Bài giảng Phân tích và thiết kế hướng đối tượng - Bài 4: Phân tích hệ thống. Mô hình khái niệm và biểu đồ lớp - Đào Nam Anh
1. Mô hình khái niệm – mô hình đối tượng
1.1 Đối tượng và lớp
Trong mô hình hóa hướng đối tượng, những phần tử cấu
thành căn bản nhất của mô hình là lớp, đối tượng và
mối quan hệ giữa chúng với nhau.
Lớp và đối tượng sẽ mô hình hóa những gì có trong hệ
thống mà chúng ta muốn miêu tả, các mối quan hệ sẽ
biểu thị cấu trúc.
Khi sử dụng lập trình hướng đối tượng để xây dựng các
hệ thống phần mềm thì lớp và các mối quan hệ của
chúng là các thông tin cơ bản để xây dựng sản phẩm
phần mềm.
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Phân tích và thiết kế hướng đối tượng - Bài 4: Phân tích hệ thống. Mô hình khái niệm và biểu đồ lớp - Đào Nam Anh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng Phân tích và thiết kế hướng đối tượng - Bài 4: Phân tích hệ thống. Mô hình khái niệm và biểu đồ lớp - Đào Nam Anh
PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG OBJECT ORIENTED ANALYSIS AND DESIGN DR. DAO NAM ANH Bài giảng 4: PHÂN TÍCH HỆ THỐNG – MÔ HÌNH KHÁI NIỆM VÀ BIỂU ĐỒ LỚP 1 RESOURCE - REFERENCE 1. Ian Sommerville, Software Engineering, Ninth Edition, 2011 2. Bernd Bruegge & Allen H. Dutoit. Object-Oriented Software Engineering: Using UML, Patterns, and Java, Third Edition, Prentice Hall, 2010 3. Russell C. Bjork, ATM Simulation Links, Gordon College 4. Hans-Erik Eriksson, Magnus Penker, Brian Lyons, David Fado, UML 2 Toolkit, John Wiley & Sons Inc, 2003 5. Dương Kiều Hoa – Tôn Thất Hoà An, Phân tích và thiết kế Hệ thống thông tin với UML, 2006 6. Đào Nam Anh, Giáo Trình Phân Tích Và Thiết Kế Hướng Đối Tượng, Đại học Điện lực, 2013 2 CONTENT – NỘI DUNG Phân tích hệ thống – Mô hình khái niệm và biểu đồ lớp 4.1 Mô hình khái niệm – mô hình đối tượng 4.2 Xác định các lớp, đối tượng 4.3 Mối quan hệ giữa các lớp đối tượng 4.4 Nâng cấp mô hình 3 1. Mô hình khái niệm – mô hình đối tượng 1.1 Đối tượng và lớp Trong mô hình hóa hướng đối tượng, những phần tử cấu thành căn bản nhất của mô hình là lớp, đối tượng và mối quan hệ giữa chúng với nhau. Lớp và đối tượng sẽ mô hình hóa những gì có trong hệ thống mà chúng ta muốn miêu tả, các mối quan hệ sẽ biểu thị cấu trúc. Khi sử dụng lập trình hướng đối tượng để xây dựng các hệ thống phần mềm thì lớp và các mối quan hệ của chúng là các thông tin cơ bản để xây dựng sản phẩm phần mềm. 4 1. Mô hình khái niệm – mô hình đối tượng 1.2 Trạng thái, ứng xử và nhận diện của đối tượng Cho đến nay, lớp là không có gì mới. Darwin là người đã sử dụng các lớp để mô tả các nhóm sinh vật. Ông nhóm các loài vào các lớp để mô tả lý thuyết tiến hóa. Thiết kế hướng đối tượng phân loại thông tin một cách tương tự. Song UML cung cấp một điều mới: một sự phân biệt rõ ràng giữa lớp và đối tượng. 5 1. Mô hình khái niệm – mô hình đối tượng 1.2 Trạng thái, ứng xử và nhận diện của đối tượng Đối tượng (object) tồn tại trong thế giới thực. Nó có thể là một phần của bất kỳ loại hệ thống, ví dụ, một máy tính, một tổ chức, hoặc một nghiệp vụ. Một số đối tượng có xu hướng lý thuyết (chẳng hạn như các đối tượng thực hiện trong một hệ thống phần mềm): Ta có thể lấy chúng bằng cách phân tích cấu trúc và hành vi của các đối tượng trong thế giới thực. Các đối tượng, trong cách này hay cách khác, đại diện cho sự hiểu biết của bạn về thế giới thực. 6 1. Mô hình khái niệm – mô hình đối tượng 1.2 Trạng thái, ứng xử và nhận diện của đối tượng 7 1. Mô hình khái niệm – mô hình đối tượng 1.2 Trạng thái, ứng xử và nhận diện của đối tượng Trạng thái (state) của một đối tượng thường sẽ thay đổi theo thời gian, và được định nghĩa qua một tổ hợp các thuộc tính. Ví dụ một danh sách ghi danh cho một lớp trong hệ thống trường học có