình phát triể n
cho UML

2.6. Ứ ng dụ ng củ a UML trong phân tích
thiế t kế hệ thố ng

Nộ i dung

UML đư ợ c sử dụ ng để phân tích nhiề u loạ i hệ
thố ng
1.

(Information System)
(Technical System)
(Embeded System)
( Distributed System)

(Business System)
(System Software)

2.
3.

4.

35

Mơ hình hóa
Tổ ng quan về UML
Phân tích thiế t kế hư ớ ng đố i
tư ợ ng
Công cụ phát triể n OOAD
36

6


8/24/2011

3.1. Tầ m quan trọ ng củ a OOAD

3.1. Tầ m quan trọ ng củ a OOAD (2)

“Phân tích” và “Thiế t kế ” cầ n đư ợ c coi trọ ng

Cầ n thiế t lậ p mộ t cơ chế hiệ u quả để nắ m
bắ t yêu cầ u, phân tích thiế t kế

OOAD

37

38

3.2. Mụ c đích củ a OOAD

3.3. Phư ơ ng pháp OOAD

Cung cấ p cho ngư ờ i dùng, khách hàng, kỹ sư phân
tích, thiế t kế nhiề u cái nhìn khác nhau về cùng mộ t
hệ thố ng

OOAD đư ợ c chia thành 2 giai đoạ n
(OOA)
(OOD)

40

39

3.3. Phư ơ ng pháp OOAD (2)

Nộ i dung

1. Use case modeling to define
requirements

6. External Specification Design

2. Object extraction and message
sequence design between objects

5. Normalization of the data
structure using E-R diagram

1.
2.
3.
3. Class design

4. E-R modeling for persistent data

41

4.

Mô hình hóa
Tổ ng quan về UML
Phân tích thiế t kế hư ớ ng đố i tư ợ ng
Công cụ phát triể n OOAD

42

7


8/24/2011

4. Công cụ UML – OOAD
Công cụ mã nguồ n mở :
EclipseUML
UmlDesigner
ArgoUML...

Công cụ thư ơ ng mạ i:
Enterprise Architect
IBM Rational Software Architect
Microsoft Visio
Visual Paradigm for UML
SmartDraw...

43

8