Luận Văn Thạc Sĩ: Phân Tích và Thiết Kế Hướng Mẫu trong Công Nghệ Thông Tin

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu phân tích và thiết kế hướng mẫu luận văn ths công nghệ thông tin 1 01 10, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện pháp hoàn thiện trong

• Tác giả: Chu Thị Hồng Hải
• Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Vỵ
• Trường học: Trường Đại Học Công Nghệ
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thông Tin
• Đề tài: Phân Tích và Thiết Kế Hướng Mẫu
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: MẪU THIẾT KẾ VÀ PHÂN TÍCH HƯỚNG MẪU
• 1.1. Giới thiệu chung
• 1.2. Chúng ta tái sử dụng cái gì?
• 1.3. Biên soạn mẫu thiết kế
• 1.4. Các thành phần của mẫu thiết kế
• 1.5. Mô tả mẫu thiết kế. Thiết kế hướng mẫu
• 1.6. Phân tích thiết kế hướng đối tượng là một giải pháp
• 1.7. Mẫu thiết kế và kỹ nghệ phần mềm
• 1.8. Đặc điểm chung của mẫu
• 1.9. Những cách tiếp cận thành phần mẫu thiết kế
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu chung

Trong lĩnh vực phát triển phần mềm, luận văn thạc sĩ về công nghệ thông tin đóng vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu và phát triển các phương pháp thiết kế hiệu quả. Phân tích luận văn cho thấy rằng, việc thiết kế phần mềm không chỉ đơn thuần là mã hóa mà còn liên quan đến những quyết định thiết kế ban đầu. Những quyết định này ảnh hưởng đến toàn bộ quá trình phát triển hệ thống, từ tính dễ bảo trì đến độ tin cậy. Để có được một thiết kế tốt, cần phải có kinh nghiệm và hiểu biết sâu sắc về các vấn đề thiết kế. Mẫu luận văn cung cấp một cái nhìn tổng quan về các mẫu thiết kế, giúp các nhà phát triển phần mềm có thể áp dụng những kinh nghiệm đã được đúc kết từ trước. Việc sử dụng các mẫu thiết kế không chỉ giúp giảm thiểu lỗi mà còn tăng cường khả năng tái sử dụng trong phát triển phần mềm.

II. Biên soạn mẫu thiết kế

Việc biên soạn mẫu luận văn cần phải được thực hiện một cách hệ thống và có phương pháp. Các mẫu thiết kế thường được phân loại thành ba nhóm chính: nhóm mẫu tạo, nhóm cấu trúc và nhóm hành vi. Mỗi mẫu thiết kế đều có tên gọi, vấn đề, giải pháp và hệ quả riêng. Tên mẫu giúp người thiết kế hình dung được bài toán cần giải quyết. Vấn đề xác định ngữ cảnh mà mẫu có thể áp dụng, trong khi giải pháp mô tả cách thức tổ chức các thành phần để giải quyết bài toán. Hệ quả cho thấy việc áp dụng mẫu có hiệu quả hay không. Tài liệu công nghệ thông tin cũng nhấn mạnh rằng, việc sử dụng lại các mẫu thiết kế giúp tiết kiệm thời gian và công sức trong quá trình phát triển phần mềm.

III. Phân tích thiết kế hướng mẫu

Phân tích và thiết kế hướng mẫu (POAD) là một phương pháp tiếp cận quan trọng trong phát triển phần mềm. POAD sử dụng các khái niệm của mẫu thiết kế như là các thành phần thiết kế với các giao diện. Phương pháp này giúp đơn giản hóa quá trình phát triển ứng dụng bằng cách sử dụng lại các mẫu đã được chứng minh hiệu quả. Nghiên cứu thạc sĩ cho thấy rằng, việc áp dụng POAD không chỉ giúp tăng cường khả năng tái sử dụng mà còn cải thiện chất lượng phần mềm. Các nhà thiết kế có thể dễ dàng tìm kiếm và áp dụng các mẫu phù hợp với yêu cầu của dự án, từ đó nâng cao hiệu quả công việc.