thể có hai trạng thái: trạng thái đóng và trạng thái mở. Nếu danh sách sinh viên ghi danh cho lớp này còn nhỏ hơn số tối đa cho phép (ví dụ là 10), thì trạng thái của bảng ghi danh này là mở. Một khi đã đủ 10 sinh viên ghi danh cho lớp, danh sách sẽ chuyển sang trạng thái đóng 8 1. Mô hình khái niệm – mô hình đối tượng 1.2 Trạng thái, ứng xử và nhận diện của đối tượng Ứng xử (Behaviour) xác định một đối tượng sẽ phản ứng như thế nào trước những yêu cầu từ các đối tượng khác, nó tiêu biểu cho những gì mà đối tượng này có thể làm. Ứng xử được thực thi qua loạt các Phương thức (operation) của đối tượng. Trong ví dụ trường đại học, một đối tượng bảng ghi danh lớp có thể có ứng xử là bổ sung thêm một sinh viên hay xóa đi tên của một sinh viên khi sinh viên đăng ký học hay bãi bỏ đăng ký. 9 1. Mô hình khái niệm – mô hình đối tượng 1.2 Trạng thái, ứng xử và nhận diện của đối tượng Sự nhận diện (Identity) đảm bảo rằng mỗi đối tượng là duy nhất – dù trạng thái của nó có thể giống với trạng thái của các đối tượng khác. Ví dụ, khóa học đại số 101 chương 1 và khóa học đại số 101 chương 2 là hai đối tượng trong hệ thống ghi danh trường học. Mặc dù cả hai đều thuộc loại bảng ghi danh, mỗi khóa học vẫn có sự nhận dạng duy nhất của mình. 10 1. Mô hình khái niệm – mô hình đối tượng 1.3 Biểu đồ lớp Một biểu đồ lớp (class diagram) là một dạng mô hình tĩnh. Một biểu đồ lớp miêu tả hướng nhìn tĩnh của một hệ thống bằng các khái niệm lớp và mối quan hệ giữa chúng với nhau. Mặc dù có những nét tương tự với một mô hình dữ liệu, nhưng các lớp không chỉ thể hiện cấu trúc thông tin mà còn miêu tả cả hành vi. Một trong các mục đích của biểu đồ lớp là tạo nền tảng cho các biểu đồ khác, thể hiện các khía cạnh khác của hệ thống. 11 1. Mô hình khái niệm – mô hình đối tượng 1.3 Biểu đồ lớp Một lớp trong một biểu đồ lớp có thể được thực thi trực tiếp trong một ngôn ngữ hướng đối tượng có hỗ trợ trực tiếp khái niệm lớp. Một biểu đồ lớp chỉ chỉ ra các lớp, nhưng bên cạnh đó còn có một biến tấu hơi khác đi một chút chỉ ra các đối tượng thật sự là các thực thể của các lớp này (biểu đồ đối tượng). 12 1. Mô hình khái niệm – mô hình đối tượng 1.3 Biểu đồ lớp 13 Để tạo một biểu đồ lớp, đầu tiên ta phải nhận diện và miêu tả các lớp. Một lớp được biểu diễn bằng hình chữ nhật. Ô trên cùng là tên lớp. Ô tiếp theo là các thuộc tính, ô cuối cùng chỉ các hành vi. Một khi đã có một số lượng các lớp, ta sẽ xét đến quan hệ giữa các lớp đó với nhau. 2. Xác định các lớp, đối tượng Cần phải sử dụng kiến thức của các chuyên gia trong lĩnh vực chuyên môn, với sự hiểu biết của người sử dụng và hệ thống để nắm bắt được hệ thống. Các lớp phản ánh được vấn đề và có tên gọi, không gây nhầm lẫn. Mô hình Use Case tốt sẽ giúp rất nhiều trong tìm kiếm lớp. Dựa trên mô hình Use Case và đặc tả yêu cầu trong việc tìm kiếm cho các lớp. 14 2. Xác định các lớp, đối tượng Thông tin nào cần được lưu trữ hoặc phân tích? Nếu có bất kỳ thông tin cần được lưu trữ, chuyển đổi, phân tích, hoặc xử lý, thì nó là một ứng viên có thể cho một lớp. Các thông tin có thể bao gồm những khái niệm cần phải được đăng ký trong hệ thống, các sự kiện hoặc giao dịch xảy ra tại một thời điểm cụ thể. Có tồn tại hệ thống bên ngoài? Hệ thống bên ngoài có thể được xem như lớp mà hệ thống của bạn có tương tác. Có mô hình tái sử dụng, các thư viện lớp, hoặc các thành phần nào không? Nếu có các mô hình, thư viện lớp, hoặc các thành phần từ các dự án trước đó, từ đồng nghiệp hoặc nhà sản xuất, thì có các ứng viên lớp. 15 2. Xác định các lớp, đối tượng Hệ thống phải xử lý các thiết bị nào mà? Bất kỳ thiết bị kỹ thuật kết nối với hệ thống có thể là ứng viên lớp. Có các bộ phận tổ chức nào? Đại diện cho một tổ chức có thể được thực hiện với các lớp, đặc