Tài liệu Giới thiệu ngôn ngữ Java và case Tool docx

Phần 1 : Giới thiệu Ngôn Ngữ Java và Case Tool
I. Giới thiệu ngôn ngữ Java :
Java là ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng, đa luồng, đa mục đích và thích hợp để tạo
ra các ứng dụng cho Internet và các mạng phân tán phức hợp khác . Tuy PC rất phổ dụng
nhưng nó không phải là loại máy duy nhất để truy cập Internet . Ngay cả PC, nó cũng đòi
hỏi
phải có các phiên bản khác của chương trình phụ thuộc vào hệ điều hành cụ thể . Các
chương
trình dành cho Windows có thể không chạy được trên OS/2 và các chương trình của OS/2
lại
có thể không thích hợp với Unix . Nhưng Java giải quyết cụ thể triệt để vấn đề này bằng
cách
tạo ra " Chương trình thích nghi với mọi tình huống ". Những trình được tạo ra từ Java
không
quan tâm đến hệ máy mà bạn đang dùng . Mỗi kiểu máy tính và các hệ điều hành có
phiên
bản cụ thể gọi là máy Java ảo (Java Virtual Machine) . Java giúp các trình bày chuyển
đổi từ
trình Java sang dạng mà các loại máy tính và hệ điều hành cụ thể hiểu được . Quá trình
chuyển đổi này hoàn toàn tự động và xuyên suốt đối với người dùng . Như vậy các trình
ứng
dụng được viết từ ngôn ngữ Java sẽ vận hành được trên bất cứ các loại máy nào trang bò
Java
Virtual Machine . Không cần đến các lập trình viên tạo ra vô số các phiên bản " riêng
biệt"
để thích ứng với các hệ điều hành "riêng biệt". Chỉ có một phiên bản để thích nghi với
mọi hệ
điều hành . Nói một cách khác nó có khả năng chuyển tải giữa các nền ở mức độ nguồn
và
mức nhò phân . Hot Java là một trình duyệt World Wide Web Browser của Sun
Microsystem .

Ngoài những đặc tính cơ bản của Web, nó cho phép hệ thống người đọc nạp xuống từ
mạng các Applet và thực thi chúng, Applet hiện trên trang mạng bằng cách tương tự như
hiện
ảnh . Tuy nhiên Applet không phải là ảnh vì chúng có đặc tính động và có khả năng
tương tác
. Một cách khác với Java bạn có thể thưởng thức ảnh đồ họa sinh động, các biểu tượng
xoay,
cả những âm thanh sống động, những trò chơi hoặc những hiệu ứng tương tác khác nhau
ngay
trên mạng xen giữa các phần tử văn bản và đồ họa . Đó là kết quả của những chương
trình
được gởi từ Internet .
Ngoài Hot Java Browser là World Wide Web Browser đầu tiên cho phép thực hiện Java
Applet, các Browser cũng nhanh chóng phát triển có hổ trợ khả năng Java . Cụ thể là
Netscape Navigator đã bổ sung khả năng hổ trợ Java từ phiên bản 2.0 , các nhà thiết kế
Browser khác cũng đang đưa khả năng hổ trợ Java vào các sản phẩm mới của mình .
Để tạo một Java Applet, ta viết chúng bằng ngôn ngữ Java, sau đó biên dòch chúng bằng
Java Compiler, kế đó ta tạo thêm một file HTML (Hyper Text Markup Language). Sau
đó,
bất kỳ ai trên hệ thống mạng cũng có thể dùng Hot Java Browser hay một Browser tương
thích Java nào đó để xem "trang mạng" này . Browser sẽ tải Applet từ mạng xuống hệ
thống
người dùng .
Bạn nên hiểu về Java là ngoài việc tạo các Applet, bạn có thể sử dụng Java vào nhiều
ứng dụng khác . Java được thiết kế như một ngôn ngữ lập trình hoàn chỉnh, với Java bạn
có
thể tiến hành lập trình như với mọi ngôn ngữ lập trình khác như : Pascal, C, VisualBasic …
.
Bản thân Hot Java cũng được viết bằng chính Java .
Java là một môi trường độc lập , đó là một trong những lợi thế quan trọng cho phép Java