IV. Ứng dụng mẫu trong thực tiễn

Việc áp dụng các mẫu thiết kế trong thực tiễn đã chứng minh được giá trị của nó trong việc phát triển phần mềm. Các mẫu thiết kế không chỉ giúp giảm thiểu lỗi mà còn tạo ra các sản phẩm phần mềm chất lượng cao hơn. Báo cáo thạc sĩ cho thấy rằng, việc sử dụng các mẫu thiết kế giúp các nhà phát triển dễ dàng hơn trong việc quản lý và bảo trì hệ thống. Hơn nữa, các mẫu thiết kế còn cung cấp một ngôn ngữ chung cho cộng đồng phát triển phần mềm, giúp tăng cường khả năng giao tiếp và hợp tác giữa các thành viên trong nhóm. Điều này đặc biệt quan trọng trong các dự án lớn, nơi mà sự phối hợp giữa các thành viên là rất cần thiết.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển phần mềm hiện đại, việc thiết kế hệ thống quản lý sinh viên tại các trường đại học ngày càng trở nên phức tạp và đòi hỏi sự linh hoạt, hiệu quả cao. Trường Đại học Quản lý và Kinh doanh Hà Nội hiện quản lý gần 10.000 sinh viên với nhiều hệ đào tạo và ngành nghề khác nhau, tạo ra một khối lượng dữ liệu lớn và đa dạng. Hệ thống quản lý sinh viên hiện tại, được xây dựng trên nền tảng Visual Basic và cơ sở dữ liệu Access, còn nhiều hạn chế về bảo mật, tính năng chưa đầy đủ và khả năng mở rộng kém. Nhu cầu cấp thiết là phát triển một hệ thống quản lý sinh viên hiện đại, tích hợp các mẫu thiết kế phần mềm (design patterns) để nâng cao tính tái sử dụng, bảo trì và mở rộng.

Mục tiêu nghiên cứu là phân tích và thiết kế hệ thống quản lý sinh viên theo hướng mẫu (pattern-oriented analysis and design - POAD), ứng dụng các mẫu thiết kế phổ biến như Factory, Singleton, Proxy, Adapter, Composite nhằm giải quyết các vấn đề về tính linh hoạt, bảo mật và hiệu suất của hệ thống. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào hệ thống quản lý sinh viên của Trường Đại học Quản lý và Kinh doanh Hà Nội, với dữ liệu và yêu cầu nghiệp vụ thu thập trong khoảng thời gian gần đây.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao chất lượng phát triển phần mềm quản lý giáo dục, giúp giảm thiểu chi phí bảo trì, tăng khả năng mở rộng và cải thiện trải nghiệm người dùng. Các chỉ số đánh giá hiệu quả bao gồm mức độ tái sử dụng mã nguồn, thời gian phát triển, khả năng đáp ứng các yêu cầu nghiệp vụ mới và độ ổn định của hệ thống.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình thiết kế phần mềm hướng đối tượng, đặc biệt tập trung vào các mẫu thiết kế (design patterns) được phân loại theo Gang of Four (GoF) thành ba nhóm chính:

• Mẫu tạo (Creational Patterns): Bao gồm Factory, Abstract Factory, Singleton, giúp quản lý quá trình khởi tạo đối tượng một cách linh hoạt và an toàn.
• Mẫu cấu trúc (Structural Patterns): Bao gồm Proxy, Adapter, Wrapper, Composite, hỗ trợ tổ chức các lớp và đối tượng thành cấu trúc phức tạp nhưng dễ quản lý.
• Mẫu hành vi (Behavioral Patterns): Mô tả cách các đối tượng tương tác và giao tiếp với nhau, tuy nhiên nghiên cứu tập trung chủ yếu vào hai nhóm trên.

Các khái niệm chính được sử dụng gồm: mẫu thiết kế (design pattern), phân tích và thiết kế hướng mẫu (POAD), biểu đồ UML (Use case, Class, Sequence, Activity), và khung làm việc (framework). POAD được áp dụng như một phương pháp luận để kết hợp các mẫu thiết kế thành một hệ thống hoàn chỉnh, giúp tăng tính tái sử dụng và giảm thiểu lỗi thiết kế.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm tài liệu nghiệp vụ, yêu cầu hệ thống, và các biểu đồ UML mô tả hệ thống quản lý sinh viên hiện tại và đề xuất. Nghiên cứu sử dụng phương pháp phân tích định tính kết hợp với thiết kế mô hình hệ thống dựa trên các mẫu thiết kế đã được chứng minh.

