Bài giảng Các mẫu thiết kế hướng đối tượng - Chương 5: Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Chương 5
CÁC MẪU KIẾN TRÚC PHẦN MỀM PHỔ DỤNG
5.1 Đặc tả phần mềm
5.2 Đặc tả kiến trúc phần mềm
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
5.4 Kết chương
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 1
5.1 Đặc tả phần mềm
Máy tính số là thiết bị tổng quát hóa, nó có thể giải quyết nhiều
vấn ₫ề mà con người cần giải quyết.
Tại từng thời ₫iểm, ₫ể nhờ máy tính giải quyết 1 vấn ₫ề nào ₫ó, ta
phải lập trình cho máy tính hiểu.
Qui trình phát triển phần mềm miêu tả các công việc chức năng
cần phải thực hiện cùng cách thức, trình tự thực hiện các công
việc chức năng này.
Kết quả của qui trình phát triển phần mềm là bản ₫ặc tả ₫ầy ₫ủ về
phần mềm.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 2
5.1 Đặc tả phần mềm
Đặc tả ₫ầy ₫ủ về phần mềm là ₫ặc tả phần mềm theo nhiều góc
nhìn khác nhau :
. Góc nhìn người dùng : tập các yêu cầu chức năng và phi chức
năng của phần mềm.
. Góc nhìn vĩ mô ₫ể người hiểu : kiến trúc phần mềm và phát sơ
lược về cách giải quyết từng chức năng.
. Góc nhìn chi tiết ₫ể người hiểu : bản thiết kế chi tiết về phần
mềm.
khả thi của chương trình.
. …
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 3
5.2 Đặc tả kiến trúc của hệ thống phần mềm
Kiến trúc phần mềm cho thấy cấu trúc tổng quát, vĩ mô của phần
mềm.
Kiến trúc phần mềm bao gồm các phần tử sau :
. các thành phần : ₫ịnh nghĩa ₫ịa ₫iểm tính toán, thí dụ filter,
database, object, ADT.
. các mối nối (Connector) : làm trung gian cho tương tác giữa
các thành phần. gọi thủ tục, pipe, phát tán sự kiện.
. các thuộc tính : xác ₫ịnh thông tin cho việc phân tích và xây
dựng : chữ ký, ₫iều kiện pre/post, ₫ặc tả RT.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 4
5.2 Đặc tả kiến trúc của hệ thống phần mềm
Các yêu cầu
chức năng
và phi chức
năng
Các chức
năng và
chất lượng
phần mềm
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 5
5.2 Đặc tả kiến trúc của hệ thống phần mềm
Chọn cấu trúc nào ₫ể xây dựng phần mềm lớn ?
trúc bên phải : phần mềm gồm nhiều phần tử cấu thành, các phần tử này
chắc chắn phải có mối quan hệ lẫn nhau.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 6
5.2 Đặc tả kiến trúc của hệ thống phần mềm
Chủng loại các phần tử cấu thành phần mềm như thế nào và mối quan hệ
giữa chúng ra sao ₫ể ta có thể dễ dàng quản lý chúng theo thời gian?
phần mềm là tập các ₫ối tượng.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 7
5.2 Đặc tả kiến trúc của hệ thống phần mềm
Để dễ dàng quản lý các phần tử, ta phải hạn chế tối ₫a sự tương tác giữa
chúng. Tính ₫óng gói của mô hình hướng ₫ối tượng giải quyết vấn ₫ề này.
Hạn chế sự tương tác của từng ₫ối tượng là :
bên ngoài thấy và dù
phần nội bộ của ₫ối tượng có tính kết dính cao nhất có thể có.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 8
5.2 Đặc tả kiến trúc của hệ thống phần mềm
Nếu dùng cấu trúc dạng phẳng cho phần mềm lớn thì cũng rất khó quản lý vì
số lượng thành phần quá lớn. Thường ta sẽ dùng cấu trúc dạng phân cấp
gồm nhiều mức trừu tượng khác nhau.
3
1
2
5
4
6
7
9
8
10
12
11
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 9
5.2 Đặc tả kiến trúc của hệ thống phần mềm
. Ta dùng thuật ngữ kiến trúc phần mềm ₫ể
miêu tả cấu trúc vĩ mô của phần mềm (ở
bất kỳ cấp vĩ mô nào).
