Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - Chương 1: Tổng quan về phân tích thiết kế hệ thống - Từ Thị Xuân Hiền

BÀI GIẢNG PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG 
GV: Từ Thị Xuân Hiền 
Chương 1 Tổng quan về phân tích thiết kế hệ thống 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
3 
Các khái niệm cơ bản 
Hệ thống (system) là một tập các thành phần tương tác với nhau, kết hợp với nhau để thực hiện các mục tiêu tạo thành hệ thống 
Khái niệm hệ thống 
Hệ thống thông tin - Information system 
Hệ thống hệ thống nhiều thành phần liên quan đến việc truyền đạt thông tin: phần cứng, phần mềm, và các hệ mạng truyền thông được xây dựng và sử dụng để thu thập, tạo, tái tạo, phân phối và chia sẻ các dữ liệu, thông tin và tri thức nhằm phục vụ các mục tiêu của một tổ chức 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
5 
Hệ thống thông tin - Information system 
Vai trò của hệ thống thông tin 
Giáo dục điện tử (elearning) 
Thương mại điện tử (e-commerce) 
Chính phủ điện tử (e-government) 
Các hệ thống thông tin địa lý (GIS)... 
Và nhiều lĩnh vực khác... 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
6 
Phân loại hệ thống thông tin 
Hệ xử lý dữ liệu ( DPS-Data Processing System ) 
Xử lý các giao dịch , ghi lại những dữ liệu cho từng chức năng đặc thù. 
Dữ liệu đưa vào được thường xuyên cập nhật. 
Dữ liệu đầu ra định kỳ bao gồm các tài liệu hoạt động và báo cáo 
Hệ thông tin quản lý ( MIS- Management Information System ) 
S ử dụng trong các tổ chức kinh tế xã hội, hệ thống gồm nhiều thành phần, mỗi thành phần là một hệ thống con hoàn chỉnh 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
7 
Phân loại hệ thống thông tin 
Hệ hỗ trợ quyết định (DSS- Decision Support System) 
Giúp cho tổ chức những thông tin cần thiết để ra quyết định hợp lý và đủ độ tin cậy 
Hệ chuyên gia (ES-Expert System) 
G iúp các nhà quản lý giải quyết và thực hiện vấn đề ở mức cao hơn. 
Hệ thống này liên quan đến lĩnh vực trí tuệ nhân tạo, làm cho máy tính có khả năng lập luận, học tập, tự hoàn thiện như con người. 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
8 
Vai trò của phân tích thiết kế hệ thống 
Thông qua việc phân tích, người phân tích sẽ xác định được yêu cầu của hệ thống và đưa ra giải pháp giải quyết vấn đề. 
Có một cái nhìn đầy đủ, đúng đắn và chính xác về hệ thống thông tin đang xây dựng . 
Tránh sai lầm trong thiết kế và cài đặt. 
Tăng vòng đời (life cycle) của hệ thống 
Dễ sửa chữa, bổ sung và phát triển hệ thống 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
9 
Vai trò của phân tích thiết kế hệ thống 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
10 
Vòng đời phát triển hệ thống( The systems development life cycle-SDLC) 
SDLC là phương pháp tiếp cận từng giai đoạn để phân tích thiết kế hệ thống 
Tiến trình phát triển phần mềm bao gồm 2 khía cạnh: 
Kỹ thuật: Vòng đời phát triển phần mềm, phương pháp, và công cụ. 
Quản lý: Quản lý dự án phần mềm 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
11 
Vòng đời phát triển hệ thống( The systems development life cycle-SDLC) 
Vòng đời phát triển hệ thống thông thường gồm 4 giai đoạn, trong mỗi giai đoạn có nhiều bước: 
Lập kế hoạch (Planning) 
Phân tích (Analysis) 
Thiết kế (Design) 
Hiện thực (Implementation) 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
12 
Lập kế hoạch (Planning) 
Xác định lý do hệ thống cần được xây dựng và xây dựng như thế nào? Gồm hai bước 
Xác định các yêu cầu để xây dựng một hệ thống hỗ trợ các nhu cầu tạo ra giá trị kinh doanh, tiến hành phân tích tính khả thi dựa trên các khía cạnh: 
Kỹ thuật: có thể thực hiện không? 
