Đề tài Phương pháp mô hình hóa

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN MÔN: PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH HÓA ĐỒ ÁN: OBJECT-ORIENTED ANALYSIS AND DESIGN GVHD: Nguyễn Công Hoan Lớp: SE101.E11 Nhóm SVTH : 1. Võ Duy Cương 11520036 2. Nguyễn Văn Tiến 11520408 3. Nguyễn Chí Linh 11520210 T.P Hồ Chí Minh, tháng 12/2013 LỜI CÁM ƠN! Để có thể hoàn thành tốt bài tiểu luận này, chúng em xin gửi lời cám ơn chân thành tới thầy Nguyễn Công Hoan đã trực tiếp giảng dạy chúng em môn Phương Pháp mô hình hóa cũng như các thầy cô trong trường Đại Học Công Nghệ Thông Tin – Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh đã nhiệt giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án này! Bài viết là đề tài OBJECT-ORIENTED ANALYSIS AND DESIGN. Dù các thành viên trong nhóm đã cố gắng làm việc miệt mài và nghiêm túc, song do thời gian hạn hẹp và kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi sơ xuất, mong bạn đọc góp ý! T.P Hồ Chí Minh, tháng 12/2013 Nhóm SVTH : 1. Võ Duy Cương 11520036 2. Nguyễn Văn Tiến 11520408 3. Nguyễn Chí Linh 11520210 Nhận xét của giảng viên: MỤC LỤC: CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU LỊCH SỬ: HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG LÀ GÌ ? Lập trình hướng đối tượng (gọi tắt là OOP, từ chữ Anh ngữ object-oriented programming), hay còn gọi là lập trình định hướng đối tượng, là kĩ thuật lập trình hỗ trợ công nghệ đối tượng. OOP được xem là giúp tăng năng suất, đơn giản hóa độ phức tạp khi bảo trì cũng như mở rộng phần mềm bằng cách cho phép lập trình viên tập trung vào các đối tượng phần mềm ở bậc cao hơn. Ngoài ra, nhiều người còn cho rằng OOP dễ tiếp thu hơn cho những người mới học về lập trình hơn là các phương pháp trước đó. Một cách giản lược, đây là khái niệm và là một nỗ lực nhằm giảm nhẹ các thao tác viết mã cho người lập trình, cho phép họ tạo ra các ứng dụng mà các yếu tố bên ngoài có thể tương tác với các chương trình đó giống như là tương tác với các đối tượng vật lý. Những đối tượng trong một ngôn ngữ OOP là các kết hợp giữa mã và dữ liệu mà chúng được nhìn nhận như là một đơn vị duy nhất. Mỗi đối tượng có một tên riêng biệt và tất cả các tham chiếu đến đối tượng đó được tiến hành qua tên của nó. Như vậy, mỗi đối tượng có khả năng nhận vào các thông báo, xử lý dữ liệu (bên trong của nó), và gửi ra hay trả lời đến các đối tượng khác hay đến môi trường. CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG OOAD: Một cách tiếp cận phát triển phần mềm. Mô hình hệ thống thành nhóm các đối tượng. Tạo điều kiện cho một loạt các quy trình để phân tích và phát triển hệ thống. PHÂN TÍCH HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG (OOA): Áp dụng kỹ thuật mô hình đối tượng để phân tích các yêu cầu, chức năng cho hệ thống. Nhiệm vụ: Thiết lập cách nhìn tổng quan về hệ thống. Liệt kê các nhiệm vụ mà hệ thống cần thực hiện. Đưa ra hướng giải quyết bài toán. Phát triển những vấn đề liên quan trong miền quan tâm của bài toán. Các bước tiến hành: Mô hình use case: Xây dựng mô hình chức năng của sản phẩm phần mềm nhìn từ quan điểm của người sử dụng. Mô hình lớp: Biểu diễn các lớp, các thuộc tính và mối quan hệ giữa các lớp. Mô hình động: Biểu diễn các hoạt động liên quan đến 1 lớp hay lớp con. Ví dụ: Phân tích hệ quản lý thư viện điện tử đơn giản. Bước 1: Mô hình UseCase Bước 2: Mô hình lớp Bước 3: Biểu đồ trạng thái THIẾT KẾ HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG OOD dựa trên các mô hình phân tích được tạo bởi OOA. OOA nhấn mạnh hệ thống làm được cái gì (What)? OOD nhấn mạnh cách để hệ thống làm nó (How)? Những quy tắc thiết kế Hướng đối tượng: Nguyên lí Mở-Đóng (Open-Closed Principle) Nguyên lí thay thế Liskov(The Liskov Substitution Principle) The Single Responsibility Principle(SRP) Nguyên lý nghịch đảo phụ thuộc(Dependency Inversion