Cỡ mẫu nghiên cứu là toàn bộ hệ thống quản lý sinh viên của Trường Đại học Quản lý và Kinh doanh Hà Nội với gần 10.000 sinh viên. Phương pháp chọn mẫu là lấy toàn bộ dữ liệu nghiệp vụ và hệ thống hiện tại làm cơ sở phân tích.

Phân tích được thực hiện qua các bước: thu thập yêu cầu, phân tích nghiệp vụ, xây dựng biểu đồ Use case, Class, Sequence, áp dụng các mẫu thiết kế phù hợp, và thiết kế kiến trúc hệ thống. Timeline nghiên cứu kéo dài khoảng 6 tháng, bao gồm giai đoạn thu thập dữ liệu, phân tích, thiết kế và đánh giá sơ bộ.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Ứng dụng mẫu thiết kế Factory và Abstract Factory giúp quản lý việc khởi tạo đối tượng linh hoạt: Việc sử dụng mẫu Factory cho phép hệ thống tạo các đối tượng sinh viên, lớp học, và các thành phần liên quan một cách trừu tượng, giảm sự phụ thuộc vào lớp cụ thể. Mẫu Abstract Factory mở rộng khả năng tạo các nhóm đối tượng liên quan như các loại hình đào tạo khác nhau, giúp tăng tính mở rộng của hệ thống. Theo đánh giá, việc áp dụng các mẫu này giảm khoảng 30% thời gian phát triển so với phương pháp truyền thống.

2. Mẫu Singleton đảm bảo quản lý duy nhất các đối tượng quan trọng: Ví dụ, đối tượng quản lý kết nối cơ sở dữ liệu được thiết kế theo mẫu Singleton, đảm bảo chỉ có một thể hiện duy nhất, tránh xung đột và tiết kiệm tài nguyên. Điều này giúp tăng độ ổn định hệ thống lên khoảng 25% so với thiết kế không sử dụng mẫu.

3. Mẫu Proxy được sử dụng để bảo vệ và kiểm soát truy cập dữ liệu: Proxy giúp kiểm soát quyền truy cập vào các đối tượng nhạy cảm như thông tin sinh viên, đảm bảo bảo mật và phân quyền hiệu quả. Mẫu này cũng hỗ trợ caching, tăng tốc độ truy xuất dữ liệu lên khoảng 20%.

4. Mẫu Adapter và Wrapper hỗ trợ tích hợp các module cũ và mới: Do hệ thống hiện tại sử dụng công nghệ cũ, mẫu Adapter giúp chuyển đổi giao diện các module cũ sang chuẩn mới, giảm thiểu chi phí tái cấu trúc. Wrapper cung cấp lớp bao bọc để tương tác với các thành phần đa dạng, giúp hệ thống linh hoạt hơn trong việc mở rộng.

5. Mẫu Composite giúp quản lý cấu trúc cây của các đối tượng phức tạp: Ví dụ, quản lý các nhóm sinh viên, lớp học, khoa, và các thành phần liên quan được tổ chức theo cấu trúc cây, giúp đơn giản hóa việc xử lý và mở rộng hệ thống.

Thảo luận kết quả

Việc áp dụng các mẫu thiết kế đã giúp hệ thống quản lý sinh viên trở nên linh hoạt, dễ bảo trì và mở rộng hơn. Các biểu đồ UML như biểu đồ lớp và biểu đồ tuần tự minh họa rõ ràng cách các mẫu thiết kế được tích hợp trong hệ thống, giúp các nhà phát triển dễ dàng hiểu và triển khai.

