Xây Dựng Phần Mềm Quản Lý Đoàn Viên Trường Đại Học Quảng Nam Với UML Và Phương Pháp Hướng Đối Tượng

Bài viết trình bày quy trình xây dựng phần mềm quản lý đoàn viên trường Đại học Quảng Nam bằng phương pháp phân tích thiết kế hướng đối tượng với UML.

• Tác giả: Phạm Thị Kim Yến
• Trường học: Đại học Quảng Nam
• Chuyên ngành: Xây dựng phần mềm
• Đề tài: Xây dựng phần mềm quản lý đoàn viên trường Đại học Quảng Nam bằng UML và phương pháp hướng đối tượng
• Loại tài liệu: graduation project

Tóm tắt

I. Giới thiệu

Bài viết 'Xây dựng phần mềm quản lý đoàn viên trường Đại học Quảng Nam bằng UML và phương pháp hướng đối tượng' của Phạm Thị Kim Yến trình bày một giải pháp công nghệ nhằm nâng cao hiệu quả quản lý đoàn viên tại trường Đại học Quảng Nam. Việc áp dụng UML (Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất) và phương pháp hướng đối tượng trong phát triển phần mềm không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình quản lý mà còn tạo ra một hệ thống dễ dàng sử dụng cho người quản lý và đoàn viên. Bài viết nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xây dựng một phần mềm phù hợp với nhu cầu thực tế của trường, từ đó nâng cao chất lượng công tác đoàn thể.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là phát triển một phần mềm quản lý đoàn viên hiệu quả, đáp ứng nhu cầu quản lý thông tin đoàn viên một cách chính xác và nhanh chóng. Phần mềm này sẽ giúp giảm thiểu thời gian và công sức trong việc thu thập và xử lý thông tin. Theo tác giả, việc áp dụng UML trong thiết kế phần mềm sẽ giúp tạo ra các mô hình rõ ràng, dễ hiểu, từ đó hỗ trợ cho việc phát triển và bảo trì phần mềm sau này.

1.2. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp hướng đối tượng để phát triển phần mềm. Phương pháp này cho phép phân chia hệ thống thành các đối tượng riêng biệt, mỗi đối tượng có thể quản lý thông tin và chức năng của riêng mình. Điều này không chỉ giúp tăng tính linh hoạt của phần mềm mà còn dễ dàng mở rộng trong tương lai. Tác giả đã áp dụng các kỹ thuật phân tích và thiết kế phần mềm hiện đại để đảm bảo rằng phần mềm đáp ứng được các yêu cầu của người dùng.

II. Phân tích yêu cầu

Phân tích yêu cầu là bước quan trọng trong quá trình phát triển phần mềm. Bài viết đã chỉ ra rằng việc xác định rõ ràng các yêu cầu của người dùng sẽ giúp tạo ra một sản phẩm phù hợp và hiệu quả. Tác giả đã tiến hành khảo sát ý kiến của các đoàn viên và cán bộ quản lý để thu thập thông tin cần thiết. Các yêu cầu được phân loại thành các nhóm chức năng như quản lý thông tin cá nhân, theo dõi hoạt động đoàn thể, và báo cáo thống kê. Việc này không chỉ giúp đảm bảo rằng phần mềm đáp ứng được nhu cầu thực tế mà còn tạo ra một nền tảng vững chắc cho các giai đoạn phát triển tiếp theo.

2.1. Yêu cầu chức năng

Yêu cầu chức năng của phần mềm bao gồm khả năng quản lý thông tin cá nhân của đoàn viên, theo dõi các hoạt động đoàn thể, và tạo báo cáo thống kê. Tác giả nhấn mạnh rằng phần mềm cần phải dễ sử dụng và thân thiện với người dùng. Việc này sẽ giúp tăng cường sự tham gia của đoàn viên trong các hoạt động của tổ chức. Các chức năng này được thiết kế dựa trên các tiêu chí cụ thể, đảm bảo tính khả thi và hiệu quả trong quá trình sử dụng.

2.2. Yêu cầu phi chức năng

Ngoài các yêu cầu chức năng, bài viết cũng đề cập đến các yêu cầu phi chức năng như tính bảo mật, hiệu suất và khả năng mở rộng của phần mềm. Tác giả cho rằng, việc đảm bảo an toàn thông tin là rất quan trọng, đặc biệt trong bối cảnh hiện nay khi mà thông tin cá nhân ngày càng trở nên nhạy cảm. Hệ thống cần phải có các biện pháp bảo mật hiệu quả để bảo vệ dữ liệu của người dùng.

III. Thiết kế hệ thống

Thiết kế hệ thống là giai đoạn quan trọng trong quá trình phát triển phần mềm. Bài viết đã trình bày chi tiết về việc sử dụng UML để thiết kế các mô hình hệ thống. Các mô hình này bao gồm mô hình lớp, mô hình đối tượng và mô hình tuần tự, giúp hình dung rõ ràng cấu trúc và hoạt động của phần mềm. Tác giả nhấn mạnh rằng việc sử dụng UML không chỉ giúp tạo ra các tài liệu thiết kế dễ hiểu mà còn hỗ trợ cho việc giao tiếp giữa các thành viên trong nhóm phát triển.

3.1. Mô hình lớp

Mô hình lớp được sử dụng để xác định các lớp đối tượng trong hệ thống và mối quan hệ giữa chúng. Tác giả đã chỉ ra rằng việc xác định rõ ràng các lớp và thuộc tính của chúng sẽ giúp tạo ra một cấu trúc hệ thống vững chắc. Mô hình lớp cũng giúp dễ dàng mở rộng và bảo trì phần mềm trong tương lai.

3.2. Mô hình tuần tự

Mô hình tuần tự mô tả cách thức các đối tượng tương tác với nhau trong quá trình thực hiện các chức năng của phần mềm. Tác giả đã sử dụng mô hình này để minh họa các quy trình chính trong hệ thống, từ việc đăng nhập của đoàn viên đến việc tạo báo cáo thống kê. Việc này giúp đảm bảo rằng tất cả các chức năng đều được thực hiện một cách mạch lạc và hiệu quả.

IV. Triển khai và kiểm thử

Giai đoạn triển khai và kiểm thử là bước cuối cùng trong quá trình phát triển phần mềm. Bài viết đã trình bày các bước cần thiết để triển khai phần mềm tại trường Đại học Quảng Nam. Tác giả nhấn mạnh rằng việc kiểm thử phần mềm là rất quan trọng để đảm bảo rằng hệ thống hoạt động đúng như mong đợi. Các phương pháp kiểm thử được áp dụng bao gồm kiểm thử chức năng, kiểm thử hiệu suất và kiểm thử bảo mật.

4.1. Triển khai phần mềm

Quá trình triển khai phần mềm bao gồm cài đặt hệ thống trên máy chủ và hướng dẫn người dùng sử dụng. Tác giả đã đề xuất một kế hoạch triển khai chi tiết, bao gồm các bước cụ thể để đảm bảo rằng phần mềm được đưa vào sử dụng một cách hiệu quả. Việc này không chỉ giúp người dùng làm quen với hệ thống mà còn đảm bảo rằng mọi vấn đề phát sinh trong quá trình sử dụng đều được giải quyết kịp thời.

4.2. Kiểm thử phần mềm

Kiểm thử phần mềm là bước quan trọng để đảm bảo rằng hệ thống hoạt động đúng như mong đợi. Tác giả đã áp dụng nhiều phương pháp kiểm thử khác nhau để đánh giá hiệu suất và tính bảo mật của phần mềm. Việc này giúp phát hiện và khắc phục các lỗi trước khi phần mềm được đưa vào sử dụng chính thức. Tác giả nhấn mạnh rằng việc kiểm thử cần được thực hiện liên tục trong suốt quá trình phát triển để đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng.

V. Kết luận

Bài viết 'Xây dựng phần mềm quản lý đoàn viên trường Đại học Quảng Nam bằng UML và phương pháp hướng đối tượng' đã trình bày một giải pháp công nghệ hữu ích cho việc quản lý đoàn viên. Việc áp dụng UML và phương pháp hướng đối tượng không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình quản lý mà còn tạo ra một sản phẩm dễ sử dụng và hiệu quả. Tác giả đã chỉ ra rằng phần mềm này có thể được áp dụng rộng rãi trong các tổ chức khác, từ đó nâng cao chất lượng công tác đoàn thể. Kết quả nghiên cứu có giá trị thực tiễn cao, góp phần vào việc hiện đại hóa công tác quản lý tại các cơ sở giáo dục.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE PHAN TICH THIET KEHUGNG DOI TƯỢNG 1. Cơ bản về phân tích, thiết kế hướng đối tượng. Khái niệm về Phân tích và thiết kế hướng đối tượng (Object Oriented Analysis and Design: OOAD) Trong kỹ nghệ phần mềm để sản xuất được một sản phẩm phần mềm người ta chia quá trình phát triển sản phẩm ra nhiều giai đoạn như: thu thập và phân tích yêu cầu, phân tích và thiết kế hệ thống, phát triển, kiểm thử, triển khai và bảo trì. Trong đó, giai đoạn phân tích, thiết kế bao giờ cũng là giai đoạn khó khăn và phức tạp nhất.

Giai đoạn này giúp chúng ta hiểu rõ yêu cầu đặt ra, xác định giải pháp, mô tả chỉ tiết giải pháp. Nó trả lời 2 câu hỏi What (phần mềm này làm cái gì3) và How (làm nó như thế nào?). Đề phân tích và thiết kế một phần mềm thì có nhiều cách làm, một trong những cách làm đó là xem hệ thống gồm những đối trợng sống trong đó và tương tác với nhau. Việc mô tả được tất cả các đối tượng và sự tương tác của chúng sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hệ thống và cài đặt được nó.

Phương thức này gọi là Phân tích thiết kế hướng đối tượng (OOAD) 1. Giới thiệuvề UML (Unified Modeling Language) UML là ngôn ngữ mô hình hóa hợp nhất dùng đề biểu diễn hệ thống. Nói một cách đơn giản là nó dùng để tạo ra các bản vẽ nhằm mô tả thiết kế hệ thống. Các bản vẽ này được sử dụng để các nhóm thiết kế trao đổi với nhau cũng như dùng đề thi công hệ thống (phát triển), thuyết phục khách hàng, các nhà đầu tư v.

(Giống như trong xây dựng người ta đùng các bản vẽ thiết kế để hướng dẫn và kiểm soát thi công, bán hàng căn hộ vv. Tại sao phải sử dụng OOAD và UML? OOAD cần các bản vẽ để mô tả hệ thống được thiết kế, còn UML là ngôn ngữ mô tả các bản vẽ nên cần nội dung thể hiện. Do vậy, chúng ta phân tích,thiết kế theo hướng đối tượng và sử dụng UML để biêu diễn các thiết kế đó nên chúng thường đi đôi với nhau. OOAD sử dụng ƯML Trang 3 UML sử dụng đề vẽ cho nhiều lĩnh vực khác nhau như phần mềm, cơ khí, xây dựng V.

Phân tích thiết kế hướng đối tượng sử dụng UML bao gồm các thành phần sau: — View (góc nhìn) — Diagram (ban vé) — Notations (ky hiéu) — Mechanisms (qui tac, co ché) 1. Mục đích của mô hình hướng đối tượng s* Mô hình được các hệ thống (không chỉ hệ thống phần mềm) và sử dụng được tất cả các khái niệm hướng đối tượng một cách thống nhất. s* Cho phép đặc ta, hé trợ để đặc tả tường minh (trực quan) mối quan hệ giữa các khái niệm cơ bản trong hệ thống, đồng thời mô tả được mọi trạng thái hoạt động của hệ thống đối tượng. Nghĩa là cho phép mô tả được cả mô hình tĩnh lẫn mô hình động một cách đầy đủ và trực quan.

s* Tận dụng được những khả năng sử dụng lại và kế thừa ở phạm vi diện rộng để xây dựng được những hệ thống phức tạp và nhạy cảm như: các hệ thống động, hệ thống thời gian thực, hệ thống nhúng thời gian thực, v. s* Tóm lạiUMLsử dụng vẽ các biểu đề trên là ngôn ngữ mô hình hoá, ngôn ngữ đặc tả và ngôn ngữ xây dựng mô hình trong quá trình phát triển phần mềm, đặc biệt là trong phân tích và thiết kế hệ thống hướng đối tượng. UML là ngôn ngữ hình thức, thống nhất và chuẩn hoá mô hìnhhệ thống một cách trực quan. Nghĩa là các thành phần trong mô hình được thê hiện bởicác ký hiệu đề hoạ, biểu đề và thể hiện đầy đủ mối quan hệ giữa chúng một cách thống nhất và có logic chặt chẽ.