biệt là trong các mô hình nghiệp vụ. Những vai trò của tác nhân trong nghiệp vụ? Những vai trò này có thể được xem như các lớp, chẳng hạn như người sử dụng, hệ thống điều hành, khách hàng. Tìm các lớp cũng có dẫn đến việc sửa đổi, cải thiện các mô hình Use Case hoặc đặc tả yêu cầu. 16 2. Xác định các lớp, đối tượng 2.1 Tên lớp Ngăn trên cùng của hình chữ nhật lớp chứa tên của lớp. Tên gọi nên càng rõ ràng càng tốt, phải là một danh từ ví dụ “hóa đơn”. Tên lớp không nên có một tiền tố hoặc hậu tố. 17 2. Xác định các lớp, đối tượng 2.2 Thuộc tính của lớp Lớp có các thuộc tính mô tả các đặc tính của các đối tượng. Lớp Printer với các thuộc tính serialNumber, memory, status. Các thuộc tính chính xác bản nhất đế mô tả lớp. Tuy nhiên, chỉ có các thuộc tính có ích trong hệ thống mới được chọn. Mục đích của hệ thống ảnh hưởng đến việc lựa chọn các thuộc tính 18 2. Xác định các lớp, đối tượng 2.2 Thuộc tính của lớp Thuộc tính có các giá trị trong các đối tượng của lớp. Thuộc tính có kiểu cho biết loại của thuộc tính, như thể hiện trong hình bên. Loại thuộc tính điển hình là số nguyên, boolean, chuỗi, ngày, số thực được gọi là các kiểu dữ liệu. Với mỗi ngôn ngữ lập tình, thuộc tính được có các kiểu dữ liệu cụ thể của ngôn ngữ lựa chọn. 19 2. Xác định các lớp, đối tượng 2.2 Thuộc tính của lớp Các thuộc tính có thể có khả năng hiển thị khác nhau. Khả năng hiển thị mô tả liệu thuộc tính có thể được tham khảo từ các lớp như thế nào. 20 2. Xác định các lớp, đối tượng 2.2 Thuộc tính của lớp Nếu một thuộc tính là public, nó có thể được sử dụng và xem bên ngoài lớp đó. Nếu một thuộc tính có khả năng hiển thị private, bạn không thể truy cập nó từ các lớp khác, ký hiệu bằng ổ khóa. Nếu một thuộc tính được protected, nó là private, nhưng hiển thị cho bất kỳ lớp con của lớp này, ký hiệu bằng chìa khóa 21 2. Xác định các lớp, đối tượng 2.3 Phương thức của lớp Phương thức định nghĩa các hoạt động mà lớp có thể thực hiện. Tất cả các đối tượng được tạo từ một lớp sẽ có chung thuộc tính và phương thức. Phương thức được sử dụng để xử lý thay đổi các thuộc tính cũng như thực hiện các công việc khác. Phương thức thường được gọi là các hàm (function), nhưng chúng nằm trong một lớp và chỉ có thể được áp dụng cho các đối tượng của lớp này. 22 2. Xác định các lớp, đối tượng 2.3 Phương thức của lớp Vì nhóm các phương thức miêu tả những dịch vụ mà lớp có thể cung cấp nên chúng được coi là giao diện của lớp này. Giống như thuộc tính, phương thức cũng có tính trông thấy được như public, private và protected. 23 2. Xác định các lớp, đối tượng 2.4 Ký hiệu đối tượng Đối tượng là thực thể của các lớp nên ký hiệu dùng cho đối tượng cũng là ký hiệu dùng cho lớp. Các thuộc tính được gán giá trị, đây là các giá trị khi lớp được thực thể hóa. Chú ý rằng ký hiệu đối tượng không chứa phần phương thức. Ví dụ dưới đây có lớp House và 3 đối tượng của lớp này với các giá trị cụ thể. 24 2. Xác định các lớp, đối tượng 2.5 Tìm các lớp và đối tượng Nắm vững khái niệm lớp, chúng ta có thể tương đối dễ dàng tìm thấy các lớp và đối tượng trong phạm vi vấn đề. Một nguyên tắc thô sơ thường được áp dụng là danh từ trong các lời phát biểu bài toán thường là các ứng viên để chuyển thành lớp và đối tượng. 25 2. Xác định các lớp, đối tượng 2.5 Tìm các lớp và đối tượng Một số gợi ý thực tế cho việc tìm lớp trong phạm vi vấn đề: Bước đầu tiên là cần phải tập trung nghiên cứu kỹ: ◦ Các danh từ trong những lời phát biểu bài toán ◦ Kiến thức chuyên ngành thuộc phạm vi bài toán ◦ Các Use Case Ví dụ trong lời phát biểu "Có một số account có tiền lãi", ta thấy có hai danh từ là account và tiền lãi. Chúng có thể là các lớp tiềm năng cho mô hình ngân hàng. 26 2. Xác định các lớp, đối tượng 2.5 Tìm các lớp và đối tượng Thứ hai, chú ý đến các nhóm vật thể trong hệ thống hiện thời như: ◦ Các thực thể vật lý của hệ thống: những vật thể tương tác với hệ thống, ví dụ khách hàng. ◦ Các vật thể hữu hình: các vật thể vật lý mà ta có thể nhìn và sờ thấy. Ví dụ như công cụ giao thông, sách vở, một con người, một ngôi nhà,. Trong một ngân hàng, đó có thể là tập sec, phiếu đề nghị rút tiền, sổ tiết kiệm, các loại form cần thiết. 