Principle) Nguyên lí chia tách giao diện(Interface Segragation Principle) NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG Nguyên lí Mở-Đóng: Các thực thể phần mềm nên xây dựng theo hướng mở cho việc mở rộng và đóng đối với việc sửa đổi. Nguyên lý Mở-Đóng giúp cho việc thiết kế & xây dựng code ổn định và có thể tái sử dụng (reusable). Ví dụ về vẽ hình tròn và hình vuông: Vậy điều gì xảy ra khi chúng ta muốn vẽ thêm một đối tượng khác, hình tam giác? DrawAllShape đã bị thay đổi à Vi phạm nguyên lý Mở-Đóng. Hướng giải quyết: The Liskov Substitution Principle(LSP): Lớp D được gọi là kế thừa từ lớp B khi và chỉ khi với mọi hàm F thao tác trên các đối tượng của B, cách cư xử (behavior) của F không đổi khi thay thế các đối tượng của B bằng các đối tượng của D. Nghĩa là: - Các chức năng của hệ thống vẫn thực hiện đúng đắn nếu ta thay bất kì đối tượng nào của lớp dẫn xuất bằng đối tượng lớp kế thừa. -  Là một phương tiện để kiểm tra xem chương trình hoặc bản thiết kế có thỏa mản nguyên lý Mở-Đóng hay không. Xét ví dụ vi phạm: Nếu chúng ta xây dựng thêm lớp Hình vuông è Kế thừa từ lớp Regtangle èHoạt động tốt trên lớp cơ sở nhưng không tốt trên lớp dẫn xuất. è Thỏa mãn nguyên lý Liskov. Nhưng nếu ta mở rộng: èKhi truyền vào đối tượng Rectangle, assert thành công nhưng nếu truyền và đối tượng Square, assert không thành công. Kết luận: Lớp Square không nên kế thừa từ lớp Rectangle do không thoả mản nguyên lí Liskov. The Single Responsibility Principle(SRP): Mỗi đối tượng chỉ có một mục đích(resoinsibility) duy nhất và mục đích đó được gói trong một lớp. Nguyên lý nghịch đảo phụ thuộc: Các đơn thể cấp cao không nên phụ thuộc vào các đơn thể cấp thấp. Cả hai nên phụ thuộc vào những cái trừu tượng. Cái trừu tượng không nên phụ thuộc vào cái chi tiết. Cái chi tiết nên phụ thuộc vào cái trừu tượng. Ví dụ: Đọc kí tự được nhập từ bàn phím sau đó xuất ra. Hàm Copy ở cấp cao, hai hàm ReadKeyboard và WritePrinter ở cấp thấp. Khi yêu cầu thay đổi, Đọc kí tự từ bàn phím và xuất ra máy in hoặc đĩa cứng??? Hàm cấp cao Copy đã bị phụ thuộc vào các hàm cấp thấp ReadKeyboard, WritePrinter, WriteDisk è Vi phạm nguyên lý Đảo phụ thuộc. Sửa lại theo nguyên lý: Cả hai nên phụ thuộc vào những cái trừu tượng Nguyên lý phân tách giao diện: Không nên để các thực thể(phần mềm) khách phụ thuộc vào các giao diện mà chúng không hề sử dụng. Đóng vai trò định hướng trong việc thiết kế các lớp trừu tượng. Xét ví dụ vi phạm: CÂU HỎI: Hãy cho biết các quy tắc khi thiết kế hướng đối tượng? Thiết kế hướng đối tượng gồm mấy bước? Trình bày nội dung chính của các bước đó? Nếu vi phạm nguyên lý phân tách giao diện sẽ gây ra hậu quả gì? Trả lời: Các nguyên tắc khi thiết kế hướng đối tượng là: Nguyên lí Mở-Đóng (Open-Closed Principle) Nguyên lí thay thế Liskov(The Liskov Substitution Principle) The Single Responsibility Principle(SRP) Nguyên lý nghịch đảo phụ thuộc(Dependency Inversion Principle) Nguyên lí chia tách giao diện(Interface Segragation Principle) Các bước phân tích hướng đối tượng: Gồm 3 bước: tương ứng với 3 dạng mô hình trong UML Mô hình use case: Xây dựng mô hình chức năng của sản phẩm phần mềm nhìn từ quan điểm của người sử dụng. Mô hình lớp: Biểu diễn các lớp, các thuộc tính và mối quan hệ giữa các lớp. Mô hình động: Biểu diễn các hoạt động liên quan đến 1 lớp hay lớp con. Nếu vi phạm nguyên lý phân tách giao diện sẽ gây ra hậu quả: Mọi giao diện dẫn xuất từ giao diện vi phạm sẽ bị béo phì(fat interface), tức là giao diện dẫn xuất sẽ tích lũy những hàm không cần thiết trong cây phân cấp kế thừa. Nếu chấp nhận không phân tách, ta có hai giải pháp, hoặc là đặt hàm đó trong lớp dẫn xuất là hàm rỗng(không thân hàm) hoặc giải pháp khác là đặt ngay ở giao diện cha là hàm rỗng( không còn là hàm ảo) è Hai giải pháp sẽ gây nguy cơ cao vi phạm nguyên lý thay thế Liskov. TÀI LIỆU THAM KHẢO: