BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH GIÁO TRÌNH PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG VỚI UML DÙNG CHO BẬC ĐẠI HỌC (LƯU HÀNH NỘI BỘ) QUẢNG NINH - 2021 Phân tích, thiết kế hướng đối tượng với UM L Đoàn Văn Ban MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 6 PHƯƠNG PHÁP HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG VÀ.8 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG PHẦN MỀM . Giới thiệu về hệ thống phần mềm .1 Các đặc trưng của hệ thống .2 Phân loại hệ thống phần mềm . Sự phát triển hệ thống .1 Chu trình phát triển hệ thống.2 Mô hình hoá hệ thống.4 Các cách tiếp cận trong phát triển phần mềm .1 Cách tiếp cận hướng chức năng .2 Cách tiếp cận hướng đối tượng . 24 Ưu điểm chính của phương pháp hướng đối tượng: . Quá trình phát triển phần mềm hợp nhất với UML .27 (i) Xác định các yêu cầu và phân tích hệ thống . 29 (ii) Phân tích hệ thống hướng đối tượng . 31 (iii) Thiết kế hệ thống hướng đối tượng . 32 (iv) Lập trình hướng đối tượng . 33 (v) Kiểm định phần mềm . 33 (vi) Vận hành, khai thác và bảo trì hệ thống .34 Câu hỏi và bài tập .36 UML VÀ QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN PHẦN MỀM .1 Tổng quát về UML .1 Mục đích của UML .2 Quá trình phát triển phần mềm thống nhất .3 Giới thiệu tổng quát về UML .4 Các phần tử của UML . 41 -1- Phân tích, thiết kế hướng đối tượng với UM L Đoàn Văn Ban 2.2 Các khái niệm cơ bản của phương pháp hướng đối tượng trong UML .2 Lớp đối tượng .3 Các giá trị và các thuộc tính của đối tượng .4 Các thao tác và phương thức .3 Các mối quan hệ giữa các lớp .1 Sự liên kết và kết hợp giữa các đối tượng .3 Các vai trò trong quan hệ .4 Quan hệ kết nhập .5 Quan hệ tổng quát hoá .6 Kế thừa bội .7 Quan hệ phụ thuộc.7 Quan hệ hiện thực hoá .5 Các qui tắc ràng buộc và suy diễn .6 Quá trình phát triển phần mềm .1 Xác định các yêu cầu và phân tích hệ thống .2 Phân tích hệ thống hướng đối tượng .3 Thiết kế hệ thống hướng đối tượng .4 Lập trình và kiểm tra chương trình .5 Vận hành và bảo trì hệ thống .7 Rational Rose và quá trình phát triển phần mềm thống nhất .66 Bài tập và câu hỏi .67 BIỂU ĐỒ CA SỬ DỤNG PHÂN TÍCH CÁC NHU CẦU CỦA HỆ THỐNG .1 Định nghĩa bài toán .2 Phân tích và đặc tả các yêu cầu hệ thống .1 Ca sử dụng .3 Xác định các ca sử dụng và các tác nhân .3 Đặc tả các ca sử dụng .3 Biểu đồ ca sử dụng .79 -2- Phân tích, thiết kế hướng đối tượng với UM L Đoàn Văn Ban 3.4 Tạo lập biểu đồ ca sử dụng trong Rational Rose .82 Bài tập và câu hỏi .83 PHÂN TÍCH HỆ THỐNG – MÔ HÌNH KHÁI NIỆM VÀ BIỂU ĐỒ LỚP .1 Mô hình khái niệm – mô hình đối tượng .2 Xác định các lớp đối tượng .3 Mối quan hệ giữa các lớp đối tượng .1 Đặt tên cho các quan hệ kết hợp.2 Các phương pháp xác định các mối quan hệ kết hợp .1 Các loại lớp trong biểu đồ .2 Mẫu rập khuôn (stereotype) của các lớp .3 Biểu đồ lớp trong Hệ HBH.5 Thuộc tính của lớp .1 Tìm kiếm các thuộc tính .2 Các thuộc tính của các lớp trong HBH.6 Các phương thức của lớp .7 Ghi nhận trong từ điển thuật ngữ .8 Thực hành trong Rational