. Ta dùng thuật ngữ cấu trúc cụ thể ₫ể
miêu tả cấu trúc của phần tử chức năng ở
cấp thấp nhất mà ta sẽ hiện thực.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 10
5.2 Đặc tả kiến trúc của hệ thống phần mềm
Các yêu cầu
chức năng
Layer 6
và phi chức
năng
Layer 5
Layer 4
Layer 3
Layer 2
Các chức
năng và
chất lượng
phần mềm
Layer 1
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 11
5.2 Đặc tả kiến trúc của hệ thống phần mềm
Các yêu cầu
Layer 6
chức năng
và phi chức
năng
Layer 4
Layer 3
Layer 2
Các chức
năng và
chất lượng
phần mềm
ayr 1
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 12
5.2 Đặc tả kiến trúc của hệ thống phần mềm
Mẫu/Kiểu kiến trúc (Architecture Pattern/Style)
Kiểu kiến trúc ₫ịnh nghĩa 1 họ các kiến trúc phần mềm cụ thể
₫ược giới hạn bởi :
. từ vựng thành phần/mối nối.
. các luật topology.
. các ràng buộc ngữ nghĩa.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 13
5.2 Đặc tả kiến trúc của hệ thống phần mềm
Các ₫ặc ngữ kiến trúc phổ biến
Các hệ thống xử lý dòng dữ liệu : lô tuần tự (Batch sequential),
₫ường ống và lọc (Pipe and filters)
Các hệ thống gọi-trả về : chương trình chính và thủ tục (main
program & subroutines), các cấp có thứ bậc (Hierarchical layers),
hệ thống hướng ₫ối tượng (OO system).
Các máy ảo : Trình thông dịch (Interpreters), hệ thống dựa vào
luật (Rule-based system)
(Communicating processes), các hệ thống xử lý sự kiện (Event
systems).
Blackboard
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 14
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc ₫ơn thể (Monolithic)
Đặc tả : Hệ thống chỉ gồm duy nhất 1 module, module này chứa
mọi thứ của chương trình : danh sách các lệnh thực thi miêu tả giải
thuật cần thực hiện + danh sách các biến dữ liệu bị xử lý.
. giao tiếp giữa các thành phần là cục bộ và rất hiệu quả.
. thích hợp cho những phần mềm nhỏ, ₫ơn giản.
. không thích hợp cho những phần mềm lớn và phức tạp.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 15
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc Chương trình chính và thủ tục
(MainProgram/Subroutine Architecture)
Đặc tả : Hệ thống phần mềm gồm 1 chương trình chính và 1 tập
các thủ tục chức năng cần thiết.
dùng cách phân rã theo dạng cây phân cấp : dựa trên mối quan
hệ ₫ịnh nghĩa-sử dụng.
chỉ có 1 thread kiểm soát duy nhất : ₫ược hỗ trợ trực tiếp bởi các
ngôn ngữ lập trình.
thiết thường ₫ược gộp thành module.
sự ₫úng ₫ắn của các thủ tục mà nó gọi.
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 16
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc Chương trình chính và thủ tục
(MainProgram/Subroutine Architecture)
Main Program
Sub 3
Sub 2
Sub 1
Sub n
Sub n-1
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 17
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc các thành phần (Components based Architecture)
Đặc tả : Hệ thống phần mềm gồm 1 tập các thành phần ₫ộc lập
₫ược ghép nối lỏng lẻo.
Component 2
Component 1
Component n
tương tác
Component 3
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 18
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc các thành phần (Components based Architecture)
Thành phần : là nguyên tử cấu thành phần mềm, nó có 1 số tính
chất sau :
. Reusable : dễ dàng dùng lại cho ứng dụng khác
. Replaceable : dễ dàng ₫ược thay thế bởi thành phần mới
. Not context specific : không có ngữ cảnh
. Extensible : dễ nới rộng
. Encapsulated : ₫óng gói và ẩn chi tiết hiện thực
. Independent : ₫ộc lập cao
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 19
5.3 Các mẫu kiến trúc phổ dụng
Kiến trúc các thành phần (Components based Architecture)
Ưu ₫iểm của kiến trúc các thành phần :
. Ease of deployment : dễ dàng triển khai
. Reduced cost : chi phí thấp
. Ease of development : dễ dàng phát triển
. Reusable : dễ
. Mitigation of technical complexity : giảm nhẹ ₫ộ phức tạp kỹ
thuật
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM
© 2015
Môn : Các mẫu thiết kế hướng ₫ối tượng
Chương 5 : Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng
Slide 20
Tải về để xem bản đầy đủ
68 trang
18520
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Các mẫu thiết kế hướng đối tượng - Chương 5: Các mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_cac_mau_thiet_ke_huong_doi_tuong_chuong_5_cac_mau.pdf
