Xây dựng website bán sách online sử dụng công nghệ MERN stack

Khóa luận tốt nghiệp: Xây dựng website bán sách online bằng MERN stack tại ĐH SPKT TP.HCM

• Tác giả: Lưu Đình Chuẩn
• Người hướng dẫn: TS. Huỳnh Xuân Phụng
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ thông tin
• Đề tài: Xây dựng website bán sách online sử dụng công nghệ MERN stack
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về xây dựng website bán sách bằng MERN stack

Công nghệ thông tin đang thay đổi sâu sắc thói quen mua sắm tri thức. Dự án xây dựng website bán sách trực tuyến tại Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM khai thác sức mạnh của bộ công nghệ MERN stack hiện đại. Bộ giải pháp này tích hợp bốn thành phần gồm MongoDB, Express.js, React.js và Node.js. Cấu trúc toàn diện giúp chuẩn hóa toàn bộ quá trình phát triển web trên một ngôn ngữ duy nhất là JavaScript. Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên ngành Công nghệ Thông tin tại trường đã hiện thực hóa mô hình này thành công cụ phục vụ kinh doanh thực tế. Hệ thống cung cấp trải nghiệm mượt mà cho độc giả khi tìm kiếm tài liệu học tập và sách chuyên ngành. Doanh nghiệp bán lẻ có thể quản lý kho dữ liệu linh hoạt, theo dõi đơn hàng tức thì và giảm thiểu đáng kể chi phí vận hành hạ tầng máy chủ. Sự kết hợp giữa cơ sở dữ liệu phi quan hệ và giao diện đơn trang mở ra hướng tiếp cận tối ưu cho thương mại điện tử hiện nay.

1.1. Khái niệm và kiến trúc cốt lõi của MERN stack

MERN stack là mô hình công nghệ kết hợp bốn nền tảng nguồn mở phổ biến. Tầng giao diện sử dụng React.js để dựng các thành phần tương tác động và trực quan. Tầng máy chủ sử dụng Express.js đóng vai trò khung điều hướng nhanh gọn bên trong môi trường Node.js. Node.js tiếp nhận yêu cầu từ người dùng và phản hồi dữ liệu qua chuẩn JSON. Tầng dữ liệu ứng dụng MongoDB lưu trữ thông tin linh hoạt dưới dạng cấu trúc tài liệu BSON. Toàn bộ kiến trúc hoạt động thống nhất nhờ việc sử dụng duy nhất cú pháp JavaScript từ máy khách đến máy chủ. Điều này rút ngắn chu kỳ phát triển ứng dụng mạng. Nhóm lập trình dễ dàng đồng bộ mã nguồn và giảm tải tài nguyên hệ thống đáng kể.

1.2. Bối cảnh nghiên cứu đề tài tại Đại học SPKT TP.HCM

Khoa Đào tạo Chất lượng cao thuộc Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM luôn khuyến khích sinh viên áp dụng công nghệ mới vào giải quyết bài toán xã hội. Đề tài tốt nghiệp của hai sinh viên Lưu Đình Chuẩn và Phan Thị Thu Trang ra đời dưới sự hướng dẫn của TS. Huỳnh Xuân Phụng. Nhóm nghiên cứu tập trung giải quyết bài toán thương mại hóa sách giáo trình và tài liệu học tập. Đồ án xây dựng nền tảng đáp ứng nhu cầu trao đổi học liệu ngày càng cao của sinh viên trong khuôn viên trường đại học. Kết quả nghiên cứu chứng minh tính khả thi của mô hình MERN stack trong môi trường học thuật và ứng dụng sản xuất thực tế.

II. Phân tích thực trạng và nhu cầu xây dựng website bán sách

Khảo sát thực tế tại các hiệu sách truyền thống cho thấy nhiều bất cập nghiêm trọng trong khâu vận hành. Nhân viên phải ghi chép sổ sách và lập hóa đơn bán lẻ bằng tay. Phương pháp thủ công này tiêu tốn thời gian, dễ gây sai sót và gây nghẽn dòng tiền. Người quản lý gặp khó khăn khi thống kê doanh thu định kỳ và kiểm soát số lượng hàng tồn trong kho. Về phía người mua, khoảng cách địa lý trở thành rào cản lớn đối với việc tiếp cận ấn phẩm ưng ý. Người tiêu dùng hiện đại đòi hỏi sự tiện lợi vượt trội khi tìm kiếm sách. Khách hàng muốn xem nội dung mô tả chi tiết, hình ảnh bìa và đọc thử các chương mở đầu trước khi chi trả. Họ cũng cần tham khảo ý kiến phản hồi thực tế từ những người đã mua trước đó. Việc thiếu các phương thức thanh toán điện tử linh hoạt và dịch vụ vận chuyển tận nơi khiến doanh thu của các điểm bán trực tiếp sụt giảm rõ rệt. Nhu cầu chuyển đổi số toàn diện trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết.

2.1. Hạn chế trong quy trình bán sách thủ công truyền thống

Quy trình bán hàng cơ học bộc lộ nhiều điểm nghẽn nghiêm trọng. Người bán phải thao tác hoàn toàn thủ công từ bước tư vấn đến lập hóa đơn viết tay. Phương thức thanh toán duy nhất tại quầy thường là tiền mặt, gây trở ngại cho người mua từ xa. Việc đối soát doanh số cuối ngày tốn nhiều công sức và tiềm ẩn sai lệch số liệu tài chính. Hơn nữa, việc cập nhật số lượng sách tồn kho diễn ra chậm trễ. Tình trạng hết sách hoặc tồn kho kéo dài diễn ra thường xuyên do thiếu công cụ giám sát tức thì. Điều này làm giảm hiệu suất kinh doanh và làm giảm uy tín thương hiệu.