Rose .108 Câu hỏi và bài tập .109 MÔ HÌNH ĐỘNG THÁI: CÁC BIỂU ĐỒ TƯƠNG TÁC VÀ HÀNH ĐỘNG TRONG HỆ THỐNG .1 Mô hình hoá hành vi hệ thống .1 Các sự kiện và hành động của hệ thống .2 Sự trao đổi thông điệp giữa các đối tượng .2 Biểu đồ trình tự .1 Các thành phần của biểu đồ trình tự .2 Xây dựng biểu đồ trình tự .3 Các biểu đồ trình tự mô hình hành động của hệ HBH .4 Ghi nhận các hoạt động của các lớp đối tượng .5 Các hợp đồng về hoạt động của hệ thống .3 Biểu đồ trạng thái .1 Trạng thái và sự biến đổi trạng thái . 123 -3- Phân tích, thiết kế hướng đối tượng với UM L Đoàn Văn Ban 5.2 Xác định các trạng thái và các sự kiện .3 Xây dựng biểu đồ trạng thái .4 Biểu đồ hoạt động .5 Sử dụng Rational Rose để tạo lập biểu đồ trình tự .6 Sử dụng Rational Rose để tạo lập biểu đồ trạng thái .130 Bài tập và câu hỏi .131 THIẾT KẾ CÁC BIỂU ĐỒ CỘNG TÁC VÀ BIỂU ĐỒ THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG .2 Thiết kế các biểu đồ cộng tác và các lớp đối tượng .1 Ca sử dụng thực tế .2 Mẫu gán trách nhiệm .3 Mẫu gán trách nhiệm .3 Thiết kế hệ thống HBH .4 Thiết kế chi tiết các biểu đồ lớp.5 Thiết kế biểu đồ cộng tác và hoàn thiện thiết kế biểu đồ lớp trong Rose .1 Xây dựng biểu đồ cộng tác .2 Hoàn thiện thiết kế biểu đồ lớp . 161 Bài tập và câu hỏi .162 KIẾN TRÚC HỆ THỐNG VÀ PHÁT SINH MÃ TRÌNH .1 Kiến trúc của Hệ thống .2 Biểu đồ thành phần .3 Biểu đồ triển khai .4 Ánh xạ các thiết kế sang mã chương trình .1 Tạo lập các định nghĩa lớp từ những thiết kế biểu đồ lớp .2 Định nghĩa hàm từ biểu đồ cộng tác.5 Danh sách một số lớp được định nghĩa trong C++ .6 Thực hành trên Rose .1 Xây dựng biểu đồ thành phần .2 Xây dựng biểu đồ triển khai .3 Phát sinh mã trình bằng Rose . 177 Bài tập và câu hỏi .183 -4- Phân tích, thiết kế hướng đối tượng với UM L Đoàn Văn Ban Phụ lục: Hướng dẫn giải bài tập lớn .185 Bài 1: Xây dựng phần mềm cho hệ thống rút tiền tự động ATM.1 Mô tả bài toán .2 Biểu đồ ca sử dụng .4 Biểu đồ trình tự .6 Thiết kế lớp chi tiết .7 Biểu đồ thành phần .8 Biểu đồ triển khai . 191 Bài 2: Phân tích và thiết kế hệ thống điều khiển các thang máy .1 Mô tả bài toán .2 Biểu đồ ca sử dụng .3 Mô hình động thái .4 Biểu đồ trình tự .6 Thiết kế các lớp chi tiết . 198 Bài 3: Hệ thống quản lý thư viện .1 Các yêu cầu của bài toán . Biểu đồ trạng thái . Biểu đồ trình tự . Thiết kế kiến trúc. Thiết kế chi tiết . 206 Bài 4: Hệ thống quản lý đăng ký học tập .1 Xác định bài toán.2 Phân tích yêu cầu của bài toán . 211 TÀI LIỆU THAM KHẢO .214 Danh sách thuật ngữ và các từ viết tắt .217 -5- Phân tích, thiết kế hướng đối tượng với UM L Đoàn Văn Ban LỜI NÓI ĐẦU Nhiệm vụ của công nghệ thông tin nói chung, công nghệ phần mềm nói riêng là nghiên cứu các mô hình, phương pháp và công cụ để tạo ra những hệ thống phần mềm chất lượng cao nhằm đáp ứng được những nhu cầu thường xuyên thay đổi, ngày một phức tạp của thực tế. Nhiều hệ thống phần mềm đã được xây dựng theo các cách tiếp cận truyền thống tỏ ra lạc hậu, không đáp ứng được các yêu cầu của người sử dụng. Cách tiếp cận hướng đối