Sử dụng UML để phát triển phần mềm thống nhất UML được phát triển dé đặc tả quá trình phát triển phần mềm, nhằm mô hình hoá hệ thống. Quá trình phát triển phần mềm này gọi là quá trình phát triển phần mềm hợp nhất (USPD) hay quá trình hợp nhất Rational, gọi tắt là quá trình hợp nhất (UP). RUP là tập các qui tắc hướng dẫn về phương diện kỹ thuật và tổ chức để phát triển phần mềm, nhắn mạnh chủ yếu vào các bước phân tích và thiết kế. RUP được cấu trúc theo hai chiều: Trang 4 1.

Chiều thời gian: chia quá trình thành các pha thực hiện và các bước lặp. Chiều thành phần: các sản phầm cùng với các hoạt động được xác định đầy đủ. Cầu trúc dự én theo chiéu thời gianbao gồm các pha thực hiện: (Khởi động (Inception): xác định dự án tổng thể (1) Soạn thảo dự án tỉ mỉ (Elaboration): + Lập kế hoặch cho những hoạt động cần thiết + Xác định những tài nguyên cần đề thực hiện dự án + Xác định các tính chất, đặc trưng của dự án + Xây dựng kiến trúc cho hệ thống. (i0) Xác định những sản phẩm ở mỗi pha thực hiện.

(v) Chuyển giao: cung cấp sản phẩm cho cộng đồng người sử dụng. Câu trúc dự án theo chiều thành phẩm bao gồm các hoạt động: Mô hình hoá nghiệp vụ: thiết lập các khả năng của hệ thống cần xây dựng và nhu cầu của người sử dụng. Phân tích các yêu cầu: chỉ tiết các yêu cầu chức năng và phi chức năng của hệ thống. Phân tích thiết kế hệ thống: mô tả hệ thống thực hiện các yêu cầu và hế trợ cài đặt.

Cài đặt chương trình: lập trình những kết quả thiết kế nêu trên dé hệ thống hoạt động đúng theo yêu cầu. Kiểm thử, kiểm chứng các thành phân và toàn bộ hệ thống. Triển khai hệ thống: khai thác hệ thống và huấn luyện người sử dụng. UP bao gồm con người, dự án, sản phẩm, qui trình và công cụ.

Con người là những người tham gia dự án để tạo ra sản phẩm phần mềm theo một quá trình với sự hỗ trợ của công cụ được cung cấp. UP là quá trình phát triển phần mềm được hướng dân bởi các ca sử dụng. Nghĩa là các yêu cầu của người sử đụng được mô tả trong các ca sử dụng, là chuối các hành động được thực hiện bởi hệ thống nhằm cung cấp các dịch vụ, các thông tin cho khách hàng. Các ca sử dụng bao gồm chuối các công việc được xem là nền tảng để tạo ra mô hình thiết kế và cài đặt hệ thống.

UP cũng là qui trình tập trung vào kiến trúc, được lặp và phát triển tăng trưởng liên tục. Kiến trúc của hệ thống phải được thiết kế nhằm đáp ứng các yêu cầu của cácca sử Trang 5 dụng chính, trong giới hạn của chuẩn phần cứng mà hệ thống sẽ chạy và của cấu trúc cả hệ thống lẫn các hệ thống con. Tính lặp của quá trình phát triển phần mềm được thể hiện ở chỗ là một dự án được chia thành các dự án nhỏ và được thực hiện lặplại trong tùng bước thực hiện. Mỗi dự án nhỏ đều thực hiện phân tích, thiết kế, cài đặtvà kiểm thử, v.