2.2. Yêu cầu chức năng cấp thiết từ khách hàng và người bán

Khảo sát chỉ ra người mua sách đòi hỏi hệ thống tìm kiếm thông minh theo tác giả, thể loại và nhà xuất bản. Khách hàng mong muốn tính năng đọc thử một vài trang đầu để đánh giá giá trị nội dung trước khi quyết định mua. Hệ thống đánh giá công khai từ cộng đồng đóng vai trò then chốt tạo dựng niềm tin. Ngoài ra, giao diện phải tích hợp đa dạng cổng thanh toán và dịch vụ giao nhận tận nơi. Đối với chủ cửa hàng, bài toán cốt lõi là công cụ quản lý bán hàng toàn diện. Hệ thống cần tự động thống kê doanh số, theo dõi phản hồi và tối ưu chi phí hoa hồng để duy trì lợi nhuận ổn định.

III. Giải pháp xây dựng website bán sách trực tuyến bằng MERN stack

Đề tài tốt nghiệp tại Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM triển khai giải pháp kỹ thuật dựa trên kiến trúc phân tầng chuyên biệt. Tầng máy khách xây dựng bằng React.js tận dụng cơ chế DOM ảo để tăng tốc độ phản hồi giao diện. Người dùng điều hướng mượt mà giữa các danh mục mà không gặp tình trạng tải lại toàn bộ trang web. Tầng máy chủ Express.js kết hợp Node.js phụ trách xử lý logic nghiệp vụ và phân luồng các lệnh gọi API nhanh chóng. Hệ thống áp dụng cơ chế xác thực JWT bảo mật giúp phân quyền chặt chẽ giữa khách hàng và quản trị viên. Cơ sở dữ liệu MongoDB đảm bảo việc lưu trữ linh hoạt hàng nghìn đầu sách với các thuộc tính không đồng nhất. Các tài liệu sách dễ dàng bổ sung thông tin như tác giả, số trang, hình ảnh và đánh giá mà không cần thay đổi cấu trúc bảng cứng nhắc. Sự đồng bộ định dạng dữ liệu JSON xuyên suốt các tầng giúp luồng dữ liệu truyền tải thông suốt và giảm tối đa độ trễ phản hồi.

3.1. Thiết kế giao diện và trải nghiệm tương tác với ReactJS

Giao diện người dùng được module hóa thành các linh kiện React độc lập và có khả năng tái sử dụng cao. Thanh tìm kiếm hỗ trợ lọc sách theo thời gian thực giúp độc giả xác định ấn phẩm mong muốn chỉ sau vài thao tác gõ phím. Trang chi tiết cuốn sách trình bày rõ nét hình ảnh bìa chất lượng cao, mục lục sơ bộ và phần đọc thử các trang đầu tiên. Tính năng giỏ hàng ứng dụng Redux quản lý trạng thái tập trung, lưu giữ thông tin sản phẩm bền vững suốt phiên truy cập. Quy trình đặt hàng rút gọn tạo điều kiện thuận lợi cho khách hàng hoàn tất thanh toán trực tuyến nhanh gọn.

3.2. Xây dựng dịch vụ API backend và cơ sở dữ liệu MongoDB

Phía máy chủ điều hành bằng Express.js đóng vai trò trung tâm phân phối dịch vụ RESTful API. Hệ thống tiếp nhận các yêu cầu HTTP từ máy khách, thực thi kiểm tra bảo mật rồi truy xuất dữ liệu từ cơ sở dữ liệu MongoDB. Cấu trúc cơ sở dữ liệu lưu trữ hồ sơ sách, tài khoản người dùng và lịch sử mua bán dưới định dạng BSON linh hoạt. Nhóm lập trình cài đặt cơ chế lập chỉ mục trên các trường khóa chính nhằm đẩy nhanh tốc độ truy vấn sách khi lượng truy cập tăng vọt. Mọi dữ liệu luân chuyển đều tuân thủ định dạng JSON tinh gọn giúp giảm băng thông máy chủ và đảm bảo tính toàn vẹn hệ thống.

IV. Đánh giá kết quả xây dựng website bán sách bằng MERN stack

Đồ án tốt nghiệp tại Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM khẳng định tính hiệu quả của MERN stack trong xây dựng giải pháp thương mại điện tử. Hệ thống website bán sách trực tuyến hoàn chỉnh đã giải quyết triệt để các rào cản của mô hình bán lẻ truyền thống. Tốc độ hiển thị sản phẩm nhanh và khả năng xử lý đơn hàng tự động giúp tiết kiệm tối đa thời gian vận hành. Khách hàng dễ dàng tìm đọc và thanh toán giáo trình thuận tiện ngay trên thiết bị cá nhân. Người quản lý cửa hàng nắm bắt biến động tồn kho và doanh thu chính xác theo từng phút. Mô hình này không chỉ đáp ứng tiêu chuẩn khắt khe của khóa luận tốt nghiệp kỹ sư công nghệ thông tin mà còn sẵn sàng chuyển giao cho các nhà sách vừa và nhỏ. Khả năng mở rộng linh hoạt của kiến trúc MERN tạo tiền đề vững chắc cho việc tích hợp thêm các tính năng thanh toán quốc tế và trí tuệ nhân tạo gợi ý sản phẩm trong các giai đoạn phát triển tiếp theo.

4.1. Hiệu quả vận hành và giá trị thực tiễn của đề tài

Ứng dụng thực tế chứng minh website bán sách vận hành ổn định và chịu tải tốt khi nhiều người dùng cùng truy cập. Chi phí duy trì hạ tầng máy chủ giảm đáng kể nhờ nền tảng Node.js gọn nhẹ và kiến trúc phi tập trung. Chủ cửa hàng tiết kiệm nhiều giờ lao động mỗi ngày khi hóa đơn và thống kê doanh thu được xử lý tự động hóa. Độc giả tiếp cận nguồn sách phong phú dễ dàng hơn mà không bị giới hạn bởi không gian hay thời gian. Đây là minh chứng rõ nét cho năng lực đào tạo gắn liền thực tiễn của Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM.

