Nhập môn công nghệ học phần mềm - Introduction to Software Engineering - Phần III
Thiết kế hệ thống là gì?
Là thiết kế cấu hình phần cứng và cấu trúc phần mềm (gồm cả chức năng và dữ liệu) để có được hệ thống thỏa mãn các yêu cầu đề ra
Có thể xem như Thiết kế cấu trúc (WHAT), chứ không phải là Thiết kế Logic (HOW)
Nhập môn
Công nghệ học Phần mềm
Introduction to Software Engineering
Department of Software Engineering
Faculty of Information Technology
Hanoi University of Technology
TEL: 04-8682595 FAX: 04-8692906
Email: [email protected]
HUT, Falt. of IT © Dept. of SE, 2001 SE-IV.1
Phần IV
Thiết kế và Lập trình
Design and Programming
Chương 6:
Phương pháp thiết kế hệ thống
6.1. Thiết kế hệ thống là gì?
6.2. Phương pháp thiết kế hệ
thống
HUT, Falt. of IT © Dept. of SE, 2001 SE-IV.2
6.1. Thiết kế hệ thống là
gì?
• Là thiết kế cấu hình phần cứng và cấu
trúc phần mềm (gồm cả chức năng và
dữ liệu) để có được hệ thống thỏa
mãn các yêu cầu đề ra
• Có thể xem như Thiết kế cấu trúc
(WHAT), chứ không phải là Thiết kế
Logic (HOW)
HUT, Falt. of IT © Dept. of SE, 2001 SE-IV.3
Quy trình thiết kế hệ thống
• Phân chia mô hình phân tích ra các hệ
con
• Tìm ra sự tương tranh (concurrency)
trong hệ thống
• Phân bố các hệ con cho các bộ xử lý
hoặc các nhiệm vụ (tasks)
• Phát triển thiết kế giao diện
• Chọn chiến lược cài đặt quản trị dữ
HUT, Falt. of IT © Dept. of SE, 2001 SE-IV.4
liệu
Quy trình thiết kế hệ thống
(tiếp)
• Tìm ra nguồn tài nguyên chung và cơ
chế điều khiển truy nhập chúng
• Thiết kế cơ chế điều khiển thích hợp
cho hệ thống, kể cả quản lý nhiệm vụ
• Xem xét các điều kiện biên được xử lý
như thế nào
• Xét duyệt và xem xét các thỏa hiệp
(trade-offs)
HUT, Falt. of IT © Dept. of SE, 2001 SE-IV.5
Các điểm lưu ý khi thiết kế hệ
thống
(1) Có thể trích được luồng dữ liệu từ
hệ thống: đó là phần nội dung đặc tả
yêu cầu và giao diện
(2) Xem xét tối ưu tài nguyên kiến trúc
lên hệ thống rồi quyết định kiến trúc
(3) Theo quá trình biến đổi dữ liệu, hãy
xem những chức năng được kiến trúc
như thế nào
HUT, Falt. of IT © Dept. of SE, 2001 SE-IV.6
Các điểm lưu ý (tiếp)
(4) Từ kiến trúc các chức năng theo (3), hãy
xem xét và chỉnh lại, từ đó chuyển sang
kiến trúc chương trình và thiết kế chi
tiết
(5) Quyết định các đơn vị chương trình theo
các chức năng của hệ phần mềm có dựa
theo luồng dữ liệu và phân chia ra các
thành phần
(6) Khi cấu trúc chương trình lớn quá, phải
phân chia nhỏ hơn thành các môđun
HUT, Falt. of IT © Dept. of SE, 2001 SE-IV.7
Các điểm lưu ý (tiếp)
(7) Xem xét dữ liệu vào-ra và các tệp
dùng chung của chương trình. Truy
cập tệp tối ưu
(8) Hãy nghĩ xem để có được những thiết
kế trên thì nên dùng phương pháp
luận và những kỹ thuật gì ?
