Bài giảng Các mẫu thiết kế hướng đối tượng - Chương 5: Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng

Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 1
5.1 Đặc tả phần mềm
5.2 Đặc tả kiến trúc phần mềm
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
5.4 Kết chương
Chương 5
CÁC MẪU KIẾN TRÚC PHẦN MỀM PHỔ DỤNG
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 2
5.1 Đặc tả phần mềm
 Máy tính số là thiết bị tổng quát hóa, nó có thể giải quyết nhiều
vấn ₫ề mà con người cần giải quyết.
 Tại từng thời ₫iểm, ₫ể nhờ máy tính giải quyết 1 vấn ₫ề nào ₫ó, ta
phải lập trình cho máy tính hiểu.
 Qui trình phát triển phần mềm miêu tả các công việc chức năng
cần phải thực hiện cùng cách thức, trình tự thực hiện các công
việc chức năng này.
 Kết quả của qui trình phát triển phần mềm là bản ₫ặc tả ₫ầy ₫ủ về
phần mềm.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 3
5.1 Đặc tả phần mềm
 Đặc tả ₫ầy ₫ủ về phần mềm là ₫ặc tả phần mềm theo nhiều góc
nhìn khác nhau :
 Góc nhìn người dùng : tập các yêu cầu chức năng và phi chức
năng của phần mềm.
 Góc nhìn vĩ mô ₫ể người hiểu : kiến trúc phần mềm và phát sơ
lược về cách giải quyết từng chức năng.
 Góc nhìn chi tiết ₫ể người hiểu : bản thiết kế chi tiết về phần
mềm.
 Góc nhìn chi tiết ₫ể máy hiểu : các file mã nguồn và các file
khả thi của chương trình.
 
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 4
5.2 Đặc tả kiến trúc của hệ thống phần mềm
 Kiến trúc phần mềm cho thấy cấu trúc tổng quát, vĩ mô của phần
mềm.
 Kiến trúc phần mềm bao gồm các phần tử sau :
 các thành phần : ₫ịnh nghĩa ₫ịa ₫iểm tính toán, thí dụ filter,
database, object, ADT.
 các mối nối (Connector) : làm trung gian cho tương tác giữa
các thành phần. gọi thủ tục, pipe, phát tán sự kiện.
 các thuộc tính : xác ₫ịnh thông tin cho việc phân tích và xây
dựng : chữ ký, ₫iều kiện pre/post, ₫ặc tả RT.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 5
5.2 Đặc tả kiến trúc của hệ thống phần mềm
Các yêu cầu
chức năng
và phi chức
năng
Các chức
năng và
chất lượng
phần mềm
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 6
5.2 Đặc tả kiến trúc của hệ thống phần mềm
Chọn cấu trúc nào ₫ể xây dựng phần mềm lớn ?
Cấu trúc ₫ơn thể bên trái chắc chắn không phù hợp. Do ₫ó ta sẽ chọn cấu
trúc bên phải : phần mềm gồm nhiều phần tử cấu thành, các phần tử này
chắc chắn phải có mối quan hệ lẫn nhau. 
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 7
5.2 Đặc tả kiến trúc của hệ thống phần mềm
Chủng loại các phần tử cấu thành phần mềm như thế nào và mối quan hệ
giữa chúng ra sao ₫ể ta có thể dễ dàng quản lý chúng theo thời gian?
Các phần tử cấu thành phần mềm lớn thường có số lượng rất lớn, nhưng ₫ể
dễ xây dựng và quản lý chúng, ta ₫òi hỏi chúng phải thuần nhất cùng một
chủng loại. Mô hình hướng ₫ối tượng gọi phần tử này là ₫ối tượng. Như vậy
phần mềm là tập các ₫ối tượng. 
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 8
5.2 Đặc tả kiến trúc của hệ thống phần mềm
Để dễ dàng quản lý các phần tử, ta phải hạn chế tối ₫a sự tương tác giữa
chúng. Tính ₫óng gói của mô hình hướng ₫ối tượng giải quyết vấn ₫ề này. 