4.2. Hướng phát triển và mở rộng hệ thống trong tương lai

Hệ thống sở hữu tiềm năng mở rộng to lớn nhờ cấu trúc module linh hoạt của MERN stack. Giai đoạn tiếp theo có thể tích hợp thêm các thuật toán học máy nhằm phân tích sở thích đọc và tự động gợi ý tựa sách phù hợp cho từng độc giả. Ứng dụng cũng có thể tích hợp thêm các cổng thanh toán quốc tế đa dạng và kết nối dịch vụ vận chuyển nhanh qua API bên thứ ba. Hơn nữa, việc phát triển ứng dụng di động đa nền tảng bằng React Native kế thừa trọn vẹn hạ tầng backend hiện có sẽ tối ưu hóa toàn diện trải nghiệm người dùng.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Khóa luận tốt nghiệp "Xây dựng website bán sách online sử dụng công nghệ MERN stack" được thực hiện bởi sinh viên Lưu Đình Chuẩn (MSSV: 18110085) và Phan Thị Thu Trang (MSSV: 18110217), dưới sự hướng dẫn của TS. Huỳnh Xuân Phụng, thuộc Khoa Đào tạo Chất lượng cao, ngành Công nghệ Thông tin, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh (khóa học 2018–2022, hoàn thành ngày 16 tháng 06 năm 2022).

Bối cảnh thực tiễn của đề tài xuất phát từ việc tri thức nhân loại được lưu giữ chủ yếu qua sách báo và nhu cầu phân phối ấn phẩm đến người đọc là thiết yếu. Dưới sự phát triển của công nghệ 4.0 và lượng người dùng truy cập internet tăng cao, nhu cầu mua bán trực tuyến ngày càng phổ biến. Việc kết hợp phát hành sách với thương mại điện tử giúp tối ưu hóa hoạt động kinh doanh cho các cửa hàng, nhà bán lẻ lẫn cá nhân. Đồng thời, trong bối cảnh dịch bệnh, mô hình bán sách trực tuyến bảo đảm an toàn giao dịch, tiết kiệm thời gian đi lại cho độc giả và mở rộng tệp khách hàng tiềm năng ở xa.

Mục tiêu trọng tâm của đề tài là nghiên cứu công nghệ MERN Stack và ứng dụng mô hình này để xây dựng hoàn chỉnh một website bán sách trực tuyến. Các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể được đánh số theo đề cương luận văn gồm:

1. Nghiên cứu về MERN stack.
2. Nghiên cứu về cách viết REST API và cách ứng dụng.
3. Sử dụng thư viện Mongoose để tạo Model cho dữ liệu trong MongoDB.
4. Sử dụng ExpressJS để làm các công việc về phía server-side.
5. Viết các REST API để thao tác dữ liệu giữa ExpressJS và MongoDB.
6. Dùng ReactJS để làm front-end theo kiểu Single Page Application (SPA).
7. Kết hợp 4 thành phần lại để xây dựng website bán sách trên nền tảng MERN stack.
8. Hướng dẫn cài đặt và kiểm thử phần mềm.

Đối tượng nghiên cứu của đề tài gồm hai nhóm chính:

• Nhóm đối tượng kiến thức công nghệ: Hệ quản trị cơ sở dữ liệu MongoDB, framework ExpressJS, thư viện ReactJS, nền tảng NodeJS, cùng các thư viện bổ trợ như JSON Web Token (JWT), thư viện mã hóa bcrypt, thư viện quản lý trạng thái Redux.
• Nhóm đối tượng nghiệp vụ: Khách hàng có nhu cầu tìm kiếm, mua sách trực tuyến và các nhà bán lẻ, cửa hàng phát hành sách.

Phạm vi nghiên cứu được xác định ở mức độ tổng quát nhằm ứng dụng công nghệ vào sản phẩm thực tế, hoàn thành chu trình phân tích, thiết kế, hiện thực hóa hệ sinh thái MERN và kiểm thử ứng dụng trong mốc thời gian từ tháng 03/2022 đến tháng 06/2022.

Các giả thiết, ràng buộc và rủi ro của dự án được tổng hợp theo văn bản như sau:

STT	Hạng mục	Nội dung chi tiết
1	Các giả thiết của dự án	Luôn có nhân sự thay thế khi thành viên bận đột xuất; hoàn thành dự án sớm hơn kế hoạch; sản phẩm vận hành không phát sinh lỗi.
2	Các ràng buộc của dự án	Chịu toàn bộ trách nhiệm khắc phục lỗi trong thời gian bảo trì; xóa toàn bộ dữ liệu thử nghiệm sau khi hoàn tất; khách hàng không nghiệm thu nếu trễ hạn quá 10 ngày hoặc không đạt yêu cầu; chi phí phát sinh khi có yêu cầu mới.
3	Rủi ro và hướng xử lý	Khách hàng không chịu trách nhiệm về rủi ro kỹ thuật và nhân sự; kinh phí có thể gia tăng do sự trì hoãn từ khách hàng; thành viên nghỉ đột xuất; khách hàng thay đổi yêu cầu đột ngột cần điều chỉnh kế hoạch và tính toán lại chi phí.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết của đề tài tập trung vào bộ công nghệ MERN Stack và các nguyên lý kỹ thuật liên quan:

• MongoDB: Hệ quản trị cơ sở dữ liệu NoSQL định dạng tài liệu (Document Database), phát triển từ năm 2007 bởi MongoDB Inc. Dữ liệu được lưu trữ linh hoạt dưới dạng collection mà không ràng buộc toàn vẹn quan hệ. Mỗi document có định danh duy nhất qua trường _id tự động lập chỉ mục (index). MongoDB sử dụng cơ chế đệm trên RAM và đồng bộ xuống đĩa cứng sau mỗi 60 giây. Các tính năng cốt lõi gồm: truy vấn ad hoc, nhân rộng bản sao (Replication), cân bằng tải theo chiều ngang (Sharding), hệ thống tệp GridFS và quản lý kích thước collection.
• NodeJS: Nền tảng thực thi JavaScript phía máy chủ chạy trên môi trường V8 JavaScript Runtime của Chrome, do Ryan Lienhart Dahl phát triển năm 2009. Cơ chế hoạt động dựa trên mô hình đơn luồng (Single Thread), xử lý bất đồng bộ không chặn (Non-Blocking I/O) kết hợp cùng Callbacks, Event Table, hàng đợi Event Queue (hoạt động theo nguyên tắc vào trước ra trước - FIFO) và vòng lặp sự kiện Event Loop tương tác cùng Thread Pool.
• ExpressJS: Framework tối giản xây dựng trên nền tảng NodeJS, đảm nhiệm cấu hình định tuyến (routing), tiếp nhận và điều phối các yêu cầu HTTP (Request/Response), tích hợp các middleware như body-parser, cors, timeout và hỗ trợ kết xuất mẫu dữ liệu.
• ReactJS: Thư viện JavaScript mã nguồn mở do Facebook phát triển, hỗ trợ xây dựng giao diện người dùng đơn trang (Single Page Application). Kiến trúc bao gồm cú pháp mở rộng JSX, trình chuyển đổi mã (React transformer như Babel/TypeScript) và cơ chế DOM ảo (Virtual DOM) giúp so sánh đối soát các thay đổi trạng thái trước khi cập nhật lên cây DOM của trình duyệt (Browser DOM).
• Kiểm thử phần mềm và tự động hóa: Lý thuyết về kiểm thử hộp trắng (White box), kiểm thử hộp đen (Black box), kiểm thử hộp xám (Grey box) và quy trình 5 bước (lập kế hoạch, thiết kế kịch bản kiểm thử, phát triển tập lệnh kiểm thử, thực thi và đánh giá). Công cụ kiểm thử tự động Selenium WebDriver được lựa chọn nhờ khả năng tương tác trực tiếp với trình duyệt trên nhiều hệ điều hành và hỗ trợ đa ngôn ngữ lập trình.