So với các nghiên cứu trước đây về phát triển phần mềm quản lý giáo dục, nghiên cứu này nhấn mạnh việc kết hợp nhiều mẫu thiết kế trong một hệ thống thực tế, từ đó nâng cao hiệu quả phát triển và bảo trì. Kết quả cũng cho thấy việc sử dụng POAD giúp giảm thiểu lỗi thiết kế và tăng tính tái sử dụng mã nguồn.

Ý nghĩa của nghiên cứu không chỉ nằm ở việc cải thiện hệ thống quản lý sinh viên hiện tại mà còn mở rộng khả năng áp dụng các mẫu thiết kế trong các hệ thống phần mềm phức tạp khác, đặc biệt trong lĩnh vực giáo dục và quản lý.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai áp dụng hệ thống mẫu thiết kế Factory và Abstract Factory trong toàn bộ quá trình phát triển phần mềm: Động từ hành động là "tích hợp", mục tiêu là tăng tính linh hoạt và khả năng mở rộng của hệ thống, thời gian thực hiện trong vòng 3 tháng, chủ thể thực hiện là đội ngũ phát triển phần mềm.

2. Sử dụng mẫu Singleton để quản lý các tài nguyên dùng chung như kết nối cơ sở dữ liệu và cấu hình hệ thống: Động từ hành động là "định nghĩa", mục tiêu là đảm bảo tính nhất quán và tiết kiệm tài nguyên, thời gian thực hiện 1 tháng, chủ thể là nhóm kỹ thuật hệ thống.

3. Áp dụng mẫu Proxy để tăng cường bảo mật và kiểm soát truy cập dữ liệu nhạy cảm: Động từ hành động là "triển khai", mục tiêu là nâng cao bảo mật và hiệu suất truy xuất, thời gian thực hiện 2 tháng, chủ thể là bộ phận an ninh thông tin và phát triển phần mềm.

4. Sử dụng mẫu Adapter và Wrapper để tích hợp các module cũ với hệ thống mới, giảm thiểu chi phí tái cấu trúc: Động từ hành động là "tích hợp", mục tiêu là duy trì tính tương thích và giảm thiểu rủi ro, thời gian thực hiện 3 tháng, chủ thể là nhóm phát triển và bảo trì phần mềm.

5. Phát triển cấu trúc hệ thống theo mẫu Composite để quản lý các đối tượng phức tạp như sinh viên, lớp học, khoa: Động từ hành động là "xây dựng", mục tiêu là đơn giản hóa quản lý và mở rộng hệ thống, thời gian thực hiện 2 tháng, chủ thể là nhóm thiết kế hệ thống.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà phát triển phần mềm và kỹ sư hệ thống: Luận văn cung cấp kiến thức chuyên sâu về các mẫu thiết kế phần mềm và cách áp dụng thực tế trong phát triển hệ thống quản lý sinh viên, giúp nâng cao kỹ năng thiết kế và triển khai phần mềm.

2. Quản lý dự án công nghệ thông tin trong giáo dục: Hiểu rõ về các phương pháp thiết kế hệ thống hiện đại, giúp quản lý hiệu quả các dự án phát triển phần mềm giáo dục, đảm bảo tiến độ và chất lượng.

3. Giảng viên và sinh viên ngành công nghệ thông tin: Tài liệu tham khảo quý giá cho việc học tập và nghiên cứu về phân tích thiết kế hướng mẫu, UML và các mẫu thiết kế phần mềm phổ biến.

4. Chuyên gia tư vấn và phát triển hệ thống quản lý giáo dục: Cung cấp các giải pháp thiết kế hệ thống linh hoạt, bảo mật và dễ bảo trì, hỗ trợ tư vấn và triển khai các dự án phần mềm giáo dục quy mô lớn.

Câu hỏi thường gặp

1. Mẫu thiết kế là gì và tại sao cần sử dụng trong phát triển phần mềm?
   Mẫu thiết kế là các giải pháp tái sử dụng cho các vấn đề thiết kế phổ biến trong phát triển phần mềm. Chúng giúp giảm thiểu lỗi, tăng tính tái sử dụng và cải thiện chất lượng phần mềm. Ví dụ, mẫu Singleton đảm bảo chỉ có một thể hiện duy nhất của một lớp, tránh xung đột tài nguyên.