Kinh tế: có giá trị kinh tế không? 
Tổ chức: có được sử dụng không? 
Khi dự án được chấp nhận, người quản lý dự án lập kế hoạch dự án 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
13 
Phân tích (Analysis) 
Phân tích và trả lời các câu hỏi: 
Ai sử dụng hệ thống (who) 
Hệ thống sẽ làm gì (what) 
Hệ thống được sử dụng ở đâu (where) 
Tìm hiểu hệ thống và cải tiến hệ thống hiện tại thành hệ thống mới, gồm 3 bước: 
Xây dựng chiến lược phân tích và thiết kế hệ thống 
Thu thập yêu cầu bằng nhiều hình thức: phỏng vấn, bảng câu hỏi,  
Kết hợp các phân tích hệ thống, xây dựng một đề xuất hệ thống mô tả các yêu cầu của doanh nghiệp mà hệ thống mới phải đáp ứng. 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
14 
Thiết kế (Design) 
Xác định cách hoạt động của hệ thống, giai đoạn thiết kế gồm 4 bước: 
Phát triển kế hoạch thiết kế. 
Thiết kế kiến trúc của hệ thống 
Xây dựng cơ sở dữ liệu 
T hực hiện thiết kế chương trình 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
15 
Đây là giai đoạn được chú ý nhất và tốn kém nhất, gồm 3 bước: 
Xây dựng hệ thống ( construction) và kiểm thử để đảm bảo hệ thống hoạt động như đã thiết kế. 
Cài đặt, và kế hoạch hướng dẫn sử dụng. 
Lập kế hoạch hỗ trợ hệ thống, đánh giá kế hoạch thực hiện, xác định những thay đổi cần thiết cho hệ thống. 
Hiện thực ( Implementation) 
Mô hình thác nước 
Mô hình RUP 
Mô hình Agile 
Các mô hình phát triển hệ thống 
Mô hình thác nước 
Các giai đoạn nối tiếp nhau một cách liên lục. 
Có vòng lặp cho phép trở về giai đoạn trước đó để hiệu chỉnh khi phát hiện lỗi hoặc có thay đổi. 
Mỗi giai đoạn chỉ hoàn tất khi tài liệu của giai đoạn đó hoàn thành và sản phẩm của giai đoạn đó được chấp nhận bởi nhóm SQA 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
18 
Mô hình RUP- Rational Unified Process 
Một cách tiếp cận có kỹ luật để gán và quản lý các nhiệm vụ phát triển phần mềm, vận dụng thực tiển tốt nhất trong phát triển phần mềm hiện đại. 
Mô hình chia quá trình phát triển hệ thống thành 4 giai đoạn riêng biệt. 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
19 
Giai đoạn khởi động (Inception) : ý tưởng và mục tiêu của dự án được công bố. 
Lập quy hoạch chi tiết (Elaboration): Kiến trúc và nguồn tài nguyên được xác định 
Thực thi (Construction): phát triển và hoàn thành hệ thống 
Chuyển giao (Transition): hệ thống được phát hành cho người dùng cuối và cập nhật dựa trên các phản hồi. 
Mô hình RUP- Rational Unified Process 
Mô hình RUP- Rational Unified Process 
Đặc điểm của RUP 
Là một tiến trình lặp đi lặp lại, phù hợp với những hệ thống có yêu cầu thay đổi. 
Sử dụng mô hình UML 
Phát triển theo kiến trúc trung tâm (architecture-centric) giảm thiểu làm lại, tăng khả năng tái sử dụng. 
Nhấn mạnh việc xây dựng hệ thống dựa trên sự hiểu biết thấu đáo chức năng của hệ thống 
RUP hỗ trợ kỹ thuật hướng đối tượng. 
RUP luôn quan tâm đến kiểm soát chất lượng và quản lý rủi ro 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
21 
Giai đoạn (Phases) là khoảng cách giữa 2 mốc quan trọng của tiến trình, mỗi giai đoạn phải xác định mục tiêu cần đáp ứng, sản phẩm hoàn thành, và các quyết định để chuyển sang giai đoạn tiếp theo. 
RUP gồm 4 giai đoạn : 
Inception . 