Phương pháp nghiên cứu thực tế bao gồm:

• Phương pháp khảo sát, phân tích hiện trạng các hệ thống thương mại điện tử thực tế: Khảo sát cấu trúc giao diện, quy trình mua sắm, chính sách vận chuyển và hạn chế của các nền tảng Tiki.vn, Fahasa.com, Vinabook.com, Shopee.vn và Newshop.vn.
• Phương pháp khảo sát thực tế tại các điểm bán sách lẻ, tổng hợp nhu cầu hai chiều giữa người mua và người bán.
• Phương pháp phân tích và thiết kế phần mềm hướng đối tượng: Xây dựng biểu đồ use case tổng quát và chi tiết, biểu đồ tuần tự (Sequence Diagram), biểu đồ hoạt động (Activity Diagram), biểu đồ lớp (Class Diagram) và quy tắc nghiệp vụ (Business Rules).
• Phương pháp lập trình và kiểm thử: Xây dựng API theo chuẩn RESTful, quản lý trạng thái tập trung với Redux, kiểm thử chức năng thủ công và viết tập lệnh kiểm thử tự động với Selenium WebDriver.

Nguồn dữ liệu của nghiên cứu bắt nguồn từ tài liệu kỹ thuật chuyên ngành về MERN stack, thông tin thu thập qua khảo sát thị trường sách trực tuyến và dữ liệu danh mục sách mô phỏng được nhập vào hệ thống.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống được thiết kế theo kiến trúc 3 tầng chuẩn dựa trên nền tảng JavaScript đồng nhất:

• Tầng giao diện (Frontend): Ứng dụng Single Page Application viết bằng ReactJS kết hợp thư viện quản lý trạng thái Redux (được chuyển đổi từ GlobalState theo kế hoạch thực hiện). Giao diện chia thành các thành phần độc lập: Header, Footer, Trang chủ, Trang sản phẩm, Chi tiết sách, Giỏ hàng, Quản lý tài khoản, Đánh giá - bình luận, Thống kê, Quản lý danh mục, Quản lý khuyến mãi.
• Tầng logic xử lý và ứng dụng (Backend): Máy chủ ExpressJS chạy trên môi trường NodeJS, tiếp nhận các yêu cầu HTTP, xử lý xác thực bảo mật với JSON Web Token (JWT) và mã hóa mật khẩu bằng bcrypt. Tầng này kết nối với cơ sở dữ liệu qua thư viện Mongoose.
• Tầng cơ sở dữ liệu (Database): Cơ sở dữ liệu MongoDB lưu trữ thông tin dưới dạng các Collection độc lập:
  • User: Lưu trữ thông tin người dùng và phân quyền quản trị.
  • Products: Lưu trữ thông tin chi tiết về sách (tiêu đề, tác giả, giá, hình ảnh, mô tả).
  • Categories: Lưu trữ danh mục phân loại sách.
  • Oders và DetailOders: Lưu thông tin đơn đặt hàng và chi tiết các mặt hàng trong đơn.
  • Carts và DetailCart: Lưu trạng thái giỏ hàng và danh sách sản phẩm trong giỏ của người dùng.
  • Comment: Lưu trữ bình luận, nội dung đánh giá và phản hồi bình luận.
  • Promotion: Quản lý các mã khuyến mãi, voucher giảm giá.

Hệ thống cung cấp danh sách REST API phục vụ trao đổi dữ liệu:

• Phương thức POST: Đăng ký tài khoản, Đăng nhập, Tạo người dùng mới, Thêm sản phẩm, Thêm danh mục sách.
• Phương thức GET: Lấy thông tin sản phẩm, Lấy thông tin chi tiết đơn hàng.
• Phương thức PUT: Chỉnh sửa thông tin người dùng, Chỉnh sửa thông tin sản phẩm.

Hệ thống tích hợp cổng thanh toán trực tuyến gồm hai phương thức: thanh toán quốc tế qua PayPal (xác thực tài khoản, mật khẩu và xác nhận giao dịch) và thanh toán nội địa qua VNPay (chọn ngân hàng, nhập thông tin thẻ/tài khoản và xác thực mã OTP).