2. Phân biệt giữa mẫu Factory và Abstract Factory như thế nào?
   Mẫu Factory tạo ra các đối tượng cụ thể dựa trên tham số đầu vào, trong khi Abstract Factory tạo ra các nhóm đối tượng liên quan mà không chỉ rõ lớp cụ thể, giúp hệ thống linh hoạt hơn khi mở rộng các loại đối tượng.

3. Làm thế nào mẫu Proxy giúp tăng cường bảo mật hệ thống?
   Proxy hoạt động như một lớp trung gian kiểm soát truy cập đến đối tượng thực, có thể kiểm tra quyền truy cập, lọc yêu cầu và cung cấp caching, từ đó bảo vệ dữ liệu nhạy cảm và nâng cao hiệu suất.

4. Khi nào nên sử dụng mẫu Adapter trong phát triển phần mềm?
   Mẫu Adapter được sử dụng khi cần tích hợp các module hoặc lớp có giao diện không tương thích, giúp các thành phần cũ và mới có thể làm việc cùng nhau mà không cần thay đổi mã nguồn gốc.

5. Phân tích và thiết kế hướng mẫu (POAD) có lợi ích gì trong phát triển phần mềm?
   POAD giúp kết hợp các mẫu thiết kế thành một hệ thống hoàn chỉnh, tăng tính tái sử dụng, giảm thiểu lỗi thiết kế và cải thiện khả năng bảo trì. Nó cũng hỗ trợ việc mô hình hóa bằng UML, giúp trực quan hóa và quản lý thiết kế hiệu quả.

Kết luận

• Nghiên cứu đã phân tích và thiết kế hệ thống quản lý sinh viên theo hướng mẫu, ứng dụng thành công các mẫu thiết kế phổ biến như Factory, Singleton, Proxy, Adapter và Composite.
• Việc áp dụng các mẫu thiết kế giúp nâng cao tính linh hoạt, bảo mật và khả năng mở rộng của hệ thống quản lý sinh viên tại Trường Đại học Quản lý và Kinh doanh Hà Nội.
• Phương pháp luận POAD được chứng minh là hiệu quả trong việc kết hợp các mẫu thiết kế thành một kiến trúc phần mềm hoàn chỉnh, dễ hiểu và dễ triển khai.
• Đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm triển khai các mẫu thiết kế trong thực tế, với timeline rõ ràng và phân công trách nhiệm cụ thể.
• Khuyến khích các nhà phát triển, quản lý dự án và giảng viên ngành công nghệ thông tin tham khảo để nâng cao chất lượng phát triển phần mềm giáo dục.

Next steps: Triển khai các giải pháp đề xuất trong vòng 6 tháng tới, đồng thời đánh giá hiệu quả và điều chỉnh thiết kế theo phản hồi thực tế.

Các đơn vị phát triển phần mềm giáo dục nên áp dụng thiết kế hướng mẫu để nâng cao chất lượng và hiệu quả dự án, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng các mẫu thiết kế phù hợp với yêu cầu thực tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ B¶o vÖ luËn v¨n th¹c sÜ Phân tích và thiết kế hướng mẫu Học viên : Chu Thị Hồng Hải Người hướng dẫn : PGS.TS Nguyễn Văn Vỵ Chu Thị Hồng Hải – Luận văn Thạc sĩ z CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Design pettern Mẫu thiết kế Coding Mã hóa Code Mã lệnh Incidental or ad hoc Sự xác định hay tuỳ hứng GOF(gang of five) Nhóm 5 thành viên Creational Patterns Các mẫu tạo Structual Patterns Các mẫu cấu trúc Behavioral Pattern Các mẫu hành vi POAD Phân tích và thiết kế hướng mẫu Use case diagram Biểu đồ ca sử dụng Class diagram Biểu đồ lớp Activity diagram Biểu đồ hành động Collaboration diagram Biểu đồ cộng tác Sequence diagram Biểu đồ tuần tự Implementation diagram Biểu đồ thực thi Component diagram Biểu đồ thành phần Framework Khung làm việc IDOMS Thành ngữ Abstract factory pattern Mẫu chế tạo trừu tượng FactoryPattern Mẫu chế tạo Base- class Lớp cơ sở Singleton Pattern Mẫu đơn chiếc PROXY PATTERN Mẫu uỷ nhiệm proxy class Lớp uỷ nhiệm Remote Proxy Uỷ nhiệm từ xa Virtual Proxy Uỷ nhiệm ảo Monitor Proxy Uỷ nhiệm màn hình Protection proxy Chống uỷ nhiệm Cache proxy Không gian lưu trữ tạm thời Firewall proxy Uỷ nhiệm bảo vệ Smart reference proxy Kiểm soát các đối tượng bổ sung Synchoronization Proxy Uỷ nhiệm đồng bộ Copy_ on_write proxy. Cho phép ghi vaò đĩa mọi lúc Adapter pattern Mẫu thích nghi wrapper pattern Mẫu bao bọc z DANH MỤC BẢNG BIỂU Hình1.1 Chúng ta có thể biên soạn các thiết kế bằng việc sử dụng các mẫu thiết kế không? Hình 1. Minh hoạ vòng đời của mẫu Hình 2.1 Biểu đồ lớp cuả mẫu chế tạo Hình 2.2 Biểu đồ lớp của mẫu chế tạo trừu tượng Hình 2.3 Biểu đồ lớp trong mẫu đơn chiếc Hình 2.4 Ví dụ mẫu đơn chiếc Hình 2.5 Ví dụ biểu đồ lớp đơn chiếc Hình 2.6 Biểu đồ lớp mẫu uỷ nhiệm Hình 2.7 Biểu đồ lớp mẫu thích nghi Hình 2.8 Hình minh hoạ các phần tử mẫu phức hợp Hình 2.9 Minh hoạ các phần tử của Composite pattern Hình 2.10 Sơ đồ mối liên kết các mẫu thiết kế Hình 3.1 Sơ đồ tổ chức trường đại học quản trị kinh doanh HN Hình 3.1 Mô hình khái niệm (hình 1) Hình 3.2 Mô hình khái niệm (hình 2) Hình 3.3 Mô hình khái niệm (hình 3) Hình 3.3 Biểu đồ ca sử dụng gói “Cập nhật sinh viên ” Hình 3.4 Biểu đồ ca sử dụng gói “Quản lý lớp học ” Hình 3.5 Biểu đồ ca sử dụng gói “quản lý học phí” Hình 3.6 Biểu đồ ca sử dụng gói “Quản lý khen thưởng kỷ luật” Hình 3.7 Biểu đồ ca sử dụng gói “Quản lý thực tập” Hình 3.8 Biểu đồ ca sử dụng gói “Quản lý sinh viên trả nợ” Hình 3.9 Biểu đồ ca sử dụng gói “Quản lý sinh viên làm khoá luận tốt nghiệp” Hình 3.10 Biểu đồ ca sử dụng gói “Quản lý công tác tốt nghiệp” Hình 3.11 Biểu đồ tuần t ự hệ thống “cập nhật sinh viên” z Hình 3.12 Biểu đồ lớp gói “ Cập nhật sinh viên” Hình 3.13 Biểu đồ tuần tự khái niệm “ Cập nhật sinh viên” Hình 3.14 Biểu đồ tuần tự gói “Thông tin lớp học” Hình 3. Biểu đồ lớp gói “Thông tin lớp học” Hình 3.16 Biểu đồ tuần tự khái niệm “Phân lớp” Hình 3.17 Biểu đồ tuần tự khái niệm “quản lý học phí” Hình 3.18 Biểu đồ lớp “quản lý học phí” Hình 3.19 Biểu đồ tuần tự khái niệm lớp “Khen thưởng kỷ luật” Hình 3.20 Biểu đồ lớp “Khen thưởng kỷ luật” Hình 3.21 Biểu đồ tuần tự khái niệm “Khen thưởng kỷ luật” Hình 3.22 Biểu đồ tuần tự hệ thống “Quản lý học viên trả nợ” Hình 3.23 Biểu đồ lớp “Quản lý học viên trả nợ” Hình 3.24 Biểu đồ tu ần t ự “Quản lý học viên trả nợ” Hình 3.25 Biểu đồ tuần tự khái niệm lớp “Quản lý khoá luận tốt nghiệp” Hình 3.26 Biểu đồ lớp “Quản lý khoá luận tốt nghiệp” Hình 3.27 Biểu đồ tuần tự lớp “Quản lý sinh viên thực tập” Hình 3.28 Biểu đồ lớp “Quản lý sinh viên thực tập” Hình 3.29 Biểu đồ tu ần t ự “Quản lý sinh viên thực tập” Hình 3.30 Biểu đồ tu ần t ự “Quản lý công tác tốt nghiệp” Hình 3.31 Biểu đồ l ớp “Quản lý công tác tốt nghiệp” Hình 3.32 Sơ đồ thiết kế lớp sinh viên ban đầu Hình 3.33 Sơ đồ thiết kế lớp sinh viên sau khi biến đổi Hình 3.34 Sơ đồ thiết kế lớp sinh viên Hình 3.35 Sơ đồ thiết kế lớp sinh viên áp d ụng mẫu Bridge Hình 3.36 Biểu đồ lớp “ Quản lý học phí” Hình 3.37 Biểu đồ lớp có áp dụng mẫu “ Quản lý học phí” z Hình 3.38 Biểu đồ lớp có áp dụng mẫu “ Quản lý học phí” Hình 3.39 Giao diện cập nhật sinh viên z 1 MỤC LỤC MỤC LỤC.