Hạn chế sự tương tác của từng ₫ối tượng là :
 Che dấu tối ₫a các chi tiết hiện thực của mình, chỉ cho các phần tử khác
bên ngoài thấy và dùng 1 ít các dịch vụ của mình.
 Hạn chế tối ₫a sự nhờ vả các phần phần bên ngoài : ta cần làm các thành
phần nội bộ của ₫ối tượng có tính kết dính cao nhất có thể có. 
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 9
5.2 Đặc tả kiến trúc của hệ thống phần mềm
Nếu dùng cấu trúc dạng phẳng cho phần mềm lớn thì cũng rất khó quản lý vì
số lượng thành phần quá lớn. Thường ta sẽ dùng cấu trúc dạng phân cấp
gồm nhiều mức trừu tượng khác nhau.
1 2 3
4
5
6
7
8 9
11 12
10
1
3
11
10
4
8
2
9
5 6
7 12
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 10
5.2 Đặc tả kiến trúc của hệ thống phần mềm
 Ta dùng thuật ngữ kiến trúc phần mềm ₫ể
miêu tả cấu trúc vĩ mô của phần mềm (ở 
bất kỳ cấp vĩ mô nào).
 Ta dùng thuật ngữ cấu trúc cụ thể ₫ể
miêu tả cấu trúc của phần tử chức năng ở 
cấp thấp nhất mà ta sẽ hiện thực.
1
3
11
10
4
8
2
9
5 6
7 12
1
3
11
10
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 11
5.2 Đặc tả kiến trúc của hệ thống phần mềm
Các yêu cầu
chức năng
và phi chức
năng
Các chức
năng và
chất lượng
phần mềm
Layer 6
Layer 5
Layer 4
Layer 3
Layer 2
Layer 1
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 12
5.2 Đặc tả kiến trúc của hệ thống phần mềm
Các yêu cầu
chức năng
và phi chức
năng
Các chức
năng và
chất lượng
phần mềm
Layer 6
Layer 4
Layer 3
Layer 2
Layer 1
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 13
5.2 Đặc tả kiến trúc của hệ thống phần mềm
Mẫu/Kiểu kiến trúc (Architecture Pattern/Style)
 Kiểu kiến trúc ₫ịnh nghĩa 1 họ các kiến trúc phần mềm cụ thể
₫ược giới hạn bởi :
 từ vựng thành phần/mối nối.
 các luật topology.
 các ràng buộc ngữ nghĩa.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 14
5.2 Đặc tả kiến trúc của hệ thống phần mềm
Các ₫ặc ngữ kiến trúc phổ biến
 Các hệ thống xử lý dòng dữ liệu : lô tuần tự (Batch sequential),
₫ường ống và lọc (Pipe and filters)
 Các hệ thống gọi-trả về : chương trình chính và thủ tục (main
program & subroutines), các cấp có thứ bậc (Hierarchical layers),
hệ thống hướng ₫ối tượng (OO system).
 Các máy ảo : Trình thông dịch (Interpreters), hệ thống dựa vào
luật (Rule-based system)
 Các thành phần ₫ọc lập : các process giao tiếp nhau
(Communicating processes), các hệ thống xử lý sự kiện (Event
systems).
 Các hệ thống tập trung quanh dữ liệu (Repositories) : Database,
Blackboard
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 15
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc ₫ơn thể (Monolithic)
 Đặc tả : Hệ thống chỉ gồm duy nhất 1 module, module này chứa
mọi thứ của chương trình : danh sách các lệnh thực thi miêu tả giải
thuật cần thực hiện + danh sách các biến dữ liệu bị xử lý.
 giao tiếp giữa các thành phần là cục bộ và rất hiệu quả.
 thích hợp cho những phần mềm nhỏ, ₫ơn giản.
 không thích hợp cho những phần mềm lớn và phức tạp.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 16
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc Chương trình chính và thủ tục
(MainProgram/Subroutine Architecture)
 Đặc tả : Hệ thống phần mềm gồm 1 chương trình chính và 1 tập
các thủ tục chức năng cần thiết.
 dùng cách phân rã theo dạng cây phân cấp : dựa trên mối quan
hệ ₫ịnh nghĩa-sử dụng.
 chỉ có 1 thread kiểm soát duy nhất : ₫ược hỗ trợ trực tiếp bởi các
ngôn ngữ lập trình.