Quy trình kiểm thử được triển khai kết hợp giữa kiểm thử thủ công và kiểm thử tự động bằng Selenium WebDriver. Kịch bản kiểm thử bao phủ các chức năng then chốt: Đăng ký tài khoản, Đăng nhập hệ thống, Quản lý giỏ hàng, Quản lý thông tin sản phẩm, Quản lý người dùng và Quản lý đơn hàng.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về đề tài

Chương này phân tích tính cấp thiết của đề tài trong bối cảnh công nghệ thông tin phát triển, xác định mục đích tạo dựng môi trường mua bán sách an toàn, tiện lợi cho độc giả và đơn vị kinh doanh. Tác giả xác lập 8 nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể, chỉ rõ hai nhóm đối tượng nghiên cứu (công nghệ MERN Stack và khách hàng/người bán sách), đồng thời xây dựng bảng kế hoạch giả thiết, ràng buộc và rủi ro kỹ thuật trong triển khai dự án.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Nội dung chương trình bày chi tiết về cấu trúc MERN Stack và cơ chế luân chuyển dữ liệu JSON xuyên suốt 3 tầng kiến trúc. Tác giả phân tích chuyên sâu về NodeJS (bộ máy V8, cơ chế Non-Blocking, Event Loop, Thread Pool), ExpressJS (middleware, định tuyến URL), ReactJS (JSX, Virtual DOM, Browser DOM) và MongoDB (cơ chế đệm RAM 60 giây, trường khóa _id, kỹ thuật Sharding, Replication, GridFS). Cuối chương giới thiệu tổng quan về kiểm thử phần mềm, so sánh các bộ công cụ trong hệ sinh thái Selenium và làm rõ ưu thế tương tác trực tiếp của Selenium WebDriver.

Chương 3: Khảo sát hiện trạng và xác định yêu cầu

Chương 3 tổng hợp kết quả khảo sát từ 5 website thương mại điện tử lớn tại Việt Nam nhằm đúc kết ưu và nhược điểm thực tế:

Tên website	Ưu điểm ghi nhận trong khảo sát	Nhược điểm ghi nhận trong khảo sát
Tiki.vn	Giao diện đẹp, danh mục đa dạng; miễn phí vận chuyển từ 150.000đ; cập nhật trạng thái đơn hàng liên tục; gửi hóa đơn điện tử qua email; nhiều khuyến mãi.	Tốn phí cố định và phí hoa hồng bán hàng; thanh toán thẻ chưa tối ưu; thời gian giao hàng phía Bắc từ 6–10 ngày (trung bình 4–10 ngày).
Fahasa.com	Có các mục "Flash Sale", "Fahasa deals"; hỗ trợ 2 ngôn ngữ; bộ lọc đa dạng (giá, thể loại, lứa tuổi); chính sách điều khoản rõ ràng; thanh toán đa dạng.	Phí vận chuyển chưa cạnh tranh (chỉ miễn phí từ 140.000đ hoặc từ 600.000đ toàn quốc); thời gian giao hàng tỉnh từ 3–10 ngày (nội thành 1–4 ngày).
Vinabook.com	Chuyên biệt về sách, cập nhật sách mới nhanh; đóng gói thân thiện môi trường; hỗ trợ chăm sóc khách hàng 24/7; giao diện dễ dùng.	Danh mục chưa thực sự phong phú; cập nhật tình trạng tồn kho chưa kịp thời; một số hình thức thanh toán có phí giao dịch cao; phí vận chuyển cao.
Shopee.vn	Giao diện thu hút, tải nhanh, bộ lọc thông minh; lượng khuyến mãi và mã vận chuyển lớn; có gian hàng chính hãng Shopee Mall; tích hợp mini game giải trí.	Tồn tại hàng kém chất lượng làm giảm uy tín; chưa kiểm soát giá bán giữa các gian hàng; quy trình đổi trả lâu; mức độ cạnh tranh nội sàn rất gay gắt.
Newshop.vn	Định hướng như blog review sách chuyên sâu; tuyển chọn tựa sách kỹ lưỡng; mô tả sản phẩm chi tiết; giao diện đơn giản, bắt mắt; nhiều ưu đãi.	Danh mục sách chưa phong phú đa dạng (tập trung vào một số mảng nhất định); phí giao dịch ở một số kênh thanh toán còn cao.

Từ khảo sát điểm bán lẻ thực tế (ghi chép hóa đơn tay, nhận tiền mặt, quản lý thủ công khó khăn) và khảo sát nhu cầu người mua/người bán, tác giả xác định ma trận phân quyền (Permission Matrix), các yêu cầu phi chức năng và môi trường vận hành của hệ thống.

Chương 4: Phân tích và thiết kế hệ thống

Chương 4 là phần trọng tâm với việc phân tích 22 ca sử dụng (use case) chức năng: Đăng ký (hỗ trợ Google, Facebook), Đăng nhập, Đổi mật khẩu, Quên mật khẩu, Quản lý thông tin, Tìm kiếm sản phẩm, Xem chi tiết sách, Lọc sản phẩm, Giỏ hàng, Đặt hàng, Thanh toán, Đánh giá - bình luận, Quản trị người dùng, Quản trị danh mục, Quản trị sản phẩm, Quản trị đơn hàng, Quản lý mã khuyến mãi và Thống kê. Mỗi chức năng đều được đặc tả đi kèm biểu đồ tuần tự (Sequence Diagram), biểu đồ hoạt động (Activity Diagram), quy tắc nghiệp vụ (Business Rules). Tác giả thiết kế chi tiết cấu trúc 9 Collection cơ sở dữ liệu, sơ đồ lớp đối tượng và thiết kế giao diện kèm đặc tả xử lý logic cho từng màn hình.

Chương 5: Cài đặt và kiểm thử ứng dụng

Chương này trình bày quá trình cài đặt hệ thống, hiện thực hóa các màn hình chức năng và hướng dẫn quy trình tích hợp hai cổng thanh toán PayPal và VNPay. Tác giả lập bảng kế hoạch kiểm thử, tiến hành kiểm thử thủ công và xây dựng các ca kiểm thử tự động bằng Selenium WebDriver cho các chức năng đăng ký, đăng nhập, giỏ hàng, quản lý đơn hàng, người dùng, sản phẩm. Cuối chương công bố danh mục và cấu trúc chi tiết các endpoint REST API phục vụ truyền tải dữ liệu giữa client và server.

Chương 6: Kết luận

Chương cuối tóm tắt các kết quả đạt được về mặt nắm vững kiến thức công nghệ MERN Stack và hoàn thiện sản phẩm website bán sách. Tác giả đồng thời nhìn nhận các điểm hạn chế còn tồn tại do giới hạn về mặt thời gian và kinh nghiệm, từ đó đề ra các định hướng hoàn thiện hệ thống trong tương lai.