hơn hẳn những ngôn ngữ khác , đặc biệt cho những hệ thống cần để làm việc trên nhiều
môi
trường (máy tính , hệ điều hành) khác nhau . Java là một môi trường độc lập ở cả trên nền
hệ
thống lẫn dưới mức thấp như xử lý nhò phân.
Môi trường độc lập là một chương trình có khả năng duy chuyển dễ dàng từ hệ thống
máy tính này sang hệ thống máy tính khác không phụ thuộc vào cấu trúc của máy hay hệ
điều
hành hoạt động trên máy .
Ở mức nền, các kiểu dữ liệu cơ bản của Java có vò trí vững chắc trong tất cả các môi
trường . Những lớp thư viện của Java giúp cho bạn có thể viết ra các chương trình mà nó
có
thể đem từ máy tính này sang máy tính khác mà không cần phải viết lại để chạy riêng
cho
máy mới .
Môi trường độc lập không bao giờ chỉ dừng lại ở mức nền . Tập tin chứa mã Java đã
dòch cũng giống như môi trường độc lập, nó cũng có thể chạy trên nhiều loại máy tính
khác
nhau mà không gặp phải vấn đề đòi hỏi biên dòch lại chương trình nguồn . Vậy nó làm
việc
như thế nào ? Những mã Java thực sự được gọi là Bytecode . Với bytecode là một tập hợp
các
chỉ dẫn trông khá giống mã máy, nhưng nó không cụ thể cho một bộ xử lý nào .
Thông thường, khi bạn biên dòch một chương trình viết trong C hay hầu hết những ngôn
ngữ khác . Chương trình biên dòch sẽ dòch chương trình của bạn ra mã máy hoặc các chỉ
thò
cho bộ xử lý . Những chỉ thò này hoàn toàn cụ thể đối với từng bộ xử lý để máy tính của
bạn
chạy được nó - vì vậy, ví dụ khi bạn biên dòch chương trình của bạn trên một máy
Pentium,

kết quả chương trình sẽ chỉ chạy được trên những hệ thống Pentium khác . Nếu bạn muốn
dùng cùng chương trình này trên một hệ thống khác (ví dụ như Applet), bạn phải sửa lại
chương trình nguồn của bạn, lấy trình biên dòch cho hệ thống mới này và biên dòch lại cho
chương trình nguồn của bạn . Chương trình phải biên dòch lại khi muốn thực thi trên hệ
thống
khác .
Mọi thứ sẽ trở nên khác khi bạn viết chương trình trong Java . Môi trường phát triển
Java gồm có hai phần : một Java Compiler (Chương trình biên dòch Java) và một Java
interpreter (chương trình thông dòch Java) . Chương trình biên dòch Java sẽ làm việc với
chương trình Java của bạn và thay vì phát sinh ra mã máy từ tập tin chứa chương trình
nguồn
của bạn , nó lại phát sinh ra mã bytecode .
Compiler (Pentium)
Compiler (PowerPC)
Compiler (SPARC)
Binary File
(Pentium)
Binary File
(PowerPC)
Binary File
(SPARC)
Java Compiler
Binary File
(Pentium)
Compiler (Pentium)
Compiler (PowerPC)
Compiler (SPARC)
Binary File
(Pentium)
Binary File

(PowerPC)
Binary File
(SPARC)
Để chạy một chương trình Java, bạn gọi một một chương trình có tên là bytecode
interpreter, nó sẽ thực thi chương trình Java của bạn . Bạn có thể chạy bằng chương trình
thông dòch (interpreter) hoặc là (đối với applet) bằng một bytecode interpreter cài sẵn
trong
HotJava hay trong một chương trình duyệt xét có tính năng Java khác để chạy những
applet
cho bạn . Ch ương trình Java viết dưới dạng bytecode có nghóa là thay vì được dòch cụ thể
với
từng hệ thống một, chương trình của bạn sẽ có được khả năng chạy trong nhiều loại máy
tính
và hệ điều hành khác nhau khi bộ thông dòch Java còn có hiệu lực ở đó . Khả năng này
của
tập tin mã Java sẽ giúp cho nó thực thi được trên các loại môi trường khác nhau và là tính
cốt
yếu với những gì applet có thể làm việc được, bởi vì World Wide Web tự nó cũng là môi
trường độc lập . Trong lúc tập tin HTML có thể được đọc trong nhiều môi trường, cũng
như
applet có thể thực thi trong những môi trường mà những chương trình duyệt xét có tính
năng
Java chạy được trên đó.
Yếu điểm của việc dùng bytecode là trong tốc độ thực thi. Bởi vì với những chương trình
chạy trong một hệ thống cụ thể, việc chạy trực tiếp trên những phần cứng cho những cái
mà
nó sẽ thực thi bởi chương trình thông dòch. Vì đối với nhiều chương trình Java, tốc độ
không
còn là vấn đề quan trọng . Nếu bạn viết những chương trình mà cần nhiều tốc độ thực thi
hơn,