Elaboration. 
Construction. 
Transition. 
Các giai đoạn trong RUP 
Các giai đoạn trong RUP 
Khởi động (Inception) 
Tìm hiểu nghiệp vụ 
Xác định phạm vi của dự án. 
Đánh giá rủi ro, ước tính nguồn nhân lực. 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
24 
Các giai đoạn trong RUP 
Phác thảo (Elaboration) 
Phân tích nghiệp vụ. 
Xây dựng kiến trúc phù hợp. 
Phát triển kế hoạch dự án, loại bỏ các yếu tố có nguy cơ rủi ro cao. 
Kiểm tra mục tiêu chi tiết và phạm vi của hệ thống, đưa ra quyết định có tiếp tục giai đoạn tiếp theo hay không. 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
25 
Các giai đoạn trong RUP 
Xây dựng (Construction) 
Lặp đi lặp lại từng bước phát triển sản phẩm hoàn chỉnh, sẵn sàng chuyển giao cho người dùng 
Hoàn thành việc kiểm thử phần mềm. 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
26 
Chuyển giao ( Transition ) 
Triển khai hệ thống đến người dùng 
Ghi nhận những vấn đề phát sinh và các hạn chế để hoàn thiện bản cuối cùng 
Các giai đoạn trong RUP 
Các công việc trong RUP 
Mô hình hóa nghiệp vụ (Business modeling) 
Mô tả cấu trúc và quy tắc nghiệp vụ 
Xác định yêu cầu (Requirements) 
Mô tả quy tắc nghiệp vụ bằng use case – base method 
Phân tích và thiết kế (Analysis&design) 
Mô tả kiến trúc hệ thống thông qua các sơ đồ 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
28 
Các công việc trong RUP 
Hiện thực (Implementation) 
Phát triển phần mềm, unit test, và tích hợp 
Kiểm thử (Test): 
Mô tả các tình huống, kịch bản kiểm thử, theo dõi các sai sót 
Triển khai (Deployment): 
Đưa phần mềm vào sử dụng, bao gồm cấu hình hệ thống. 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
29 
Các công việc trong RUP 
Quản lý cấu hình (Configuration management ): 
Điều khiển sự thay đổi, duy trì sự hợp nhất của các thành phần của dự án 
Quản lý dự án(Project Management): 
Mô tả các chiến lược khác nhau khi làm việc với một tiến trình lặp đi lặp lại. 
Môi trường (Environment) 
Cơ sở hạ tầng cần thiết để phát triển hệ thống 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
30 
Mô hình Agile 
Đặc trưng của cách tiếp cận theo mô hình Agile là tính tương tác và gia tăng. Có 5 giai đoạn 
Thăm dò (exploration) 
Lập kế hoạch (planning) 
Vòng lặp: thử nghiệm, thay đổi để đạt được một hệ thống ổn định và phát triển (iterations to the first release) 
Sản xuất (productionizing) 
Bảo trì (maintenance) 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
31 
Mô hình Agile 
Phân tích thiết kế hướng đối tượng 
Hệ thống được xem là một tập các đối tượng, mỗi đối tượng bao gồm dữ liệu và hành vi. 
Các đối tượng trong hệ thống có quan hệ và tương tác lẫn nhau 
Phát triển mô hình chính xác với vấn đề đang phân tích 
Ánh xạ các thực thể trong thế giới thực với đối tượng trong thiết kế. 
Giữ nguyên mẫu về cấu trúc, quan hệ và hành vi của đối tượng. 
Phù hợp cho những hệ thống lớn, cập nhật thường xuyên 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
33 
Phân tích thiết kế hướng đối tượng 
Ưu điểm 
Mô hình khái niệm về các lĩnh vực rõ ràng 
Giảm chi phí thực hiện 
Giảm sự phức tạp của hệ thống 
Tăng hiệu quả và chất lượng của hệ thống 
Giảm rủi ro 
Giảm chi phí bảo trì 
Hệ thống mềm dẽo 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
34 
Phân tích thiết kế hướng đối tượng 
Ví dụ : phân tích hệ thống cửa hàng bán xe hơi. 