Kết quả và đóng góp

Về mặt sản phẩm, đồ án đã hoàn thành việc xây dựng ứng dụng website bán sách trực tuyến với đầy đủ các thành phần kỹ thuật của mô hình MERN Stack:

• Xây dựng hoàn chỉnh kiến trúc 3 tầng: Tầng cơ sở dữ liệu với 9 Collection trên MongoDB (User, Products, Categories, Oders, DetailOders, Carts, DetailCart, Comment, Promotion); tầng backend với ExpressJS và NodeJS xử lý logic, định tuyến và phân quyền; tầng frontend tương tác với ReactJS và Redux.
• Hiện thực hóa đầy đủ hệ thống chức năng nghiệp vụ gồm 22 nhóm use case, đáp ứng các tương tác từ đăng ký/đăng nhập (tích hợp mạng xã hội), tìm kiếm, lọc sách theo danh mục, quản lý giỏ hàng, viết bình luận, đánh giá sao, cho đến quản trị doanh thu, người dùng, sản phẩm và khuyến mãi.
• Tích hợp thành công hai cổng thanh toán trực tuyến là PayPal và VNPay.
• Thiết lập hệ thống kiểm thử tự động sử dụng Selenium WebDriver để thực thi kiểm thử chức năng tự động bên cạnh kiểm thử thủ công.
• Xây dựng danh mục các REST API tiêu chuẩn (POST, GET, PUT) phục vụ kết nối dữ liệu client - server.

Đóng góp của đồ án thể hiện ở việc cụ thể hóa mô hình ngăn xếp MERN Stack vào bài toán thương mại điện tử thực tế, giải quyết được các bất cập của mô hình bán sách thủ công truyền thống (loại bỏ hóa đơn giấy, tự động hóa quản lý kho và đơn hàng, không phụ thuộc vào không gian địa lý).

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đề tài được tác giả tự xác định bao gồm:

• Đề tài được thực hiện trong khoảng thời gian tương đối ngắn (kế hoạch triển khai từ tháng 03/2022 đến tháng 06/2022).
• Kiến thức và kinh nghiệm thực tế của nhóm sinh viên trong việc quản lý, triển khai một dự án phần mềm hoàn chỉnh còn hạn chế, dẫn đến việc hệ thống khó tránh khỏi những thiếu sót về mặt kỹ thuật.
• Cơ sở dữ liệu MongoDB không hỗ trợ ràng buộc toàn vẹn khóa ngoại/khóa chính như SQL, dẫn đến việc toàn bộ logic toàn vẹn dữ liệu phải đẩy sang xử lý ở tầng server của ứng dụng, đòi hỏi tài nguyên tính toán lớn hơn.

Hướng phát triển tiếp theo được đề ra là tiếp tục sửa lỗi, tối ưu hóa mã nguồn, bổ sung các chức năng nâng cao và hoàn thiện trải nghiệm hệ thống trong các giai đoạn phát triển tiếp theo.

Giá trị tham khảo

Báo cáo khóa luận là tài liệu tham khảo phù hợp cho sinh viên chuyên ngành Công nghệ thông tin, Kỹ thuật phần mềm đang thực hiện đồ án tốt nghiệp hoặc xây dựng ứng dụng web toàn diện:

• Sinh viên có thể tham khảo phương pháp kết nối và cấu trúc dự án theo mô hình MERN Stack đồng nhất bằng ngôn ngữ JavaScript.
• Phần phân tích và thiết kế hệ thống tại Chương 4 có giá trị thực tiễn cao nhờ cung cấp hệ thống tài liệu chi tiết: biểu đồ use case, biểu đồ tuần tự, biểu đồ hoạt động, quy tắc nghiệp vụ và lược đồ cơ sở dữ liệu NoSQL (MongoDB Collections).
• Chương 5 cung cấp tài liệu hữu ích về việc tích hợp cổng thanh toán trực tuyến (PayPal, VNPay) và quy trình thiết lập kịch bản kiểm thử tự động với Selenium WebDriver.

Câu hỏi thường gặp

1. Khóa luận sử dụng công nghệ nào để xây dựng hệ thống website?
Hệ thống sử dụng bộ công nghệ MERN Stack làm chủ đạo, bao gồm MongoDB (cơ sở dữ liệu NoSQL), ExpressJS (framework backend), ReactJS (thư viện frontend) và NodeJS (môi trường thực thi phía máy chủ). Ngoài ra, hệ thống sử dụng thêm JSON Web Token (JWT) để xác thực, bcrypt để mã hóa, Redux để quản trị trạng thái và Selenium WebDriver cho kiểm thử tự động.

2. Cơ sở dữ liệu của website gồm những Collection nào?
Cơ sở dữ liệu MongoDB trong đồ án được thiết kế gồm 9 Collection chính: User, Products, Categories, Oders, DetailOders, Carts, DetailCart, Comment và Promotion.

3. Tác giả đã khảo sát những website bán sách nào trên thị trường trước khi thiết kế hệ thống?
Tác giả đã tiến hành khảo sát giao diện, ưu điểm và nhược điểm của 5 website thương mại điện tử: Tiki (tiki.vn), Fahasa (fahasa.com), Vinabook (vinabook.com), Shopee (shopee.vn) và Newshop (newshop.vn).

4. Website tích hợp những cổng thanh toán trực tuyến nào?
Hệ thống tích hợp hai cổng thanh toán trực tuyến là cổng thanh toán quốc tế PayPal và cổng thanh toán nội địa VNPay (hỗ trợ xác thực qua tài khoản ngân hàng và mã OTP).

5. Danh mục REST API của hệ thống bao gồm những phương thức nào?
Văn bản đồ án công bố danh mục API sử dụng ba phương thức HTTP cơ bản: phương thức POST (đăng nhập, đăng ký, tạo user, thêm sản phẩm, thêm danh mục), phương thức GET (lấy thông tin sản phẩm, lấy thông tin đơn hàng) và phương thức PUT (chỉnh sửa user, chỉnh sửa sản phẩm).

