Bài giảng Nhập môn Công nghệ phần mềm - Chương 5: Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts - Nguyễn Văn Hiệp

Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 1
5.1 Ngôn ngữ mô hình UML
5.2 Các phần tử cơ bản của UML
5.3 Đặc tả phần mềm thông qua nhiều mô hình
5.4 Các lược ₫ồ
5.5 Kết chương
Chương 5
Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 2
5.1 Ngôn ngữ mô hình UML
‰ Ngôn ngữ UML là ngôn ngữ ₫ồ họa, nó cho phép ₫ặc tả, xây
dựng, lập tài liệu và hiển thị trực quan hầu hết các artifacts của hệ
thống mà ta có ý ₫ịnh tin học hóa.
‰ Ngôn ngữ UML cho phép miêu tả 4 thành phần sau :
ƒ Các phần tử cơ bản của mô hình bất kỳ (modeling elements). 
ƒ Các mối quan hệ giữa các thành phần (relationships).
ƒ Các cơ chế nới rộng phần tử gốc ₫ã có (extensibility 
mechanisms)
ƒ Các lược ₫ồ ₫ể miêu tả từng mô hình (diagrams).
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 3
5.2 Các phần tử cơ bản của UML
‰ Các phần tử cơ bản của mô hình bất kỳ (modeling elements) có
thể thuộc 4 loại sau :
ƒ Các phần tử cấu trúc : class, interface, component, node,
ƒ Các phần tử thể hiện hành vi, trạng thái
ƒ Các phần tử phục vụ việc gộp nhóm : package, subsystem
ƒ Các phần tử linh tinh khác : note
‰ Để thể hiện các phần tử cơ bản, ta dùng 1 trong 2 ký hiệu ₫ồ họa
UML sau :
ƒ Hình chữ nhật
ƒ Vòng tròn
‰ Kích thước, màu nền, màu và ₫ộ dày ₫ường viền tự tùy chỉnh theo
yêu cầu cụ thể.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 4
5.2 Các phần tử cơ bản của UML
‰ Giữa các thành phần có thể có 4 loại quan hệ sau :
ƒ Tổng quát hóa (generalization) 
ƒ Phụ thuộc (dependency)
ƒ Hiện thực (Realization)
ƒ Kết hợp (Association)
‰ Để thể hiện mối quan hệ giữa 2 phần tử, ta dùng ₫oạn thẳng (ký
hiệu ₫ồ họa thứ 3 của UML)
‰ Màu và ₫ộ dày ₫oạn thẳng tự tùy chỉnh theo yêu cầu cụ thể.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 5
5.2 Các phần tử cơ bản của UML
‰ Dùng 2 ký hiệu gốc ₫ể miêu tả nhiều loại phần tử mô hình khác
nhau sẽ dễ gây ra sự nhặp nhằng, nhầm lẫn, không trong sáng, rõ
ràng. Tương tự chỉ dùng ký hiệu ₫oạn thẳng ₫ể miêu tả nhiều mối
quan hệ ₫a dạng khác nhau cũng sẽ dễ gây ra sự nhặp nhằng, 
nhầm lẫn, không trong sáng, rõ ràng.
‰ Để khắc phục nhược ₫iểm này, UML còn cung cấp cơ chế nới
rộng. Cơ chế nới rộng là 1 hay nhiều hoạt ₫ộng tăng cường thông
tin vào ký hiệu gốc ₫ể nó rõ nghĩa hơn, dễ hiểu hơn.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 6
5.2 Các phần tử cơ bản của UML
‰ Có 3 cơ chế nối rộng chính ₫ược dùng : 
ƒ Thêm thông tin ràng buộc vào phần tử gốc (constraint). 
ƒ Gán giá trị cứng (tagged value) như version, release
ƒ Định khuôn (stereotype) thông qua việc tăng cường thông tin 
dạng ₫ồ họa hay văn bản.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 7
5.2 Các phần tử cơ bản của UML
‰ Chủ yếu dùng cơ chế stereotype :
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 8
5.3 Đặc tả phần mềm thông qua nhiều mô hình
‰ Phần mềm ₫ược ₫ặc tả tương ₫ối ₫ầy ₫ủ thông qua nhiều mô
hình. Mỗi mô hình cho thấy toàn thể phần mềm nhưng chỉ theo 1 
góc nhìn xác ₫ịnh.
‰ Mỗi mô hình ₫ược cấu thành từ nhiều lược ₫ồ. Mỗi lược ₫ồ cho
thấy 1 bộ phận phần mềm theo mô hình liên quan.
‰ UML cho phép ₫ặc tả 9 loại lược ₫ồ phổ dụng, các lược ₫ồ này
miêu tả 2 góc nhìn khác nhau về phần mềm.
‰ Góc nhìn tĩnh : lược ₫ồ use-case (use-case diagram), lược ₫ồ
class (class diagram), lược ₫ồ thành phần hiện thực (component 
diagram), lược ₫ồ ₫ối tượng (object diagram), lược ₫ồ triển khai
phần mềm (deployment diagram).