 ẩn chứa cấu trúc hệ thống con : các thủ tục có mối quan hệ mật
thiết thường ₫ược gộp thành module.
 lý do của sự phân cấp : ₫ộ ₫úng ₫ắn của 1 thủ tục phụ thuộc vào
sự ₫úng ₫ắn của các thủ tục mà nó gọi.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 17
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc Chương trình chính và thủ tục
(MainProgram/Subroutine Architecture)
Sub n
Main Program
Sub n-1
Sub 1 Sub 2 Sub 3
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 18
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc các thành phần (Components based Architecture)
 Đặc tả : Hệ thống phần mềm gồm 1 tập các thành phần ₫ộc lập
₫ược ghép nối lỏng lẻo.
Component 1
Component n
Component 3
Component 2
tương tác
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 19
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc các thành phần (Components based Architecture)
 Thành phần : là nguyên tử cấu thành phần mềm, nó có 1 số tính
chất sau :
 Reusable : dễ dàng dùng lại cho ứng dụng khác
 Replaceable : dễ dàng ₫ược thay thế bởi thành phần mới
 Not context specific : không có ngữ cảnh
 Extensible : dễ nới rộng
 Encapsulated : ₫óng gói và ẩn chi tiết hiện thực
 Independent : ₫ộc lập cao
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 20
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc các thành phần (Components based Architecture)
 Ưu ₫iểm của kiến trúc các thành phần :
 Ease of deployment : dễ dàng triển khai
 Reduced cost : chi phí thấp
 Ease of development : dễ dàng phát triển
 Reusable : dễ dàng dùng lại
 Mitigation of technical complexity : giảm nhẹ ₫ộ phức tạp kỹ
thuật
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 21
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc các thành phần (Components based Architecture)
 Tình huống nên dùng : bất kỳ hệ thống phần mềm phức tạp nào.
 Khuyết ₫iểm : là mẫu kiến trúc có ₫ộ tổng quát cao nên khi hiện
thực ta phải tốn nhiều chi phí ₫ể vận dụng nó.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 22
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc hướng ₫ối tượng (Objects based Architecture)
 Đặc tả : Hệ thống phần mềm gồm 1 tập các ₫ối tượng ₫ộc lập
₫ược ghép nối lỏng lẻo.
Object 1
Object 2
Object n
Object 3
gởi thông ₫iệp
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 23
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc hướng ₫ối tượng (Objects based Architecture)
 Đối tượng : là nguyên tử cấu thành phần mềm, nó có 1 số tính
chất sau :
 Reusable : dễ dàng dùng lại cho ứng dụng khác
 Replaceable : dễ dàng ₫ược thay thế bằng ₫ối tượng mới hơn
 Extensible, Heritable : thừa kế và dễ nới rộng
 Encapsulated : ₫óng gói và ẩn chi tiết hiện thực
 Independent : ₫ộ ₫ộc lập cao
 Persistent : thường trù ₫ể sẵn sàng phục vụ
 Aggregation... : bao gộp từ nhiều ₫ối tượng nhỏ
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 24
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc hướng ₫ối tượng (Objects based Architecture)
 Các nguyên tắc chính yếu của kiến trúc hướng ₫ối tượng :
 Abstraction : trừu tượng
 Composition : tích hợp
 Inheritance : thừa kế
 Encapsulation : ₫óng gói
 Polymorphism : ₫a xạ
 Decoupling : quan hệ nhau (phụ thuộc) rất ít
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 25
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc hướng ₫ối tượng (Objects based Architecture)
 Ưu ₫iểm của kiến trúc hướng ₫ối tượng :
 Understandable : dễ hiểu
 Reusable : dễ dùng lại
 Testable : dễ kiểm thử
 Extensible : dễ nới rộng
 Highly Cohesive : kết dính giữa các thành phần trong từng ₫ối
tượng cao
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 26
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc hướng ₫ối tượng (Objects based Architecture)
 Tình huống nên dùng : bất kỳ hệ thống phần mềm phức tạp nào.