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp "Xây dựng website bán sách online sử dụng công nghệ MERN stack" của sinh viên Lưu Đình Chuẩn và Phan Thị Thu Trang đã hoàn thành mục tiêu nghiên cứu và hiện thực hóa một ứng dụng thương mại điện tử chuyên ngành sách hoàn chỉnh. Đề tài vận dụng hiệu quả ngăn xếp công nghệ JavaScript toàn diện kết hợp cùng các giải pháp thanh toán điện tử PayPal, VNPay và quy trình kiểm thử tự động với Selenium WebDriver. Mặc dù còn một số hạn chế do kinh nghiệm thực tế và thời gian thực hiện, công trình đã đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật của một đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghệ thông tin.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1. Tính cấp thiết của đề tài Tri thức là vốn quý báu của nhân loại. Mà phần lớn tri thức đó được lưu dữ trên các trang sách báo. Hiện nay có rất nhiều các cửa hàng, công ty buôn bán sách, báo.

Chính vì vậy việc giới thiệu và đưa sản phẩm của mình đến tay bạn đọc là một trong những nhu cầu thiết yếu. Ngày nay, với sự phát triển bùng nổ của công nghệ 4. Mỗi ngày có hàng trăm triệu người truy cập internet để tìm hiểu tri thức cũng như nhu cầu mua bán sách, báo trên mạng ngày càng tăng cao. Chính vì vậy việc phát triển hoàn thiện mô hình trực tuyến sẽ giúp cho việc kinh doanh của các của hàng hay cá nhân trở nên thuận tiện và dễ dàng hơn.

Do vậy viêc tạo ra một website bán hàng trực tuyến là cần thiết đối với các doanh nghiệp, các nhà kinh doanh, cửa hàng bán lẻ hay một cá nhân nào đó. Kết hợp sách với thương mại điện tử, giúp việc mua sách trở nên đơn giản hơn, để những quyển sách quý, sách hay dễ dàng đến tay người đọc là một đề tài thực tiễn nên nhóm em thử sức xây dựng một website bán sách online. Mục đích của đề tài Đề tài “Xây dựng website bán sách sử dụng công nghệ MERN Stack” được thực hiện nhằm phục vụ cho việc tạo cho người dùng là khách hàng có thể dễ dàng mua được những cuốn sách mà không phải ra ngoài tìm kiếm. Đồng thời trong lúc tình hình dịch bệnh mua bán sách qua website sẽ trở nên an toàn và tiết kiệm thời gian.

Cũng như tạo điều kiện để các cửa hàng có thể thông qua website giới thiệu, quảng bá sản phẩm của tới tay khách hàng. Tạo điều kiện thuận lợi cho việc tìm kiếm khách hàng thân quen và cả những khách hàng ở xa chưa từng sử dụng sản phẩm của cửa hàng. Đề tài “Xây dựng website bán sách sử dụng công nghệ MERN Stack” đặt ra vấn đề trọng tâm về mục tiêu mà nhóm cần thực hiện được bao gồm: tìm hiểu về MERN Stack và ứng dụng mô hình MERN Stack vào xây dựng một sản phẩm cụ thể là Website bán sách. Sản phẩm hoàn thành phải là một ứng dụng website được xây dựng có đầy đủ các thành phần của mô hình MERN Stack.

1 Website cơ bản phải đạt được một số yêu cầu sau: - Quản lý thông tin tài khoản khách hàng và sản phẩm, đơn hàng. - Quản lý nhật ký mua hàng. - Đăng nhập, đăng ký, giỏ hàng, hoá đơn, quản lý thông tin cá nhân. - Bình luận, đánh giá sản phẩm - Thanh toán trực tuyến.

- Giao diện trực quan. Cách tiếp cận và phương pháp nguyên cứu Đề tài được thực hiện nghiên cứu xoay quanh hai nhóm đối tượng trọng tâm bao gồm: nhóm đối tượng về kiến thức công nghệ và nhóm đối tượng có nhu cầu mua, bán sách. Trong đó nhóm đối tượng về kiến thức công nghệ bao gồm 4 đối tượng nghiên cứu bắt buộc là: Mã nguồn mở NodeJS, thư viện ReactJS, cơ sở dữ liệu MongoDB, thư viện ExpressJS. Kết hợp thêm trong nhóm đối tượng nghiên cứu về kiến thức công nghệ là một số thư viện Javascript có giá trị ứng dụng như JWT(Json Web Token), bcrypt.

Phạm vi nghiên cứu đề ra ở mức độ tổng quát, người thực hiện đề tài hiểu được các kiến thức chung của nội dung nghiên cứu và áp dụng được từng nội dung kiến thức vào sản phẩm thực tế, không đặt nặng các lý thuyết nặng nề không mang tính ứng dụng. Các giả thiết, ràng buộc và rủi ro Bảng 1. Các giả thiết, ràng buộc và rủi ro STT Hạng mục Mô tả 1 Các giả thiết của dự án - Luôn có người có thể thay thế khi có thành viên nhóm bận việc đột xuất - Hoàn thành dự án sớm hơn mong đợi - Sản pẩm ra mắt không xảy ra lỗi 2 Các ràng buộc của dự án - Trong thời gian bảo trì nếu có lỗi xảy ra nhóm sẽ chịu trách nhiệm toàn bộ trách nhiệm và khắc phục lỗi. 2 - Sau khi hoàn thành dự án thì nhóm phải xóa toàn bộ dữ liệu đã được thêm trong quá trình thực hiện dự án.

- Bên khách hàng không chấp nhận nếu sản phẩm chậm quá 10 ngày, sản phẩm không đảm bảo chất lượng, không đúng yêu cầu ban đầu. - Khi phát sinh thêm yêu cầu khách hàng sẽ phải chi trả thêm chi phí. 3 Các rủi ro và hướng xử lý - Rủi ro về mặt kỹ thuật, con người thì khách hàng không chịu trách nhiệm. - Kinh phí có thể sẽ tăng lên trong quá trình thực hiện dự án vì lý do bị trì hoãn dự án từ phía khách hàng.

- Thành viên tham gia vào dự án có thể nghỉ hoặc bận đột xuất. - Khách hàng thay đổi yêu cầu đột ngột, cần thêm thời gian để lập lại kế hoạch thực hiện và tính chi phí dự án. Kết quả dự kiến đạt được Hiểu các kiến thức về MERN Stack, Restful API cũng như cách thức hoạt động. Xây dựng hoàn thành một website bán hàng online với những kiến thức đã tìm hiểu.