bộ thông dòch Java có thể cung cấp bạn có một vài phương án thích hợp với bạn, bao gồm
việc
có thể liên kết những chương trình nguồn vào trong chương trình Java của bạn hoặc là
dùng
những công cụ chuyển đổi bytecode trở lại thành chương trình nguồn . Chú ý rằng nếu
bạn
dùng những phương án này, bạn sẽ mất tính chất năng động mà Java bytecode đã cung
cấp
cho bạn .
Đối với một vài người, kỹ thuật lập trình hướng đối tượng (object - oriented -
programming )
chỉ đơn thuần là một cách tổ chức chương trình, và nó có thể sử dụng tốt trong nhiều ngôn
ngữ. Khi làm việc với ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng thực và môi trường lập trình
này,
bạn có khả năng đạt được hết tất cả những lời thế của phương pháp lập trình hướng đối
tượng
và khả năng để tạo ra sự mềm dẻo, tính linh hoạt, lập trình theo từng khối và sử dụng lại
chương trình cũ. Giống như hầu hết những ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng khác, Java
bao
gồm một tập các lớp thư viện mà nó cung cấp những kiểu dữ liệu cơ bản, dữ liệu nhập
của hệ
thống, khả năng xuất dữ liệu và những hàm tiện ích. Những lớp cơ bản này là những phần
của
công cụ phát triển Java (Java Development Kit), nó cũng có những lớp hỗ trợ tính năng
mạng,
những nghi thư ùc chung của Internet, và những hàm giao tiếp với người dùng . Bởi vì
những lớp
thư viện này được viết trong Java, nó có tính khả chuyển giữa các môi trường cũng giống
như
tất cả các ứng dụng khác của Java .

Hoạt động của một ứng dụng viết bằng Java
Chương trình xây dựng bằng Java được chia làm hai loại : Java Applet và Java
Application :
Hoạt động của Java Applet :
Java Applet là các đối tượng được thực hiện trên trình duyệt Web . Khi thực hiện trên
các trình duyệt Web, Java Applet cũng tạo ra hiệu ứng như một ứng dụng bình thường, tuy
nhiên các thông tin cho phép Java Applet thực hiện lại đưa từ các trang Web . Khi trình
duyệt
Web truy cập đến trang thông tin này, Java Applet sẽ được tải về trình duyệt Web và
được
thực hiện thông qua một cơ cấu gọi là Java Virtual Machine (JVM) đã được cài sẵn trong
trình
duyệt .
Hoạt động của Java Application :
Java Application (Java App) là những ứng dụng độc lập, tương tự như những chương
trình có đuôi .EXE hay đuôi .COM thông thường . Việc thực hiện Java App đơn giản hơn
Java
Applet vì chúng không phải thông qua trình duyệt Web .
Java Virtual Machine (JVM )
JVM đóng vai trò rất quan trọng để các ứng dụng Java có thể thực hiện được . Nó hoạt
động như một máy tính ảo, cũng có bộ lệnh, cấu trúc dữ liệu, bộ nhơ ù... Khi ứng dựng
Java
thực hiện ( sau khi dòch, các ứng dụng Java có phần mở rộng là class ), JVM tiến hành
phân
mã trong class đó thành bộ lệnh của JVM rồi thực hiện giống như máy PC thao tác với
các
ứng dụng thông thường . Do đó các class sau khi dòch có thể được thực hiện trên bất kỳ hệ
điều hành nào thông qua máy tính ảo JVM .
Bởi vậy, các class sau khi dòch có thể được thực hiện trên bất kỳ hệ điều hành nào thông
qua máy tính ảo JVM .

Hiện tại, JVM được xây dựng cho hầu hết các hệ điều hành và hệ xử lý hiện có, điều
này có nghóa là các ứng dụng viết bằng Java có đầy đủ điều kiện để phát triển .
Do phải hoạt động thông qua máy tính ảo JVM nên tốc độ thực hiện ứng dụng của
Java khá chậm
Trên thò trường hiện nay có nhiều bộ công cụ lập trình cho Java : Java Workshop của
Sun Microsystems, Visual J của Microsoft, Symantec Cafe của Symantec … Tất cả đều có
điểm chung là hỗ trợ tối đa cho người lập trình . Ở luận án tốt nghiệp này chúng em đã sử
dụng Symantec Cafe phiên bản 1.8 để viết chương trình này . Symantec Cafe 1.8 là một
công
cụ lập trình Java của hãng Symantec, tuy là một phiên bản cũ nhưng nó vẫn hổ trợ tốt cho
việc lập trình Java .
II. Giới thiệu CaseTool :
Tìm hiểu ngôn ngữ mô hình hợp nhất ( uml )
Ngôn ngữ mô hình hợp nhất ( UML ) là 1 tập hợp mô hình quan niệm với hệ thống ký
hiệu đơn trò. Bản thân nó ( UML ) không là 1 phương pháp lập trình vì nó không có 1 cách
xử
lý nào cả. Nhưng khi được ghép với ENTERPRISE COMPONENT MODELING ( E C M )
_ (
hay bất kỳ cách nào bạn chọn ), nó sẽ trở thành 1 phương pháp lập trình . Ngôn ngữ UML
Java Applet
Browser
Java Virtual Machine
( JVM )
Operating System
( OS )
PC có cài Browser
H.1 – Hoạt động của Java Applet
dùng kiểu phân tích và thiết kế hướng đối tượng để xây dựng nên mô hình của 1 hệ thống
hướng đối tượng. Các mô hình này có thể được dùng để tạo mã thực thi cho bản dòch ( của
hệ

điều hành ). Ngôn ngữ UML, được phát triển bởi Grady Booch, Jame Rumbaugh và Ivar
Jacobson, dùng các khái niệ m từ phưong pháp Booch, OMT & OOSE và kết hợp các ý
kiến từ
các nhà phương pháp học khác. Bằng cách hợp nhất các quan niệm từ các phương pháp
lập
trình hướng đối tượng chủ đạo, UML có tham vọng đưa ra 1 tiêu chuẩn cho việc phân tích
và
thiết kế hướng đối tượng.
Trong chương này phần tài liệu về cài đặt UML được hỗ trợ bởi Paradigm Plus.
Paradigm Plus được đưa vào UML từ phiên bản 1.0 . Những phần cố vấn các công việc kể
trên là phần giới thiệu cơ bản để có cái nhìn tổng quát về phương pháp lập trình này.
Paradigm Plus hỗ trợ thêm phần mở rộng cho UML bao gồm :
Requirement traceability
Business process modeling
Test plan management & change request tracking
Trong 1 số trường hợp phần mở rộng được đính kèm với sơ đồ và ký hiệu để hỗ trợ cho
việc tạo mã.
UML METHOD OVERVIEW
UML là ngôn ngữ mô hình hợp nhất sử dụng 1 phương pháp xử lý . Phương pháp xử lý
ECM dưới đây chỉ được tóm tắt sơ lược. Đặc biệt, như các ký hiệu, bản mẫu tra cứu, cấu
trúc
team, công cụ, kỹ thuật, change, process và thủ tục quản lý quản lý dự án, phải được thiết
lập
bởi các nhóm cá thể cần chu trình ECM. Các phần ứng dụng trên bao gồm1 hay nhiều
phần
mềm hợp thành, mỗi phần có thể được phát triển và xử lý song song thông qua chu kỳ
sống
của chính phần ứng dụng. Chẳng hạn như, 1 số phần được kết hợp trong 1 project đòi hỏi
giai
đoạn phân tích , trong khi 1 số khác lại đòi hỏi giai đoạn xây dựng hay kiểm tra. Phương