Các đối tượng có thể xác định gồm: 
Khách hàng 
Người bán hàng 
Phiếu đặt hàng 
Phiếu (hoá đơn) thanh toán 
Xe hơi 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
35 
Phân tích thiết kế hướng đối tượng 
Ví dụ : phân tích hệ thống cửa hàng bán xe hơi. 
Tương tác và quan hệ giữa các đối tượng gồm : 
Người bán hàng giới thiệu xe cho khách hàng 
Khách hàng chọn xe 
Khách hàng viết phiếu đặt xe 
Khách hàng trả tiền xe 
Người bán hàng giao xe cho khách hàng 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
36 
Phân tích thiết kế hệ thống hướng đối tượng với UML 
Mô hình hóa hướng đối tượng 
Mô hình hóa hướng đối tượng là một cách mô hình hoá các hệ thống theo ngôn ngữ tự nhiên. 
Các hệ thống, mà chính nó là một đối tượng, phân hủy thành các thành phần , mỗi thành phần có thể thực hiện một công việc hoàn chỉnh . 
Các thành phần có thể cộng tác để cung cấp các chức năng cần thiết của hệ thống 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
38 
Lợi ích của mô hình hóa hướng đối tượng 
Cung cấp một framework có thể mô hình hóa các khái niệm một cách trực quan. 
Giảm chi phí thực hiện và bảo trì 
Giảm độ phức tạp 
Tiếp cận dựa trên thành phần (Component ) tăng khả năng tái sử dụng 
Tăng hiệu suất và chất lượng của hệ thống 
Giảm rủi ro 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
39 
Phân tích thiết kế hướng đối tượng 
Á p dụng các mô hình hướng đối tượng để phân tích các hệ thống hoặc các yêu cầu hệ thống . 
T hiết kế hướng đối tượng : thực hiện các yêu cầu được xác định trong phân tích hướng đối tượng . 
Phân tích thiết kế hướng đối tượng gồm 2 hoạt động: 
Phân tích hướng đối tượng - Object Oriented Analysis 
Thiết kế hướng đối tượng - Object Oriented Design 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
40 
Phân tích (Analysis): nhấn mạnh việc nghiên cứu các yêu cầu và vấn đề của bài toán . 
Phân tích hướng đối tượng (Object-oriented analysis) : nhấn mạnh việc tìm kiếm và mô tả các khái niệm đối tượng trong phạm vi bài toán. 
Tập trung vào việc phát triển một mô hình hướng đối tượng của hệ thống. 
Phân tích hướng đối tượng 
Thiết kế (Design): nhấn mạnh việc tìm giải pháp để thực hiện các yêu cầu trong giai đoạn phân tích . 
Thiết kế hướng đối tượng: xác định các đối tượng phần mềm và cách tương tác của chúng với nhau để thực hiện các yêu cầu của hệ thống. 
Cung cấp một mô hình hướng đối tượng của hệ thống phần mềm để hiện thực các yêu cầu đã được xác định. 
Thiết kế hướng đối tượng 
Phân tích thiết kế hướng đối tượng với UML 
UML (Unified Modeling Language): ngôn ngữ dùng để mô hình hóa quá trình phát triển hệ thống phần mềm hướng đối tượng 
Các sơ đồ trong UML được chia thành 2 nhóm: 
Sơ đồ cấu trúc (Structure Diagrams): class, object, package, deployment, component . 
Sơ đồ hành vi (Behavioral Diagrams ): use case diagrams, activity , sequence, communication, interaction . 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
43 
Các khái niệm cơ bản trong hướng đối tượng 
Abstraction : 
T ập trung vào các khía cạnh quan trọng nhất , bỏ qua các chi tiết ít quan trọng. 
Abstraction giúp việc quản lý các hệ thống phức tạp bằng cách tập trung vào các khía cạnh chính của hệ thống mà người dùng quan tâm. 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
44 
Các khái niệm cơ bản trong hướng đối tượng 
Encapsulation 
Cơ chế được sử dụng để ẩn các cấu trúc và các chi tiết hiện thực bên trong của các hệ thống. 