tượng giúp chúng ta có được những công cụ, phương pháp mới, phù hợp để giải quyết những vấn đề nêu trên. Cách tiếp cận này rất phù hợp với cách quan sát và quan niệm của chúng ta về thế giới xung quanh và tạo ra những công cụ mới, hữu hiệu để phát triển các hệ thống có tính mở, dễ thay đổi theo yêu cầu của người sử dụng, đáp ứng được các tiêu chuẩn phần mềm theo yêu cầu của nền công nghệ thông tin hiện đại, giải quyết được những vấn đề phức tạp của thực tế đặt ra trong thế kỷ 21. Giáo trình này trình bày cách sử dụng ngôn ngữ mô hình hoá thống nhất UML (Unified Modeling Language) để phân tích và thiết kế hệ thống theo cách tiếp cận hướng đối tượng. Cách tiếp cận hướng đối tượng đặt trọng tâm vào việc xây dựng lý thuyết cho các hệ thống tổng quát như là mô hình cơ bản. Hệ thống được xem như là tập các thực thể tác động qua lại và trao đổi với nhau bằng các thông điệp để thực hiện những nhiệm vụ đặt ra. Các khái niệm mới của mô hình hệ thống hướng đối tượng và các bước thực hiện phân tích, thiết kế hướng đối tượng được mô tả, hướng dẫn thực hiện thông qua ngôn ngữ chuẩn UML cùng phần mềm công cụ hỗ trợ mô hình hoá Rational Rose. Giáo trình được biên soạn theo nhu cầu giảng dạy, học tập và nghiên cứu môn học “Phân tích, thiết kế hệ thống” của ngành Công nghệ thông tin; nội dung được biên -6- Phân tích, thiết kế hướng đối tượng với UM L Đoàn Văn Ban soạn dựa vào kinh nghiệm giảng dạy môn học này qua nhiều năm của tác giả trong các khoá đào tạo cao học, đại học tại các Đại học Quốc gia Hà Nội, Đại học Bách khoa Hà Nội, Đại học Khoa học Huế, Đại học Đà Nẵng, Đại học Thái Nguyên, v. Giáo trình được trình bày trong tám chương. Chương mở đầu giới thiệu những khái niệm cơ sở trong mô hình hoá, qui trình phát triển hệ thống và hai cách tiếp cận chính để phát triển các hệ thống phần mềm hiện nay là hướng thủ tục (hướng chức năng) và hướng đối tượng. Chương II giới thiệu ngôn ngữ mô hình hoá thống nhất UML và vai trò của nó trong quá trình phát triển phần mềm. Vấn đề phân tích các yêu cầu của hệ thống và cách xây dựng biểu đồ ca sử dụng được nêu ở chương III. Chương IV trình bày những khái niệm cơ bản về các lớp đối tượng và các mối quan hệ của chúng trong không gian bài toán. Biểu đồ lớp cho phép biểu diễn tất cả những khái niệm đó một cách trực quan và thông qua mô hình khái niệm là biểu đồ lớp, chúng ta hiểu rõ hơn về hệ thống cần phát triển. Những biểu đồ tương tác, mô hình động thái thể hiện các hành vi và ứng xử của hệ thống được giới thiệu ở chương V. Dựa vào những kết quả phân tích ở các chương trước, hai chương tiếp theo nêu cách thực hiện để thiết kế các biểu đồ cộng tác cho từng nhiệm vụ, từng ca sử dụng của hệ thống và từ đó có được những thiết kế lớp, biểu đồ lớp chi tiết mô tả chính xác các nhiệm vụ được giao. Vấn đề quan trọng là lựa chọn kiến trúc cho hệ thống và khả năng ánh xạ những kết quả thiết kế sang mã chương trình trong một ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng như C++, Java, Visual Basic, v. được đề cập ở chương VII.