pháp
xử lý này có thể được dùng để phát triển 1 hệ thống hướng đối tượng dùng UML. Nên
xem
qua Enterprise Component Modeling để biết thêm thông tin.
Hệ thống phân phối được miêu tả bởi ECM are formally documented in an interrated
metamodel that spans the entire application lifecycle. A diagram showing how the various
ECM models and phases interrelate is depicted below:
BUSINESS PROCESS MODEL
Bpm được dùng để tả business processes tồn tại bằng cách phân tích mức độ kỹ thuât
mô hình năng động Dựa vào trạng thái của sự tồn tại hệ thống ( nghóa là hiệu quả, cách
trình
bày, mức độ tự động hóa …). Công cụ & kỹ thuật BPR có thể trở thành 1 phần của công
việc
trình bày… performed to construct this model.
USAGE MODEL
Cách sử dụng mô hình đưa ra cho hệ thống tính năng hoạt động từ phối cảnh của người
sử dụng. Các trường hợp này được xây dựng khi xác đònh được yêu cầu của hệ thống và
kế đó
nó được sử dụng và được tinh chế lại trong giai đoạn phát triển hệ thống. Khi người sử
dụng
xác đònh được giai đoạn phát triển hệ thống sẽ quyết đònh làm gì với hệ thống , use cases
sẽ
tác động lên giai đoạn phát triển hệ thống còn lại. Cách sử dụng mô hình ( Usage Model )
bao
gồm:
Use Case Diagrams
Collaboration Diagrams
Sơ đồ trình tự
Scenario Diagrams
ARCHITECTURE MODEL

Cấu trúc mô hình đưa ra 1 cái nhìn có tính khái quát cao về cấu trúc vàphân phối hệ
thống của quá trình xử lý bên trong hệ thống . Thông thường nó được xây dựng khi các
chương
trình ứng dụng đã được duyệt. Cấu trúc mô hình cũng rất hữu dụng khi vẽ (tả) sơ đồ mạng
mà
các chương trình ứng dụng sẽ triển khai. Architecture model bao gồm :
Sơ đồ triển khai
COMPONENT MODEL
Component model tả những thành phần hợp thành như sự bao bọc của 1 số trong các lớp
có quan hệ với nhau, associations, operations, events, & sự ràng buộc(hạn chế). Nó tả sự
độc
lập và sự quan hệ giữa các thành phần đặt trên giao diện mà nó trình bày. Các đối tượng
thành phần có thể đóng góp và trở nên thực thi dùng 1 số các kỹ thuật, gồm COBRA,
Java, và
ActiveX/COM. Component Model bao gồm:
Sơ đồ Component
OBJECT MODEL
Object model miêu tả cấu trúc tónh của 1 hệ thống, với tất cả các lớp ( các loại đối tượng ) và
mối liên quan giữa chúng. Object model bao gồm :
Sơ đồ lớp(tầng _ Class)
Sơ đồ đối tượng
INTERACTION MODEL (interactive : ảnh hưởng lẫn nhau, tương tác lẫn nhau)
Interaction model miêu tả về lòch sử sống (life history) của 1 đối tượng trong 1 lớp đặc
biệt. Nó còn diễn tả trình tự xuất hiện của từng tác vụ . Interaction model bao gồm :
Sơ đồ trạng thái
Sơ đồ dự đoán tình trạng kế tiếp
Sơ đồ trình tự
Sơ đồ cộng tác (Collaboration)
PHYSICAL DATABASE MODEL
Physical database model thường dùng trong môi trường cơ sở dữ liệu mà ở đó DDL &

DML được sinh ra. Nó đưa ra 1 đại diện cho thiết kế cơ sở dữ liệu và phương tiện trợ giúp
trong cách đònh nghóa phạm trù quan hệ của cơ sở dữ liệu. Physical database model bao
gồm:
Sơ đồ cơ sở dữ liệu physical ???
Tất cả các mô hình được liên hệ với nhau và được lặp đi lặp lại trong suốt quá trình phát
triển .
Phần mở rộng sau được tổ hợp trong phương pháp UML ;
Project Model
Trợ giúp quản lý project bằng cách duy trì traceability hệ thống trong quá trình phát
triển phần mềm