‰ Góc nhìn ₫ộng : lược ₫ồ trình tự (sequence diagram), lược ₫ồ
cộng tác (colaboration diagram), lược ₫ồ trạng thái (state 
diagram), lược ₫ồ hoạt ₫ộng (activity diagram).
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 9
5.4 UML — Lược ₫ồ use-case
‰ Là artifact ₫ược xây dựng trong workflow nắm bắt yêu cầu phần
mềm.
‰ Do phân tích viên, chuyên gia lĩnh vực liên quan và khách hàng
hợp tác xây dựng.
‰ Nó miêu tả góc nhìn từ ngoài vào hệ thống phần mềm, nó cho
thấy 1 số chức năng của hệ thống phần mềm (use-case) và ai
(actor) sẽ thực hiện các use-case.
‰ Lược ₫ồ use-case gồm các loại phần tử : actor, use-case, note, 
mối quan hệ giữa chúng.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 10
5.4 UML — Lược ₫ồ use-case
Lược ₫ồ use-case 
miêu tả việc bán
hàng của nhân viên
bán hàng.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 11
5.4 UML — Lược ₫ồ class
‰ Là artifact ₫ược xây dựng trong workflow phân tích hay thiết kế. 
Lược ₫ồ class trong workflow phân tích ₫ược gọi là lược ₫ồ class ở
cấp phân tích, nó thường chỉ chứa thông tin sơ lược về các class 
chức năng. Lược ₫ồ class trong workflow thiết kế ₫ược gọi là lược
₫ồ class ở cấp thiết kế, mỗi class thường chứa ₫ầy ₫ủ các thông
tin chi tiết cũng như các mối quan hệ với những thành phần khác.
‰ Do phân tích viên, kỹ sư thiết kế, người hiện thực cùng nhau xây
dựng và duy trì.
‰ Nó miêu tả góc nhìn tổ chức bên trong hệ thống phần mềm, nó
cho thấy 1 số class chức năng hợp tác với nhau như thế nào ₫ể
thực hiện use-case hay bộ phận use-case nào ₫ó.
‰ Lược ₫ồ class gồm các loại phần tử : actor, class, interface, note, 
mối quan hệ giữa chúng.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 12
5.4 UML — Lược ₫ồ class
Lược ₫ồ class phân
tích thực hiện use-
case bán hàng
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 13
5.4 UML — Lược ₫ồ class
Lược ₫ồ class thiết
kế thực hiện use-
case bán hàng
(kiêm lược ₫ồ thành
phần)
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 14
5.4 UML — Lược ₫ồ ₫ối tượng
‰ Là artifact ₫ược xây dựng trong workflow phân tích hay thiết kế.
‰ Do phân tích viên, kỹ sư thiết kế, người lập trình hợp tác xây dựng
và duy trì.
‰ Nó miêu tả góc nhìn bên trong hệ thống phần mềm, tại 1 thời
₫iểm cụ thể trong lúc phần mềm hoạt ₫ộng mà ta cần lưu ý nhất, 
nó cho thấy cụ thể các ₫ối tượng, trạng thái cụ thể của chúng, mối
quan hệ giữa chúng tại thời ₫iểm ₫ó.
‰ Lược ₫ồ ₫ối tượng gồm các loại phần tử : actor, ₫ối tượng, note, 
mối quan hệ giữa chúng.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 15
5.4 UML — Lược ₫ồ ₫ối tượng
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 16
5.4 UML — Lược ₫ồ thành phần thực tế
‰ Là artifact ₫ược xây dựng trong workflow hiện thực.
‰ Do kiến trúc sư, lập trình viên hợp tác xây dựng.
‰ Nó miêu tả góc nhìn tổ chức bên trong hệ thống phần mềm, nó
cho thấy các thành phần thực tế ₫ược xây dựng, công nghệ xây
dựng và mối quan hệ của chúng ₫ể thực hiện 1 use-case hay 1 
phần use-case nào ₫ó.
‰ Lược ₫ồ use-case gồm các loại phần tử : component, note và mối
quan hệ giữa chúng.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 17
5.4 UML — Lược ₫ồ thành phần thực tế
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 18
5.4 UML — Lược ₫ồ triển khai
‰ Là artifact ₫ược xây dựng trong workflow thiết kế.
‰ Do kiến trúc sư, kỹ sư hệ thống và kỹ sư mạng hợp tác xây dựng.
‰ Nó miêu tả cách tổ chức, nối kết các thành phần phần cứng ₫ể
vận hành hệ thống phần mềm tương ứng.
‰ Lược ₫ồ triển khai gồm các loại phần tử : từng thiết bị, mạng nối
kết chúng, chức năng và tính chất của chúng.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 19
5.4 UML — Lược ₫ồ triển khai
Lược ₫ồ triển khai
hệ thống OPFS
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 20
5.4 UML — Lược ₫ồ trình tự
‰ Là artifact ₫ược xây dựng trong workflow nắm bắt yêu cầu, phân
tích, thiết kế.