27 2. Xác định các lớp, đối tượng 2.5 Tìm các lớp và đối tượng Các sự kiện (event): Một chiếc xe bị hỏng, một cái cửa được mở ra. Trong một ngân hàng là sự đáo hạn một account đầu tư, hiện tượng rút quá nhiều tiền mặt trong một account bình thường. Các vai trò (role): Ví dụ như khách hàng, người bán hàng. Trong một ngân hàng, vai trò có thể là nhân viên, nhà quản trị, khách hàng. Các sự tương tác (interactions): Ví dụ việc bán hàng là một chuỗi tương tác bao gồm khách hàng, người bán hàng và sản phẩm. Trong một ngân hàng, việc mở một account mới sẽ yêu cầu một chuỗi tương tác giữa nhân viên và khách hàng. 28 2. Xác định các lớp, đối tượng 2.5 Tìm các lớp và đối tượng Vị trí (location): Một đồ vật nào đó hoặc một người nào đó được gán cho một vị trí nào đó. Ví dụ: Ôtô đối với nhà để xe. Trong một ngân hàng ta có thể thấy nhân viên thu ngân luôn đứng ở cửa sổ thu ngân. Đơn vị tổ chức (organisation unit): Ví dụ các phòng ban, phòng trưng bày sản phẩm, các bộ phận. Trong một ngân hàng có thể có bộ phận account bình thường, bộ phận account tiết kiệm, bộ phận account đầu tư. 29 2. Xác định các lớp, đối tượng 2.5 Tìm các lớp và đối tượng Bên cạnh đó, có nhiều câu hỏi khác để tìm ra lớp: Có thông tin cần được lưu trữ hoặc cần được phân tích không? Nếu có thông tin cần phải được lưu trữ, biến đổi, phân tích hoặc xử lý trong một phương thức nào đó thì chắc chắn đó sẽ là ứng viên cho lớp. Những thông tin này có thể là một khái niệm luôn cần phải được ghi trong hệ thống hoặc là sự kiện, giao dịch xảy ra tại một thời điểm cụ thể nào đó. Có các hệ thống ngoại vi không? Nếu có, thường chúng cũng đáng được quan tâm tới khi tạo dựng mô hình. Các hệ thống bên ngoài có thể được coi là các lớp chứa hệ thống của chúng ta hoặc tương tác với hệ thống của chúng ta. 30 2. Xác định các lớp, đối tượng 2.5 Tìm các lớp và đối tượng Nguồn thông tin cho việc tìm lớp Như vậy nguồn thông tin chính cần đặc biệt chú ý khi tìm lớp là: Các lời phát biểu yêu cầu Các Use Case Sự trợ giúp của các chuyên gia ứng dụng Nghiên cứu hệ thống hiện thời 31 2. Xác định các lớp, đối tượng 2.5 Tìm các lớp và đối tượng Ngoài ra, nghiên cứu những hệ thống tương tự cũng có thể sẽ mang lại cho ta các lớp ứng viên khác. Loạt các lớp đầu tiên được tìm thấy thường được gọi là các lớp ứng viên (candidate class). Khi nghiên cứu hệ thống hiện thời, hãy để ý đến các danh từ và các khái niệm then chốt để nhận ra lớp ứng viên. Không nên đưa các lớp đã được nhận diện một lần nữa vào mô hình chỉ bởi vì chúng được nhắc lại ở đâu đó theo một tên gọi khác. Ví dụ, một hệ thống ngân hàng có thể coi cùng một khách hàng với nhiều vị trí khác nhau là nhiều khách hàng khác nhau. Cần chú ý khi phân tích những lời miêu tả như thế để tránh dẫn đến sự trùng lặp trong quá trình nhận diện lớp. 32 2. Xác định các lớp, đối tượng 2.5 Tìm các lớp và đối tượng Có nhiều nguồn thông tin mà thiết kế viên cần phải chú ý tới khi thiết kế lớp và chỉ khi làm như vậy, ta mới có thể tin chắc về khả năng tạo dựng một mô hình tốt. Các Use Case là nguồn tốt nhất cho việc nhận diện lớp và đối tượng. Cần nghiên cứu kỹ các Use Case để tìm các thuộc tính (attribute) báo trước sự tồn tại của đối tượng hoặc lớp tiềm năng. Ví dụ nếu Use Case yêu cầu phải đưa vào một số account (account-number) thì điều này trỏ tới sự tồn tại của một đối tượng account. 