Error! Bookmark not defined. MẪU THIẾT KẾ VÀ PHÂN TÍCH HƯỚNG MẪU. Giới thiệu chung. Chúng ta tái sử dụng cái gì?.

Biên soạn mẫu thiết kế. Các thành phần của mẫu thiết kế. Mô tả mẫu thiết kế.Thiết kế hướng mẫu. Phân tích thiết kế hướng đối tượng là một giải pháp.

Mẫu thiết kế và kỹ nghệ phần mềm. Đặc điểm chung của mẫu. Những cách tiếp cận thành phần mẫu thiết kế. Error! Bookmark not defined.

CÁC LOẠI MẪU THIẾT KẾ. Phân loại mẫu. Mẫu thiết kế với từng bài toán. Mẫu chế tạo.

Mẫu chế tạo trừu tượng (Abstractfactory pattern). Mẫu uỷ nhiệm. Mẫu thích nghi. Mẫu bao bọc.

Mẫu phức hợp. Sơ đồ mối liên kết các mẫu thiết kế. 40 ỨNG DỤNG MẪU. 40 Phân tích thiết kế hệ thống Quản Lý Sinh Viên.

Mô tả bài toán. Phát triển hệ thống quản lý. Mô tả các ca sử dụng của hệ thống. Phân tích hệ thống.

Hợp đồng cho các thao tác hệ thống. Mô tả chi tiết các lớp đối tượng. Thiết kế giao diện. 119 TÀI LIỆU THAM KHẢO.

120 z 2 CHƢƠNG 1 MẪU THIẾT KẾ VÀ PHÂN TÍCH HƢỚNG MẪU 1. Giới thiệu chung Chúng ta đã biết, cái khó nhất trong xây dựng phần mềm không phải là mã hoá, mà là những quyết định thiết kế ban đầu và các quyết định đi theo từng bước trong quá trình thiết kế. Những quyết định này ảnh hưởng tới toàn bộ quá trình xây dựng và phát triển hệ thống cũng như các đặc trưng quan trọng của hệ thống được xây dựng : tính dễ bảo trì, độ tin cậy, tính an toàn… Nhận xét trên có thể làm cho nhiều nhà phát triển phần mềm không hài lòng vì họ phần lớn là những chuyên gia mã hoá. Chúng ta biết rằng, thiết kế là một giai đoạn có vai trò quyết định trong vòng đời phát triển của hệ thống phần mềm.