Mỗi phần việc đó được phát triển tăng trưởng và cả dự án cũng được thực hiện theo sự tăng trưởng này. UP không chỉ tạo ra một hệ thống phần mềm hoàn chỉnh mà còn tạo ra một số sản phẩm trung gian như các mô hình. Các mô hình chính trong UP là mê hình nghiệp vụ (ca sử dụng), mô hình khái niệm, mô hình thiết kế, mô hình triển khai và mô hình trắc nghiệm. Các mô hình này có sự phụ thuộc theo vết phát triển, nghĩa là có thể lần theo từng mô hình để đến được mô hình trước.

Cac biéu d6 (Diagram): Diagram các bạn có thể dịch là sơ đồ. Tuy nhiên ở đây chúng ta sử dụng từ bản vẽ cho dễ hình dung. Các bản vẽ được dùng đề thể hiện các góc nhìn của hệ thống. Logical View Implementation View Class Diagram Object Diagam Component Diaram, Use Case View Use Case Diagram Sequence Diagram Collaboration Diagram Deployment View State Diagram = Actavity Diagram Process View Deployment Diagram Hình 1.1: Cac ban vé trong OOAD str dung UML Trong dé, —Biéu dé ca str dung ( Use Case Diagram): bản vẽ mô tả về ca sử dụng của hệ thống.

Bản vẽ này sẽ giúp chúng ta biết được ai sử dụng hệ thống, hệ thống có những chức năng gì. Lập được bản vẽ này bạn sẽ hiểu được yêu cầu của hệ thống cần xây dựng. Trang 6 — Biểu để lớp (Class Diagram): bản vẽ này mô tả cấu trúc của hệ thống, tức hệ thống được cấu tạo từ những thành phần nào. Nó mô tả khía cạnh tĩnh của hệ thống.

— Biểu đề đối tượng(Object Diagram): Tương tự như Class Diaeram nhưng nó mô tả đến đối tượng thay vì lớp (Class). —Biểu đề trình tự (Sequence Diagam): là bản vẽ mô tả sự trong tác của các đối tượng trong hệ thống với nhau được mô tả tuần tự các bước tương tác theo thời gian. - Biểu đồ cộng tác (Collaboration Diagram): tương tự như sequence Diagram nhưng nhắn mạnh về sự tương tác thay vì tần tự theo thời gian. — Biểu đề trạng thái (State Diagram): bản vẽ mô tả sự thay đổi trạng thái của một đối tượng.

Nó được dùng để theo dõi các đối trợng có trạng thái thay đổi nhiều trong hệ thống. — Biểu đề hoạt động (Activity Diagram): bản vẽ mô tả các hoạt động của đối tượng, thường được sử dụng đề hiểu về nghiệp vụ của hệ thống. —Biểu để thành phần (Component Diagram): bản vẽ mô tả về việc bố trí các thành phân của hệ thống cũng như việc sử dụng các thành phần đó. —Biểu đề triển khai (Deployment Diagram): bản vẽ mô tả việc triển khai của hệ thống như việc kết nối, cài đặt, hiệu năng của hệ thống v.

s* Các quan sát ( Các kiểu xem) Khi xem xét một hệ thống, chúng ta cần xây dựng mô hình từ những hướng nhìn (View- khía cạnh) khác nhau, xuất phát từ thực tế là những người làm việc với hệ thống, với các vai trò khác nhau sẽ nhìn hệ thống từ những khía cạnh khác nhau. UML xét hệ thống trên 5 khía cạnh: Trang 7 Logical View Component View Software Management, ~Reuse_ Portability ; Functionality | Use Case View | Understandability, ị Usability Process View Deployment View Preformance, Availability, Fault Tolerance |Preformance, Availability; | Delivery and Intallation ¡ Hình 1.2: Cac View trong OOAD str dung UML Trong dé, — Use Case View: cung cấp góc nhìn về các ca sử dụng giúp chúng ta hiểu hệ thống có gì? ai dùng và dùng nó như thế nào. — 1ogical View: cung cấp góc nhìn về cấu trúc hệ thống, xem nó được tổ chức như thế nào. —_Process View: cung cấp góc nhìn động về hệ thống, xem các thành phần trong hệ thống tương tác với nhau như thế nào.