33 2. Xác định các lớp, đối tượng 2.5 Tìm các lớp và đối tượng Một nguồn khác để nhận ra lớp/đối tượng là các Input và Output của hệ thống. Nếu Input bao gồm tên khách hàng thì đây là tín hiệu cho biết sự tồn tại của một đối tượng khách hàng, bởi nó là một attribute của khách hàng. Nói chuyện với người sử dụng cũng gợi mở đến các khái niệm then chốt. Thường thì người sử dụng ... trừu tượng Một lớp trừu tượng (abstract class) là lớp mà không có bất kỳ đối tượng, hay chính xác hơn, nó không được phép có bất kỳ trường hợp (instance) đối tượng. Một lớp trừu tượng mô tả các thuộc tính và hành vi chung cho các lớp khác. Trong hệ thống phân cấp lớp trong hình dưới đây, rất khó để tưởng tượng các đối tượng của phương tiện – vehicle, khác với. các lớp con là car- xe hơi hay boat - chiếc thuyền. Tuy nhiên, lớp Vehicle nắm bắt sự tương đồng giữa xe và thuyền. Vehicle đại diện cho một lớp trừu tượng, mà không có bất kỳ đối tượng, nhưng cho thấy đặc điểm chung của các lớp con. Một lớp có thể được xác định là trừu tượng bằng cách đặt từ khóa {abstract} trong khoang tên của lớp 80 3. Mối quan hệ giữa các lớp đối tượng 3.2 Quan hệ khái quát hóa và chuyên biệt hóa 81 Loại cấu trúc lớp như vậy được gọi là một cấu trúc hình cây hoặc cấu trúc phân cấp. Khi chúng ta dịch chuyển từ điểm xuất phát của cây xuống dưới, chúng ta sẽ gặp các khái niệm càng ngày càng được chuyên biệt hóa. Theo con đường đi từ dưới lên các lớp được khái quát dần. 3. Mối quan hệ giữa các lớp đối tượng 3.2 Quan hệ khái quát hóa và chuyên biệt hóa 82 Tạo lớp trừu tượng Lớp Vehicle đứng đầu cây cấu trúc và được gọi là lớp căn bản. Lớp căn bản của một cây cấu trúc chứa những thuộc tính đã được khái quát hóa và có thể được áp dụng cho mọi lớp dẫn xuất từ nó. Trong quá trình khái quát hóa, các thuộc tính được dùng chung trong các lớp chuyên biệt được đưa lên lớp cha. Lớp cha về cuối được tạo bởi các thuộc tính chung của tất cả các lớp dẫn xuất từ nó. 3. Mối quan hệ giữa các lớp đối tượng 3.2 Quan hệ khái quát hóa và chuyên biệt hóa 83 Tạo lớp trừu tượng Các lớp Car và Boat là hai lớp chuyên biệt dẫn xuất từ lớp Vehicle. Chúng có những thuộc tính chuyên biệt riêng của chúng bên cạnh phương thức chung drive() mà chúng thừa kế. 3. Mối quan hệ giữa các lớp đối tượng 3.2 Quan hệ khái quát hóa và chuyên biệt hóa 84 Lớp cụ thể Lớp cụ thể (concrete class) là những lớp có thể thực thể hóa. Như đã nói từ trước, các lớp cụ thể khi thực thể hóa được gọi là các đối tượng. Trong ví dụ trên, các lớp Car và Boat có thể được thực thể hóa thành đối tượng. Tương tự đối với account tiết kiệm và account bình thường. 3. Mối quan hệ giữa các lớp đối tượng 3.2 Quan hệ khái quát hóa và chuyên biệt hóa Tổng kết về phát triển cây cấu trúc Cơ chế khái quát hóa dùng chung thuộc tính và thủ tục được gọi là tính thừa kế (inheritance). Sử dụng tính thừa kế sẽ dẫn tới việc phát triển một cây cấu trúc. Nên phát hiện những ứng xử (behaviour) chung trong một loạt lớp rồi thể hiện nó thành một lớp cha. Sự khác biệt trong ứng xử của cùng một lớp sẽ dẫn tới việc tạo ra các lớp con. 85 3. Mối quan hệ giữa các lớp đối tượng 3.2 Quan hệ khái quát hóa và chuyên biệt hóa Tổng kết về phát triển cây cấu trúc Khi phát triển cây cấu trúc, hãy quan sát ứng xử của các lớp. Trong trường hợp có một thuộc tính hay phương thức tồn tại từ một lớp cụ thể đến tất cả các lớp con của một lớp cha, nên chuyển thuộc tính hay phương thức này lên lớp cha. Nếu tồn tại một thuộc tính hay phương thức trong một lớp nào đó và một lớp cha, hãy chuyên biệt hóa và nâng cao cấu trúc để xác định xem liệu thuộc tính hay phương thức này có được áp dụng cho tất cả các lớp con của lớp cha đó hay không. Nếu có thì gán nó vào lớp cha, nếu không thì dịch xuống cho những