 Khuyết ₫iểm : là mẫu kiến trúc có ₫ộ tổng quát cao nên khi hiện
thực ta phải tốn nhiều chi phí ₫ể vận dụng nó.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 27
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc dựa trên sự kiện (Event-based Architecture)
 Đặc tả : Hệ thống phần mềm gồm 1 tập các thành phần ₫ộc lập
₫ược ghép nối lỏng lẻo dựa trên việc tạo/xử lý sự kiện.
Component 1
Component nComponent 3
Component 2
tạo sự kiện xử lý sự kiện
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 28
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc dựa trên sự kiện (Event-based Architecture)
 Emitter : là phần tử tạo và phát tán 1 hay nhiều sự kiện.
 Handler : là phần tử muốn xử lý sự kiện, nó ₫ăng ký thủ tục xử lý
sự kiện vào danh sách xử lý của sự kiện tương ứng. Khi sự kiện
xảy ra, nó ₫ược kích hoạt chạy (bởi module quản lý sự kiện). Lưu
ý thứ tự chạy các thủ tục xử lý sự kiện cho 1 sự kiện xác ₫ịnh là
không xác ₫ịnh.
 Event chanel : là phương tiện truyền dẫn sự kiện từ emitter tới
handler.
 Lưu ý là phần tử nào trong hệ thống ₫ều có thể là event emitter
lẫn event handler. Có thể có các dạng tương tác khác giữa các
phần tử như gọi thủ tục, truy xuất dữ liệu...
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 29
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc dựa trên sự kiện (Event-based Architecture)
 Tình huống nên dùng : trong các hệ thống :
 tương tác bẩm sinh như giao diện người dùng, mạng máy tính.
 trả kết quả về từ việc thi hành bất ₫ồng bộ (thread).
 gia tăng khả năng việc dùng lại từng thành phần.
 cải tiến hệ thống dễ dàng : thay ₫ổi thành phần này bằng
thành phần khác.
 Khuyết ₫iểm : khó kiểm thử ₫ơn vị từng thành phần, không ... rúc phần mềm phổ dụng
Slide 39
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc ₫ường ống và lọc (Pipe and filter Architecture)
 Đặc tả : Nới rộng kiến trúc lô tuần tự lên tầm cao mới :
 Các filter không nhất thiết là phần mềm ₫ộc lập lẫn nhau,
chúng có thể là các thread chạy trong 1 chương trình.
 Có thể có nhiều ống con trong từng ₫oạn xử lý.
Filter Filter
FilterFilter
data1
data2
data4
data6
data8
Filterdata3 Filterdata5
data7
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 40
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc ₫ường ống và lọc (Pipe and filter Architecture)
 Tình huống nên dùng : trong các ứng dụng xử lý dữ liệu mà dữ
liệu nhập cần ₫ược xử lý bởi nhiều công ₫oạn khác nhau và có
tính ₫ộc lập cao trước khi tạo ra kết quả cuối cùng.
 Ưu ₫iểm : dễ dàng thay ₫ổi/bảo trì/dùng lại từng filter của hệ
thống, phù hợp với nhiều hoạt ₫ộng nghiệp vụ, dễ dàng nâng cấp
bằng cách thêm filter mới, hiệu quả cao hơn kiến trúc lô tuần tự.