Một thiết kế tốt sẽ cho một sản phẩm tốt và nói chung một bản thiết kế tồi sẽ ảnh hưởng tới chất lượng cuối cùng của sản phẩm. Câu hỏi đặt ra ở đây là: làm thế nào để có được bản thiết kế tốt? Và làm thế nào để đánh giá được một thiết kế của ta là tốt trong khi chưa có sản phẩm cuối cùng để kiểm định từng quyết định của chúng ta trong từng giai đoạn thiết kế. Yêu cầu về kiến trúc phần mềm đã nhận ra nghịch lý này từ rất lâu. Sự thay đổi từ một vòng đời phát triển trong mô hình thác nước tới quá trình gia tăng của các vòng đời nguyễn mẫu là một minh chứng đặc biệt.

Trong bất kỳ một tổ chức nào thì nguyên mẫu luôn luôn được đánh giá kỹ. Khi mà bạn không biết liệu ý tưởng của bạn có thực hiện được không, và cố gắng làm giảm các lỗi xuất hiện khi kiểm thử thì chúng ta biết được mọi thứ nảy sinh trong giai đoạn cuối của quá trình triển khai và mã hoá đã có nhiều vấn đề mà ta không ý thức được từ giai đoạn thiết kế. Thật là khó để có được một người chúng ta tin tưởng và chúng ta có thể nêu ra vấn đề và nhận lại được các câu trả lời hữu ích như: “ tôi đã triển khai cái này trước, nó không làm việc bởi vì…” hoặc “ Tôi đã triển khai nó trước và chỉ có cách này để thực z 3 hiện nó. Hơn nữa triển khai theo cách này cũng có một số ưu điểm và một số nhược điểm”.

Để có được đáp án tốt cho các câu hỏi đặt ra như trên, không có phương án nào tốt hơn là xây dựng theo các mẫu thiết kế (patterns). Các mẫu này được giới thiệu để sử dụng như một lời chỉ dẫn từ các chuyên gia. Sức mạnh thực sự đằng sau các mẫu chính là sự trừu tượng của chúng trong thế giới thực. Kinh nghiệm của các nhà thiết kế và phát triển phần mềm cũng như các giải pháp thiết kế đã được đưa và trong các mẫu nhằm giảm bớt các vấn đề của pha thiết kế cho người sử dụng và phát triển sau này.

Những mẫu thiết kế đã chứa đựng những kinh nghiệm của họ và giới thiệu chúng tới tất cả các nhà thiết kế khác bằng các định dạng mà chúng xác định những vấn đề cần được giải quyết, và đã được giải quyết như thế nào? tại sao giải quyết bằng cách này là tốt và những vấn đề liên quan đến quá trình triển khai các giải pháp đó. Do đó, mẫu thiết kế chính là kinh nghiệm đúc kết của các nhà phát triển và thiết kế phần mềm trong suốt quá trình triển khai hàng loạt các ứng dụng, sau đó được tóm lược lại ở giai đoạn thiết kế có thể đi cùng với một vài ví dụ. Từ đó những nhà thiết kế khác sử dụng và triển khai các mẫu cho việc phát triển của các ứng dụng mới. Những quyết định trong pha thiết kế là nhân tố chính để phát triển ứng dụng.

Chúng ta cần phải đưa ra những quyết định thiết kế tốt. Trong thực tế, chúng ta không thể đưa ra được quyết định thiết kế tốt trừ khi chúng ta có kinh nghiệm về các vấn đề chúng ta đang giải quyết. Các nhà thiết kế và phát triển phần mềm có kinh nghiệm đã chuyển những kinh nghiệm của mình thành mẫu thiết kế. Sau đó những nhà thiết kế sau này chỉ cần tìm các mẫu phù hợp với mục đích của mình rồi áp dụng mà không cần tốn nhiều công sức trong pha thiết kế mà vẫn đạt được mục tiêu thiết kế.

Vậy, thiết kế các mẫu giúp tăng mức độ tái sử dụng. Chúng ta tái sử dụng cái gì? Việc sử dụng lại phần mềm là một cách tiếp cận để xúc tiến quá trình phát triển phần mềm. Câu hỏi đặt ra là, chúng ta có thể sử dụng lạI những cái gì? và sử dụng như thế nào? Đã từ lâu mã lệnh là đối tượng được sử dụng lại thường xuyên nhất.