lớp con phù hợp. 86 3. Mối quan hệ giữa các lớp đối tượng 3.2 Quan hệ khái quát hóa và chuyên biệt hóa Tổng kết về phát triển cây cấu trúc 87 3. Mối quan hệ giữa các lớp đối tượng 3.3 Quan hệ phụ thuộc và nâng cấp Quan hệ phụ thuộc (dependency) là một sự liên quan ngữ nghĩa giữa hai phần tử mô hình, một mang tính độc lập và một mang tính phụ thuộc Mọi sự thay đổi trong phần tử độc lập sẽ ảnh hưởng đến phần tử phụ thuộc. Phần tử mô hình ở đây có thể là một lớp, một gói (package), một Use Case, .v.v... Có thể nêu một vài ví dụ cho sự phụ thuộc như: một lớp lấy tham số là đối tượng của một lớp khác, một lớp truy nhập một đối tượng toàn cục của một lớp khác, một lớp gọi một thủ tục thuộc thuộc một lớp khác. Trong tất cả các trường hợp trên đều có một sự phụ thuộc của một lớp này vào một lớp kia, mặc dù chúng không có liên hệ rõ ràng với nhau. 88 3. Mối quan hệ giữa các lớp đối tượng 3.3 Quan hệ phụ thuộc và nâng cấp Quan hệ phụ thuộc được thể hiện bằng đường thẳng gạch rời với mũi tên (và có thể thêm một nhãn) giữa các phần tử mô hình. 89 3. Mối quan hệ giữa các lớp đối tượng 3.3 Quan hệ phụ thuộc và nâng cấp Quan hệ Nâng cấp (refinement) là một quan hệ giữa hai lời miêu tả của cùng một sự vật, nhưng ở những mức độ trừu tượng hóa khác nhau. Nâng cấp có thể là mối quan hệ giữa một loại đối tượng và lớp thực hiện nó. Các nâng cấp thường gặp khác là quan hệ giữa một lớp phân tích (trong mô hình phân tích) và một lớp thiết kế (trong mô hình thiết kế) đều mô hình hóa cùng một thứ, quan hệ giữa một lời miêu tả có mức trừu tượng hóa cao và một lời miêu tả có mức trừu tượng hóa thấp (ví dụ một bức tranh khái quát của một sự cộng tác động và một biểu đồ chi tiết của cũng cộng tác đó). 90 3. Mối quan hệ giữa các lớp đối tượng 3.3 Quan hệ phụ thuộc và nâng cấp Quan hệ Nâng cấp (refinement) là một quan hệ giữa hai lời miêu tả của cùng một sự vật, nhưng ở những mức độ trừu tượng hóa khác nhau. Nâng cấp có thể là mối quan hệ giữa một loại đối tượng và lớp thực hiện nó. Các nâng cấp thường gặp khác là quan hệ giữa một lớp phân tích (trong mô hình phân tích) và một lớp thiết kế (trong mô hình thiết kế) đều mô hình hóa cùng một thứ, quan hệ giữa một lời miêu tả có mức trừu tượng hóa cao và một lời miêu tả có mức trừu tượng hóa thấp (ví dụ một bức tranh khái quát của một sự cộng tác động và một biểu đồ chi tiết của cũng cộng tác đó). 91 3. Mối quan hệ giữa các lớp đối tượng 3.3 Quan hệ phụ thuộc và nâng cấp Quan hệ nâng cấp còn được sử dụng để mô hình hóa nhiều mức thực thi của cùng một thứ (một thực thi đơn giản và một thực thi phức tạp hơn, hiệu quả hơn). Quan hệ nâng cấp được thể hiện bằng đường thẳng gạch rời (dashed line) với mũi tên rỗng, xem ví dụ sau 92 3. Mối quan hệ giữa các lớp đối tượng 3.3 Quan hệ phụ thuộc và nâng cấp Quan hệ nâng cấp được sử dụng trong việc phối hợp mô hình. Trong các dự án lớn, mọi mô hình đều cần phải được phối hợp với nhau. Phối hợp mô hình được sử dụng nhằm mục đích: Chỉ ra mối liên quan giữa các mô hình ở nhiều mức độ trừu tượng khác nhau. Chỉ ra mối liên quan giữa các mô hình ở nhiều giai đoạn khác nhau (phân tích yêu cầu, phân tích, thiết kế, thực thi). Hỗ trợ việc quản trị cấu hình. 93 3. Mối quan hệ giữa các lớp đối tượng 3.4 Tìm các quan hệ Thường sẽ có nhiều mối quan hệ giữa các đối tượng trong một hệ thống. Quyết định quan hệ nào cần phải được thực thi là công việc thụôc giai đoạn thiết kế. Có thể tìm các mối quan hệ qua việc nghiên cứu các lời phát biểu vấn đề, các yêu cầu. Giống như danh từ đã giúp chúng ta tìm lớp, các động từ ở đây sẽ giúp ta tìm ra các mối quan hệ. 94 3. Mối quan hệ giữa các lớp đối tượng 3.4 Tìm các quan hệ Một vài chỉ dẫn tìm quan hệ: Vị trí về mặt vật lý hoặc sự thay thế, đại diện: Mỗi cụm động từ xác định hay biểu lộ một vị trí đều là một biểu hiện chắc chắn cho quan hệ. Ví dụ: tại địa điểm, ở trong Sự bao chứa: Cụm động từ biểu lộ sự bao chứa, ví dụ như: là thành phần của... Giao tiếp: Có nhiều cụm động từ biểu lộ sự giao tiếp, ví dụ trao đổi thông tin điệp, nói chuyện với Quyền sở hữu: Ví dụ thuộc về, của Thoả mãn một điều kiện: Những cụm từ như: làm việc cho, là chồng/vợ của, quản trị 95 3. Mối quan hệ giữa các lớp đối tượng 3.4 Tìm các quan hệ Xử lý các quan hệ không cần thiết Sau khi tìm các mối quan hệ, bước tiếp theo đó là phân biệt các quan hệ cần thiết ra khỏi các quan hệ không cần thiết. Quan hệ không cần thiết có thể bao gồm những quan hệ bao chứa các lớp ứng viên đã bị loại trừ hoặc các quan hệ không liên quan đến hệ thống. Có những quan hệ được tạo ra nhằm mục đích tăng hiệu quả. Những quan hệ như thế là ví dụ tiêu tiểu của các chi tiết thực thi và không liên quan tới giai đoạn này. 96 3. Mối quan hệ giữa các lớp đối tượng 3.4 Tìm các quan hệ Xử lý các quan hệ không cần thiết Cần chú ý phân biệt giữa phương thức và mối quan hệ. Người ta thường có xu hướng miêu tả phương thức như là quan hệ, bởi cả quan hệ lẫn phương thức đều được dẫn xuất từ những cụm từ mang tính động từ trong bản miêu tả yêu cầu. Các phương thức đã được thể hiện sai thành quan hệ cũng cần phải được loại bỏ. Khi làm việc này, có thể áp dụng một nguyên tắc: quan hệ là kết nối mang tính tĩnh giữa các đối tượng, trong khi phương thức chỉ là thao tác xảy ra một lần. phương thức vì vậy nên được coi là phương thức đối với một đối tượng chứ không phải quan hệ giữa các lớp. 97 3. Mối quan hệ giữa các lớp đối tượng 3.4 Tìm các quan hệ Xử lý các quan hệ không cần thiết Ví dụ với "Ban quản trị ngân hàng tiếp nhận một nhân viên", động từ “tiếp nhận” thể hiện phương thức. Trong khi đó với “Một nhân viên làm việc cho hãng" thì động từ “làm việc" miêu tả quan hệ giữa hai lớp nhân viên và hãng. Trong khi cố gắng loại bỏ các quan hệ dư thừa, ta sẽ thấy có một số quan hệ dư thừa đã "lẻn vào" mô hình trong giai đoạn thiết kế. Hình sau chỉ ra một số loại quan hệ dư thừa cần đặc biệt chú trọng. 98 3. Mối quan hệ giữa các lớp đối tượng 3.4 Tìm các quan hệ Nâng cấp các quan hệ Một khi các quan hệ cần thiết đã được nhận dạng, bước tiếp theo là ngiên cứu kỹ mô hình và nâng cấp các mối quan hệ đó. Động tác nâng cấp đầu tiên là xem xét lại tên quan hệ, tên vai trò, đặt lại cho đúng với bản chất quan hệ mà chúng thể hiện. Mỗi quan hệ cần phải được suy xét kỹ về phương diện số lượng thành phần tham gia (cardinality). Sự hạn định (qualification) cho quan hệ đóng một vai trò quan trọng ở đây, bổ sung yếu tố hạn định có thể giúp làm giảm số lượng. Nếu cần thiết, hãy bổ sung các quan hệ còn thiếu. Nghiên cứu kỹ các thuộc tính, xem liệu trong số chúng có thuộc tính nào thật ra thể hiện quan hệ. 99 4. Nâng cấp mô hình Khi nâng cấp mô hình cần chú ý đến các bước sau: a) Nghiên cứu các lớp để tìm các thuộc tính và thủ tục không đồng dạng (dissimilar). Nếu có, chia nhỏ lớp thành các thành phần để tạo tính đồng nhất (harmony) trong lớp. Ví dụ với một lớp đảm nhận hai vai trò khác nhau, hãy chia nhỏ lớp này thành các lớp với những thủ tục được xác định rõ ràng. b) Nếu phát hiện thấy một chức năng không hướng tới một lớp đích nào thì đó là triệu chứng thiếu lớp. Hãy bổ sung lớp thiếu và đưa thủ tục kể trên vào lớp đó. 10 0 4. Nâng cấp mô hình Khi nâng cấp mô hình cần chú ý đến các bước sau: c) Khái quát hóa là còn chưa đủ độ nếu có các quan hệ trùng lặp (nhiều quan hệ cùng định nghĩa một quan hệ). Trong trường hợp này, cần tạo lớp cha để kết hợp các mối quan hệ đó. d) Nếu một vai trò mang một ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với hệ thống thì thường nó cần một lớp riêng. Một lựa