Tất cả những giao tiếp với các đối tượng đều thông qua interface. 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
45 
Các khái niệm cơ bản trong hướng đối tượng 
Modularity 
C hia hệ thống phức tạp thành những hệ thống nhỏ hơn, tự nó chứa những phần có thể hoạt động một cách độc lập 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
46 
Billing 
System 
Course Registration System 
Course Catalog 
System 
Student Management 
System 
Các khái niệm cơ bản trong hướng đối tượng 
Hierarchy 
Thứ tự của sự trừu tượng có cấu trúc dạng cây 
Các loại hierachy: 
Aggregation hierarchy, 
Class hierarchy, 
Containment hierarchy, 
Inheritance hierarchy, 
Partition hierarchy, 
Specialization hierarchy 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
47 
Các khái niệm cơ bản trong hướng đối tượng 
Đối tượng – Object 
Sự thể hiện của một thực thể xác định trong thế giới thực 
Ví dụ: 
Tivi, sinh viên, công việc  
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
48 
Các khái niệm cơ bản trong hướng đối tượng 
Đối tượng – Object 
Mỗi đối tượng bao gồm 2 thành phần thông tin và hành vi . 
Thông tin - Information: 
Xác định một đối tượng duy nhất 
Mô tả cấu trúc của đối tượng 
Trạng thái của đối tượng 
Hành vi - Behaviour : 
Đối tượng có thể làm gì? 
Có thể làm gì với đối tượng? 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
49 
Các khái niệm cơ bản trong hướng đối tượng 
Lớp – Class 
Lớp là một nhóm các đối tượng có cùng thuộc tính, hành vi và các mối quan hệ . Đối tượng là một thể hiện của một lớp. 
Một lớp xác định các thuộc tính và hành vi của tất cả các đối tượng trong lớp đó. 
Mỗi lớp có một tên riêng biệt 
Một lớp là sự trừu tượng của chính nó 
Ký hiệu Lớp trong UML 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
50 
Các khái niệm cơ bản trong hướng đối tượng 
Lớp – Class 
Ví dụ: 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
51 
Các khái niệm cơ bản trong hướng đối tượng 
Phương thức (Methods): hiện thực hành vi của đối tượng, một phương thức ứng với một hành vi của đối tượng. 
Thông báo (Messages): thông tin gửi cho đối tượng kích hoạt phương thức. Một thông báo là một hàm hoặc một thủ tục gọi từ một đối tượng đến một đối tượng khác 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
52 
Các khái niệm cơ bản trong hướng đối tượng 
Thuộc tính ( attribute ) 
Mô tả đặc điểm của đối tượng. 
Một thuộc tính phải có một kiểu xác định. 
Chỉ có đối tượng có thể thay đổi giá trị của thuộc tính 
Tập giá trị của thuộc tính xác định trạng thái của đối tượng 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
53 
Các khái niệm cơ bản trong hướng đối tượng 
Quan hệ giữ lớp và đối tượng 
Lớp mô tả một tập các đối tượng cùng thuộc tính, hành vi, mối quan hệ và ngữ cảnh. 
Một đối tượng được định nghĩa bởi một lớp . Một lớp xác định một mẫu cấu trúc và hành vi của tất cả đối tượng. 
Lớp là một định nghĩa trừu tượng của các đối tượng . 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
54 
Các khái niệm cơ bản trong hướng đối tượng 
Khái niệm Relation và Link 
Relations : Quan hệ giữa các lớp 
Links : quan hệ giữa các đối tượng 
Ký hiệu trong UML 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
55 
Các khái niệm cơ bản trong hướng đối tượng 
Class diagrams 
Mô tả các lớp trong hệ thống và các loại mối quan hệ giữa chúng, bao gồm: 
Association 
Generalization (Inheritance) 
Aggregation or composition 
Dependency 
Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống - GV: Từ Thị Xuân Hiền 
56 
Câu nào sau đây là đúng? Nếu sai thì giải thích. 
Học viên là một lớp?. 
Nguyễn văn A là một lớp?. 
Tạo một công việc là một object . 
Xóa tập tin là một hành vi? 
Tên là một thuộc tính? 
Giả sử cần xây dựng một hệ thống đăng ký học phần, xác định : 
3 lớp cho mô hình 
Xác định ít nhất 3 thuộc tính cho mỗi lớp 
Câu hỏi