HUT, Falt. of IT © Dept. of SE, 2001 SE-IV.8
Thiết kế hệ thống
• Thiết kế hệ thống
– Thiết kế hệ thống phần cứng [(1), (2)]
– Thiết kế hệ thống phần mềm [(3)-(7)]
• Thiết kế hệ thống phần mềm
– Thiết kế tệp (file design) [(7)]
– Thiết kế chức năng hệ thống [(3)-(6)]
HUT, Falt. of IT © Dept. of SE, 2001 SE-IV.9
6.2 Phương pháp thiết kế hệ
thống
• Phương pháp thiết kế cấu trúc hóa
(Structured Design) của Constantine
• Ngoài ra còn các phương pháp khác,
như Phương pháp thiết kế tổng hợp
(Composite Design) của Myers
HUT, Falt. of IT © Dept. of SE, 2001 SE-IV.10
Thiết kế cấu trúc hóa
• Bắt nguồn từ modularity, top-down
design, structured programming
• Còn xem như Phương pháp thiết kế
hướng luồng dữ liệu (Data flow-oriented
design)
• Quy trình 6 bước: (1) tạo kiểu luồng thông
tin; (2) chỉ ra biên của luồng; (3) ánh xạ DFD
sang cấu trúc chương trình; (4) xác định phân
cấp điều khiển; (5) tinh lọc cấu trúc; (6) chọn
mô tả kiến trúc © Dept. of SE, 2001
HUT, Falt. of IT SE-IV.11
Thiết kế cấu trúc hóa
(1) Môđun và tham số
(2) Lưu đồ bong bóng và cấu trúc phân cấp
Lưu đồ bong bóng (Bubble chart)
Cấu trúc phân cấp (Hierarchical structured chart)
(3) Phương pháp phân chia STS
(Source/Transform/Sink) và TR (Transaction)
(4) Phân tích cấu trúc hóa
(5) Chuẩn phân chia môđun
HUT, Falt. of IT © Dept. of SE, 2001 SE-IV.12
(1) Môđun
• Dãy các lệnh nhằm thực hiện chức
năng (function) nào đó
• Có thể được biên dịch độc lập
• Môđun đã được dịch có thể được
môđun khác gọi tới
• Giao diện giữa các môđun thông qua
các biến tham số (arguments)
HUT, Falt. of IT © Dept. of SE, 2001 SE-IV.13
(2a) Lưu đồ bong bóng (Bubble chart)
• Biểu thị luồng xử lý dữ liệu
• Ký pháp
Tên dữ liệu Tên Tên dữ liệu
chức năng
(Dữ liệu vào) (Bong bóng) (Dữ liệu ra)
HUT, Falt. of IT © Dept. of SE, 2001 SE-IV.14
(2b) Cấu trúc phân cấp
(Hierarchical structured chart)
• Là phân cấp biểu thị quan hệ phụ thuộc giữa
các môđun và giao diện (interface) giữa chúng
• Các quy ước:
– Không liên quan đến trình tự gọi các môđun, nhưng
ngầm định là từ trái qua phải
– Mỗi môđun xuất hiện trong cấu trúc 1 lần, có thể
được gọi nhiều lần
– Quan hệ trên dưới: không cần nêu số lần gọi
HUT, Falt. of IT © Dept. of SE, 2001 SE-IV.15
Hierarchical structured chart
• Các quy ước (tiếp):
– Tên môđun biểu thị chức năng (“làm gì”), đặt tên
sao cho các môđun ở phía dưới tổng hợp lại sẽ
biểu thị đủ chức năng của môđun tương ứng phía
trên
– Biến số (arguments) biểu thị giao diện giữa các
môđun, biến số ở các môđun gọi/bịgọi có thể khác
nhau
– Mũi tên với đuôi tròn trắng biểu thị dữ liệu, đuôi
tròn đen (hồng) biểu thị flag
– Chiều của mũi tên là hướng truyền tham số
HUT, Falt. of IT © Dept. of SE, 2001 SE-IV.16
Hierarchical structured chart
Module A
1
Module B Module C Module D
Luồng dữ liệu Module E
Luồng flag
HUT, Falt. of IT © Dept. of SE, 2001 SE-IV.17
(3) Phương pháp phân chia STS, TR
• Thiết kế cấu trúc:
– Phương pháp phân chia STS
(Source/Transform/Sink:
Nguồn/Biếnđổi/Hấpthụ)
– Phương pháp phân chia TR (Transaction)
• Minh họa phân chia chức năng theo
bong bóng của DFD (biểu đồ luồng dữ
liệu)
HUT, Falt. of IT © Dept. of SE, 2001 SE-IV.18
(3a) Phương pháp phân chia STS
1) Chia đối tượng “bài toán” thành các
chức năng thành phần
F3 F5
Bài toán F1 F4
Problem F2
HUT, Falt. of IT © Dept. of SE, 2001 SE-IV.19
Quyết định luồng dữ liệu
chính
2) Tìm ra luồng dữ liệu chính đi qua các chức
năng: từ đầu vào (Input) tới đầu ra (Output)
INPUT
F3
F5
F1 F4
Luồng dữ
liệu chính F2
OUTPUT
HUT, Falt. of IT © Dept. of SE, 2001 SE-IV.20