chọn khác là biến định nghĩa vai trò của quan hệ này thành một lớp quan hệ. e) Nếu một lớp thiếu cả thuộc tính lẫn thủ tục hoặc quan hệ thì rất có thể đây là một lớp không cần thiết. Hãy loại bỏ những lớp đó nếu có thể. 10 1 4. Nâng cấp mô hình Khi nâng cấp mô hình cần chú ý đến các bước sau: f) Rà sát toàn bộ hệ thống để tìm những vai trò giữa các lớp còn chưa được thể hiện. Nếu có, đây là triệu chứng thiếu quan hệ. g) Nếu có một quan hệ giữa các đối tượng nhưng lại chẳng được thủ tục nào sử dụng tới thì rất có thể đây là một quan hệ không cần thiết. Ví dụ ta đã xác định một quan hệ giữa nhân viên thu ngân và khách hàng nhưng lại không có thủ tục nào được định nghĩa giữa hai người. Trong trường hợp này, rất có thể quan hệ đó là không cần thiết. 10 2 4. Nâng cấp mô hình Một số chỉ dẫn thực tế: Nghiên cứu để hiểu thấu đáo vấn đề cần giải quyết: Khi xây dựng mô hình đối tượng, không nên bắt đầu bằng cách viết ra các cấu trúc lớp, các mối quan hệ cũng như những mối quan hệ thừa kế lộ rõ trên bề mặt và đập thẳng vào mắt chúng ta. Hãy dành thời gian nghiên cứu kỹ bản chất vấn đề. Mô hình đối tượng phải được thiết kế để phù hợp với giải pháp cho vấn đề mà chúng ta nhắm tới. 10 3 4. Nâng cấp mô hình Một số chỉ dẫn thực tế: Cẩn thận khi chọn tên: Tên cần được chọn một cách cẩn thận bởi nó chứng nhận sự tồn tại các thực thể. Tên cần phải chính xác, ngắn gọn, tránh gây tranh cãi. Tên phải thể hiện tổng thể đối tượng chứ không chỉ nhắm tới một khía cạnh nào đó của đối tượng. Hãy chọn những tên nào chứa các danh từ chuyên ngành quen thuộc đối với người sử dụng. Những tên xa vời đối với người sử dụng, hoặc các thực thể được đặt tên một cách tồi tệ rất dễ gây ra nhầm lẫn. 10 4 4. Nâng cấp mô hình Một số chỉ dẫn thực tế: Cần giữ cho mô hình đối tượng được đơn giản: Hãy đi ngược lại xu hướng tạo ra các mô hình phức tạp, chúng chỉ mang lại sự nhầm lẫn, khó hiểu. Trong vòng đầu của quy trình mô hình hóa đối tượng, hãy xác định các mối quan hệ căn bản và gạt ra ngoài các chi tiết, việc xem xét tới các số lượng thành phần tham gia (Cardinality) trong quan hệ nên để dành cho giai đoạn sau; rất có thể là ở vòng thứ hai. 10 5 4. Nâng cấp mô hình Một số chỉ dẫn thực tế: Nên sử dụng các mối quan hệ hạn định bất cứ khi nào có thể. Tránh khái quát hóa quá nhiều. Thường chỉ nên hạn chế ở ba tầng khái quát. Nghiên cứu thật kỹ các mối quan hệ 1-nhiều. Chúng thường có thể được chuyển thành các quan hệ 1- 0 hoặc 1- 1. 10 6 4. Nâng cấp mô hình Một số chỉ dẫn thực tế: Tất cả các mô hình cần phải được lấy làm đối tượng cho việc tiếp tục nâng cấp. Nếu không thực hiện những vòng nâng cấp sau đó, rất có thể mô hình của chúng ta sẽ thiếu hoàn chỉnh. Động tác để cho người khác xem xét lại mô hình là rất quan trọng. Thường sự liên quan quá gần với mô hình sẽ khiến chúng không nhận những ra khiếm khuyết của nó. Một cái nhìn vô tư trong trường hợp này là rất cần thiết. 10 7 4. Nâng cấp mô hình Một số chỉ dẫn thực tế: Không nên mô hình hóa các mối quan hệ thành thuộc tính. Nếu điều này xảy ra, ta thường có thể nhận thấy triệu chứng là mô hình thiếu quan hệ. Thêm vào đó, đã có lúc ta bỏ qua sự cần thiết của một yếu tố hạn định. Việc viết tài liệu cho mô hình là vô cùng quan trọng. Các tài liệu cần phải nắm bắt thấu đáo những nguyên nhân nằm đằng sau mô hình và trình bày chúng chính xác như có thể. 10 8 Tóm tắt Phân tích hệ thống – Mô hình khái niệm và biểu đồ lớp 4.1 Mô hình khái niệm – mô hình đối tượng 4.2 Xác định các lớp, đối tượng 4.3 Mối quan hệ giữa các lớp đối tượng 4.4 Nâng cấp mô hình 10 9 DISCUSSION – CÂU HỎI https://sites.google.com/site/daonamanhedu/teac hing/objectorientedanalysisanddesign 110
File đính kèm:
- bai_giang_phan_tich_va_thiet_ke_huong_doi_tuong_bai_4_phan_t.pdf