 Khuyết ₫iểm : 2 filter kề nhau cần tuân thủ ₫ịnh dạng dữ liệu
chung.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 41
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc ₫ường ống và lọc (Pipe and filter Architecture)
 Thí dụ : Chương trình dịch ngôn ngữ
Scanner Phân tích cú phápParser
source code chuỗi token cây cú pháp 
thô
object code
Phân tích 
ngữ nghĩa
cây cú pháp 
hoàn chỉnh
Tạo code 
mục tiêu
cây ngữ nghĩa
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 42
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc nhiều cấp (Layered architecture)
 Đặc tả : Hệ thống gồm nhiều cấp chức năng dạng chồng lên
nhau, mỗi layer có chức năng cụ thể, rõ ràng và cung cấp các dịch
vụ cho layer ngay trên mình. Layer cấp thấp nhất chứa các dịch
vụ cơ bản nhất và ₫ược dùng cho toàn hệ thống.
Layer n
Layer n-1
...
Layer 2
Layer 1
interface sử dụng 
của layer 1
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 43
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc nhiều cấp (Layered architecture)
 Tình huống nên dùng : xây dựng thêm khả năng mới trên hệ
thống có sẵn, hay khi có nhiều nhóm phát triển khác nhau, mỗi
nhóm chịu trách nhiệm về 1 layer chức năng cụ thể, hay khi có
yêu cầu bảo mật nhiều cấp.
 Ưu ₫iểm : cho phép hiệu chỉnh bên trong layer bất kỳ sao cho
interface không ₫ổi. Có thể giải quyết 1 chức năng nào ₫ó (xác
nhận user) ở nhiều cấp theo cách thức tăng dần.
 Khuyết ₫iểm : khó tách bạch chức năng của từng cấp, layer trên
khó tương tác với layer phía dưới nó nhưng không liền kề. Hiệu
quả giảm sút khi nhiều layer phải tương tác nhau ₫ể giải quyết 1
chức năng nào ₫ó.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 44
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc nhiều cấp (Layered architecture)
 Thí dụ : Kiến
trúc mạng OSI
và kiến trúc
mạng internet.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 45
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc client-server (client-server Architecture)
 Đặc tả : Hệ thống gồm 2 loại phần tử chức năng : server cung cấp
1 số dịch vụ, client là phần tử sử dụng dịch vụ bằng cách truy xuất
₫ến server tương ứng.
Client Serverdùng
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 46
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc client-server (client-server Architecture)
 Tình huống nên dùng : khi database dùng chung từ nhiều vị trí
khác nhau hay khi tải hệ thống thay ₫ổi ₫ộng (nhân bản server
thành nhiều phần tử).
 Ưu ₫iểm : server có thể phân tán tự do trên mạng.
 Khuyết ₫iểm : ₫ộ hiệu quả phụ thuộc vào mạng và hệ thống nên
khó lường trước. Nếu các server ₫ược quản lý bởi các tổ chức khác
nhau thì có vấn ₫ề về quản lý chúng.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 47
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc client-server (client-server Architecture)
 Thí dụ : Hệ thống quản lý phim ảnh dùng mô hình client-server
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 48
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc 3 ₫ối tác (3-tiers Architecture)
 Đặc tả : Sự cải tiến của kiến trúc client-server. Hệ thống gồm 3
loại phần tử chức năng : client, server, và server của server.
Client Server cho 
client
dùng Server cho 
server
dùng
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 49
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc 3 ₫ối tác (3-tiers Architecture)
 Tình huống nên dùng : khi database dùng chung từ nhiều vị trí
khác nhau hay khi tải hệ thống thay ₫ổi ₫ộng (nhân bản server
thành nhiều phần tử).
 Ưu ₫iểm : server có thể phân tán tự do trên mạng.