‰ Do phân tích viên, kỹ sư thiết kế xây dựng.
‰ Nó miêu tả 1 kịch bản ₫iển hình ₫ể thực hiện use-case hay 1 phần
use-case nào ₫ó. Kịch bản là danh sách có thứ tự theo thời gian
các hoạt ₫ộng tương tác giữa các ₫ối tượng tham gia.
‰ Lược ₫ồ trình tự gồm các loại phần tử : actor, ₫ối tượng, sự tương
tác giữa chúng.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 21
5.4 UML — Lược ₫ồ trình tự
: Database
: People
: LoginForm
1: submit(uname, psswd) 1.1: verify(uname, psswd)
1.2: welcome
Lược ₫ồ trình tự thực hiện use-case Login
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 22
5.4 UML — Lược ₫ồ cộng tác
‰ Là artifact ₫ược xây dựng trong workflow nắm bắt yêu cầu, phân
tích, thiết kế.
‰ Do phân tích viên, kỹ sư thiết kế xây dựng.
‰ Nó miêu tả sự cộng tác giữa các ₫ối tượng hầu thực hiện use-case 
hay 1 phần use-case nào ₫ó.
‰ Lược ₫ồ cộng tác gồm các loại phần tử : actor, ₫ối tượng, sự tương
tác giữa chúng.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 23
5.4 UML — Lược ₫ồ cộng tác
 : Buyer
 : Payment Scheduler
 : Payment Request UI
 : Invoice
 : Order Confirmation
 : Order Handler
 : Payment Request
1: Browse Invoice
4: Get
5: Get
6: Schedule InVoice for payment
8: New
2: Browse
9: setStatus(scheduled)
7: Schedule payment
3: Check Invoice
Lược ₫ồ cộng tác thực
hiện use-case thanh toán
hóa ₫ơn.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 24
5.4 UML — Lược ₫ồ hoạt ₫ộng
‰ Là artifact ₫ược xây dựng trong workflow nắm bắt yêu cầu, phân
tích, thiết kế.
‰ Do phân tích viên, kỹ sư thiết kế xây dựng.
‰ Nó miêu tả thuật giải cụ thể ₫ược dùng ₫ể thực hiện use-case hay 
1 phần use-case nào ₫ó. Trong lược ₫ồ hoạt ₫ộng, ta còn thấy
₫ược các thông tin phụ au ₫ây :
ƒ Mỗi công việc sẽ do ₫ối tượng nào thực hiện.
ƒ Chỗ nào các công việc ₫ược thực hiện tuần tự, chỗ nào các
công việc ₫ược thực hiện ₫ồng thời.
‰ Lược ₫ồ hoạt ₫ộng gồm các loại phần tử : actor, ₫ối tượng, nút bắt
₫ầu, nút kết thúc, nút công việc, nút quyết ₫ịnh, làn bơi, thanh khởi
₫ộng việc xử lý song song, thanh kết thúc xử lý song song...
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 25
5.4 UML — Lược ₫ồ hoạt ₫ộng
Show input for username 
and password
Reject
[ psswd invalid ]
Welcome
[ psswd valid ]
Verify
DatabaseLoginFormLược ₫ồ hoạt ₫ộng thực
hiện use-case Login.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 26
5.4 UML — Lược ₫ồ trạng thái
‰ Là artifact có thể ₫ược xây dựng trong workflow nắm bắt yêu cầu, 
phân tích, thiết kế.
‰ Do phân tích viên, kỹ sư thiết kế xây dựng.
‰ Nó miêu tả các trạng thái, các sự kiện kích hoạt sự chuyển trạng
thái của tập các ₫ối tượng trong khi thực hiện use-case hay 1 
phần use-case nào ₫ó.
‰ Lược ₫ồ trạng thái gồm các loại phần tử : nút bắt ₫ầu, nút kết thúc, 
nút trạng thái, cung chuyển và sự kiện kích hoạt
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 27
5.4 UML — Lược ₫ồ trạng thái
Browsing
Invoice 
Scheduled
Invoice Paid Invoice 
Cancelled
rejectschedule
pay on due date
Lược ₫ồ trạng thái khi thực
hiện use-case Thanh toán
hóa ₫ơn.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2010
Môn : Nhập môn Công nghệ phần mềm
Chương 5 : Dùng UML ₫ể xây dựng các artifacts
Slide 28
5.5 Kết chương
‰ Chương này ₫ã giới thiệu các thông tin cơ bản về ngôn ngữ mô
hình UML như chức năng của ngôn ngữ UML, các phần tử cơ
bản, các lược ₫ồ. Chúng ta sẽ dùng những kiến thức này ₫ể xây
dựng và duy trì các artifacts trong qui trình phát triển phần mềm.