Trang bị các kiến thức, nền tảng để có cơ hội phát triển và áp dụng sau này. 3 Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. Tổng quan về MERN stack 2. Khái niệm về MERN stack MERN Stack: là một ngăn xếp Javascript được sử dụng để triển khai nhanh hơn và dễ dàng hơn các ứng dụng web toàn ngăn xếp.

MERN Stack bao gồm 4 công nghệ: MongoDB, Express JS, React JS và Node JS. Mỗi công nghệ trong số 4 công nghệ mạnh mẽ này cung cấp một khuôn khổ end-to- end cho các nhà phát triển làm việc và mỗi công nghệ này đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của các ứng dụng website. Các thành phần trong MERN stack MongoDB là một mã nguồn mở, đa nền tảng, cơ sở dữ liệu có dạng NoSQL. Đặc điểm của là không có ràng buộc quan hệ, phân tán, mã nguồn mở, có khả năng lưu trữ, xử lý một lượng rất nhỏ cho tới lượng dữ liệu cực lớn.

Express JS là một framework của NodeJS, cung cấp thêm những chức năng giúp cho quá trình làm việc bằng NodeJS được dễ dàng hơn, cụ thể có thể là giúp dễ dàng hơn khi xử lý những Request tới những địa chỉ khác nhau từ phía người dùng. React JS là một thư viện JavaScript mã nguồn mở được sử dụng để xây dựng giao diện người dùng. React JS cho phép các nhà phát triển sửa đổi, chỉnh sửa và làm mới trang để xem các thay đổi mà không cần phải khởi động lại hoặc tải lại trang, cung cấp khả năng tái sử dụng mã trên nhiều nền tảng. Node JS là một môi trường cho phép chạy JavaScript ở phía server mà không cần trình duyệt, có nhiệm vụ tiếp nhận những Request và gửi trả những Response nếu có.

NodeJS cũng có nhiệm vụ xử lý những tính toán logic ở phía server, xử lý vấn đề bảo mật như xác thực, phân quyền… hay khả năng thao tác với các tập tin và giao tiếp với cơ sở dữ liệu MongoDB. Cách thức hoạt động của MERN stack Kiến trúc MERN cho phép bạn dễ dàng xây dựng kiến trúc 3 tầng (frontend, backend, database) hoàn toàn bằng JavaScript và JSON. Cấu trúc hoạt động MERN stack[1] React.js Front End: Tầng trên cùng của ngăn xếp MERN là React.js, khung JavaScript khai báo để tạo các ứng dụng phía máy khách động trong HTML. React cho phép xây dựng các giao diện phức tạp thông qua các thành phần đơn giản, kết nối chúng với dữ liệu trên máy chủ backend và hiển thị chúng dưới dạng HTML.js và Node.js Cấp độ tiếp theo là framework phía máy chủ Express.js, chạy bên trong máy chủ Node.js là một khung web nhanh chóng, đơn giản hóa, tối giản cho Node.js có các mô hình mạnh mẽ để định tuyến URL và xử lý các yêu cầu và phản hồi HTTP.

Bằng cách thực hiện các yêu cầu HTTP XML (XHR) hoặc GET hoặc POST từ giao diện người dùng React.js của bạn, có thể kết nối với các hàm Express.js cung cấp năng lượng cho ứng dụng của bạn. Các chức năng đó lần lượt sử dụng trình điều khiển MongoDB’s Node.js hoặc thông qua lệnh gọi lại để sử dụng Promises, để truy cập và cập nhật dữ liệu trong cơ sở dữ liệu MongoDB của bạn. MongoDB Database 5 Các tài liệu JSON được tạo trong giao diện người dùng React.js của bạn có thể được gửi đến máy chủ Express.js, nơi chúng có thể được xử lý và (giả sử chúng hợp lệ) được lưu trữ trực tiếp trong MongoDB để truy xuất sau này. Ưu điểm của MERN Stack JavaScript mọi nơi: Mern stack có một ngôn ngữ duy nhất được sử dụng ở mọi nơi.

JavaScript sử dụng cho mã phía máy khách cũng như mã phía máy chủ. Khi sử dụng ngăn xếp MERN, biểu diễn đối tượng là JSON (JavaScript Object Notation) ở khắp mọi nơi - trong cơ sở dữ liệu, trong máy chủ ứng dụng, máy khách. NodeJS có khả năng chạy trên cả Linux, Windows và OS X nên nó không phụ thuộc vào hệ điều hành. Cơ chế non-blocking I/O giúp server có thể đáp ứng hàng ngàn connection đồng thời.

MongoDB có khả năng quản lý một lượng dữ liệu lớn, có thể thêm thuộc tính mới vào các bảng mà không cần cập nhật lại toàn bộ bảng. Tổng quan về Node js 2. Khái niệm về Node Js Node.js là một trong những nền tảng chạy trên môi trường V8 JavaScript runtime. Đây được xem là một trình thông dịch JavaScript có tốc độ chạy nhanh chóng trên trình duyệt Chrome.

Nền tảng này được viết bằng C++ và Javascript. Được phát triển vào năm 2009 bởi Ryan Lienhart Dahl, trụ sở được đặt tại California, Hoa Kỳ.js ngay từ khi xuất hiện trên các developer đời đầu của JavaScript sau dần chúng mở rộng từ chỉ chạy được trên trình duyệt thành có thể chạy trên máy tính dưới dạng ứng dụng độc lập. Có thể cài đặt và chạy NodeJS trên nhiều hệ điều hành khác nhau: OS X, Microsoft Windows, Linux. Thông thường, người dùng có thể tải bộ V8 và sử dụng vào bất kỳ mục đích gì.

NodeJS sẽ được thực hiện trên các web server an toàn.js được hiểu là ngôn ngữ JavaScript nhưng có điểm khác so với JavaScript là các chương trình sẽ được chạy trên môi trường máy chủ. Còn đối với JavaScript thì các chương trình sẽ được chạy trên môi trường trình duyệt. Nguyên tắc hoạt động của Node Js Nguyên tắc hoạt động quan trọng nhất tạo nên khả năng xử lý với tốc độ cao của NodeJS đến từ việc xử lý Non-Blocking.