 Khuyết ₫iểm : ₫ộ hiệu quả phụ thuộc vào mạng và hệ thống nên
khó lường trước. Nếu các server ₫ược quản lý bởi các tổ chức khác
nhau thì có vấn ₫ề về quản lý chúng.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 50
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc 3 ₫ối tác (3-tiers Architecture)
 Thí dụ : Hệ thống quản lý phim ảnh dùng mô hình 3-tiers
Internet
Server tiếp nhận các request từ client và xử lý luận lý
DBMS 
thông tin
DBMS ds 
thư viện
DBMS 
Films
DBMS 
Photo
Client nClient nClient nClient n
Internet
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 51
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc n ₫ối tác (n-tiers Architecture)
 Đặc tả : Sự tổng quát của kiến trúc 3-tiers. Hệ thống gồm n loại
phần tử chức năng : client, server, và server của server,...
Client Server cho 
client
dùng Server cho 
server 1
dùng Server cho 
server n-2
dùng
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 52
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc n ₫ối tác (n-tiers Architecture)
 Tình huống nên dùng : khi database dùng chung từ nhiều vị trí
khác nhau hay khi tải hệ thống thay ₫ổi ₫ộng (nhân bản server
thành nhiều phần tử).
 Ưu ₫iểm : server có thể phân tán tự do trên mạng.
 Khuyết ₫iểm : ₫ộ hiệu quả phụ thuộc vào mạng và hệ thống nên
khó lường trước. Nếu các server ₫ược quản lý bởi các tổ chức khác
nhau thì có vấn ₫ề về quản lý chúng.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 53
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc n ₫ối tác (n-tiers Architecture)
 Thí dụ : Hệ thống quản lý phim ảnh dùng mô hình n-tiers
Server tiếp nhận các request từ client và xử lý luận lý
DBMS 
ds thư
viện
Client 1 Client 2 Client 3 Client n
Quản lý tảiQuản lý tải Quản lý tải Quản lý tải
DBMS 
ds thư
viện
DBMS 
Films
DBMS 
Films
DBMS 
Ảnh
DBMS 
Ảnh
DBMS 
thông
tin
DBMS 
thông
tin
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 54
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc MVC (Model-View-Controller)
 Đặc tả : Hệ thống gồm 3 thành phần luận lý tương tác lẫn nhau :
 Model quản lý dữ liệu và các tác vụ liên quan ₫ến dữ liệu này.
 View ₫ịnh nghĩa và quản lý cách thức dữ liệu ₫ược trình bày
cho user.
 Controller quản lý các tương tác với user như ấn phím, click
chuột và gởi thông tin tương tác này tới View và/hoặc Model.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 55
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc MVC (Model-View-Controller)
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 56
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc MVC (Model-View-Controller)
 Tình huống nên dùng : Hệ thống có nhiều cách ₫ể view và tương
tác với dữ liệu, hoặc ta chưa biết trước các yêu cầu tương lai về sự
tương tác và biểu diễn dữ liệu của chương trình.
 Ưu ₫iểm : cho phép dữ liệu thay ₫ổi ₫ộc lập với cách thức thể hiện
nó và ngược lại.
 Khuyết ₫iểm : có thể cần nhiều code hơn và code có thể phức
tạp hơn khi mô hình dữ liệu và sự tương tác chỉ ở mức ₫ộ ₫ơn
giản.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 57
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc MVC (Model-View-Controller)
 Thí dụ : Hệ thống web dùng kiến trúc MVC :
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 58
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc MVP (Model-View-Presenter)
 Đặc tả : Hệ thống gồm 3 thành phần luận lý tương tác lẫn nhau :
 Model quản lý dữ liệu và các tác vụ liên quan ₫ến dữ liệu này.
 View ₫ịnh nghĩa và quản lý cách thức dữ liệu ₫ược trình bày
cho user, quản lý các tương tác với user như ấn phím, click
chuột và gởi thông tin tương tác này tới Presenter ₫ể nhờ xử
lý chi li hơn.
 Presenter xử lý chi li về luận lý nghiệp vu, nhờ Model truy xuất
dữ liệu khi cần
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 59
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc MVP (Model-View-Presenter)
Viewuser Presenternhờ
hỗ trợ
Modelnhờ truy
xuất data
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 60
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc MVP (Model-View-Presenter)
 Tình huống nên dùng : Hệ thống có nhiều cách ₫ể view và tương
tác với dữ liệu, hoặc ta chưa biết trước các yêu cầu tương lai về sự
tương tác và biểu diễn dữ liệu của chương trình.