Giáo Trình Phân Tích Thiết Kế Hướng Đối Tượng Với UML
Khám phá giáo trình phân tích thiết kế hướng đối tượng với UML, cung cấp kiến thức và kỹ năng cần thiết cho lập trình viên và nhà phân tích.
Trường đại học
Trường Đại Học Công Nghiệp Quảng NinhChuyên ngành
Công Nghệ Thông TinNgười đăng
Ẩn danhThể loại
giáo trìnhPhí lưu trữ
55 PointMục lục chi tiết
THÔNG TIN CHI TIẾT
Tác giả: Đoàn Văn Ban
Trường học: Trường Đại Học Công Nghiệp Quảng Ninh
Chuyên ngành: Công Nghệ Thông Tin
Đề tài: Giáo Trình Phân Tích Thiết Kế Hướng Đối Tượng Với UML Dành Cho Sinh Viên
Loại tài liệu: giáo trình
Năm xuất bản: 2021
Địa điểm: Quảng Ninh
Tài liệu "Giáo Trình Phân Tích Thiết Kế Hướng Đối Tượng Với UML Dành Cho Sinh Viên" cung cấp một cái nhìn tổng quan về phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống phần mềm dựa trên mô hình hướng đối tượng, sử dụng ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất (UML). Nội dung của giáo trình không chỉ giúp sinh viên nắm vững các khái niệm cơ bản mà còn trang bị cho họ những kỹ năng cần thiết để áp dụng UML trong thực tế.
Một trong những lợi ích lớn nhất của tài liệu này là khả năng giúp sinh viên hiểu rõ hơn về quy trình phát triển phần mềm, từ việc phân tích yêu cầu đến thiết kế hệ thống. Điều này không chỉ nâng cao khả năng tư duy logic mà còn giúp sinh viên chuẩn bị tốt hơn cho sự nghiệp trong lĩnh vực công nghệ thông tin.
Để mở rộng kiến thức của bạn về chủ đề này, bạn có thể tham khảo thêm tài liệu Nghiên cứu về uml ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất để phân tích và thiết kế hệ thống thông tin quản lý, nơi cung cấp các case study cụ thể về ứng dụng UML trong thực tế. Ngoài ra, tài liệu Luận án tiến sĩ các kỹ thuật chuyển đổi mô hình và sinh mã trong phát triển ứng dụng web hướng mô hình sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về các kỹ thuật chuyển đổi mô hình trong phát triển ứng dụng. Cuối cùng, tài liệu Luận văn công nghệ hướng đối tượng và ứng dụng phát triển hệ thống quản lý khách hàng trước và sau khi bán hàng của doanh nghiệp sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về ứng dụng của UML trong quản lý hệ thống. Những tài liệu này sẽ là nguồn tài nguyên quý giá để bạn có thể khám phá và mở rộng kiến thức của mình trong lĩnh vực phân tích và thiết kế hệ thống.
Trích đoạn nội dung tài liệu
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