 Ưu ₫iểm : cho phép dữ liệu thay ₫ổi ₫ộc lập với cách thức thể hiện
nó và ngược lại.
 Khuyết ₫iểm : có thể cần nhiều code hơn và code có thể phức
tạp hơn khi mô hình dữ liệu và sự tương tác chỉ ở mức ₫ộ ₫ơn
giản.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 61
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc MVP (Model-View-Presenter)
 Thí dụ : Hệ thống web dùng kiến trúc MVP :
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 62
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc kho (Repository Architecture)
 Đặc tả : Tất cả dữ liệu của hệ thống ₫ược quản lý trong 1 kho
chứa tập trung, mọi thành phần chức năng của hệ thống ₫ều có
thể truy xuất kho chứa này. Các thành phần không tương tác trực
tiếp với nhau, chỉ thông qua kho chứa tập trung.
Kho dữ liệu dùng chung (repository)
Component 1 Component 2 Component 3 Component n
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 63
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc kho (Repository Architecture)
 Tình huống nên dùng : khi hệ thống tạo và chứa 1 lượng rất lớn
thông tin trong thời gian dài, hay trong các hệ thống dựa vào dữ
liệu, ở ₫ó việc chứa thông tin vào kho sẽ kích hoạt 1 tool hay 1
chức năng hoạt ₫ộng.
 Ưu ₫iểm : các thành phần ₫ộc lập nhau, không ai biết gì về ai
khác.
 Khuyết ₫iểm : kho là ₫iểm yếu nhất, nếu có lỗi sẽ ảnh hưởng
toàn bộ các thành phần chức năng. Có vấn ₫ề về truy xuất ₫ồng
thời kho, phân tán kho trên nhiều máy cũng khó khăn.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 64
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc kho (Repository Architecture)
 Thí dụ : Môi trường IDE gồm nhiều thành phần dùng chung kho
thông tin, mỗi tool tạo thông tin và ₫ể trong kho ₫ể các tool khác
dùng.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 65
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc bảng ₫en (Blackboard Architecture)
 Đặc tả : Hệ thống phần mềm gồm 3 loại thành phần tương tác
nhau như sau :
Blackboard
Controller
KS nKS 1 KS 2 KS 3
truy xuất
chọn lựa & 
kích hoạt
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 66
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc bảng ₫en (Blackboard Architecture)
 Blackboard : là vùng nhớ toàn cục có cấu trúc của phần mềm, nó
chứa các ₫ối tượng của bài toán cần giải quyết, còn ₫ược gọi là
các nút, chúng ₫ược tổ chức dạng phân cấp.
 Knowledge sources : mỗi KS là tập các phần tử khác nhau ₫ể
thực hiện 1 chức năng xác ₫ịnh. Mỗi phần tử ₫ược ₫ặc trưng bởi 1
tập các ₫iều kiện kích hoạt xác ₫ịnh và ₫oạn code xử lý dữ liệu từ
blackboard rồi ₫óng góp kết quả vào quá trình giải quyết bài toán.
 Control : là phần tử ₫iều khiển chung, nó cấu hình, chọn lựa và
thi hành các KS. Việc xác ₫ịnh KS nào là dựa vào trạng thái của
quá trình giải quyết bài toán (₫ược miêu tả trong blackboard).
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 67
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc bảng ₫en (Blackboard Architecture)
 Tình huống nên dùng : trong các hệ chuyên gia giải quyết vấn
₫ề mà không có cách giải quyết tất ₫ịnh và có thể tin tưởng ₫ược.
 Khuyết ₫iểm : ?
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 68
5.4 Kết chương
 Chương này ₫ã giới thiệu một số mẫu kiến trúc phần mềm phổ
dụng, tính chất, ưu và khuyết ₫iểm của từng mẫu.