Giới thiệu cách tiếp cận theo Hướng mô hình

Giới thiệu cách tiếp cận theo Hướng mô hình
access_time 10/25/2015 7:46:54 AM
person Nguyễn Mạnh Hùng
I- Những vấn đề cơ bản của tiếp cận Hướng mô hình
1. Tiếp cận dựa trên tài liệu
Theo phương pháp truyền thống, các dự án lớn thường tiếp cận và phân tích hệ thống thông qua tài liệu của hệ thống. Các tài liệu thể hiện là các bản in giấy và các file dữ liệu điện tử. Và đây cũng chính là tài liệu được sử dụng trong quá trình trao đổi thông tin giữa khách hàng, người sử dụng và đội ngũ phát triển.
Các yêu cầu hệ thống, thông tin thiết kế hệ thống được lưu trữ dưới dạng các tệp văn bản và các bản thiết kế. Kỹ sư hệ thống cần phải quản lý và kiểm soát được tài liệu này. Họ luôn luôn phải phải đảm bảo rằng các tài liệu là hợp lệ và nhất quán và việc phát triển hệ thống luôn tuân thủ các tài liệu
Theo phương pháp tiếp cận này. Quá trình đặc tả hệ thống thường được thực hiện theo mô hình cây (tree). Một hệ thống thường được chia thành các hệ thống con. Các thành phần phần mềm, phần cứng được mô tả theo cây thứ tự và quá trình mô tả đó người ta gọi là cây đặc tả.
Các kỹ sư hệ thống luôn luôn phải thiết đặt các nhân viên trong các bộ phận của hệ thống cùng nhau là việc để thiết kế ra các tài liệu đặc tả của từng hệ thống bộ phận. Họ phải thiết đặt thời gian sao cho hợp lệ để kiểm tra tính chính xác và mức độ hoàn thành của các tài liệu.
Theo cách tiếp cận này, quá trình thiết kế tài liệu sẽ được thực hiện theo chức năng . Người phân tích sẽ dựa theo chức năng của hệ thống và họ sử dụng những công cụ để vẽ lại các chức năng mà họ phân tích được. Các bản vẽ sẽ được lưu trữ trên các file dữ liệu.
Các tài liệu này sẽ được phân tích để đánh giá hiệu quả, tính tin cậy và mức độ an toàn của hệ thống khi được xây dựng.
Quá trình quản lý yêu cầu được thiết lập dựa trên tài liệu. Kỹ sư hệ thống sẽ phải tỉm kiếm các tài liệu yêu cầu kỹ thuật ở các mức độ khác nhau. Các dấu vết giữa các yêu cầu và khả năng thiết kế được duy trì bằng cách xác định các phần của hệ thống hoặc hệ thống con.
Các tài liệu dựa theo cách tiếp cận trên có thể khắt khe về mặt kỹ thuật tuy nhiên có bộc lộ một số nhược điểm sau : Tính đầy đử và tính nhất quán, khi có sự thay đổi, quá trình cập nhật tài liệu rất khó khăn, rất dễ gây đến nguy cơ bị nhầm lẫn. Ngoài ra phương pháp này dẫn đến khó khăn trong việc thừa kế các tài liệu đã thiết kế. Trong việc duy trì hệ thống và việc tái sử dụng các yêu cầu hệ thống là khó khăn. Chính các điều này sẽ dẫn đến việc thiết hiệu quả trong quản lý. Đặc biệt trong quá trình thực hiện test chương trình.
Các vấn đề nêu trên có thể dẫn tới việc các hệ thống được xây dựng bằng phương pháp tiếp cận này có thể có chất lượng không đạt khi bàn giao cho khách hàng.
2. Tiếp cận hướng mô hình
Tiếp cận hướng mô hình là phương pháp mô hình hóa hệ thống thông qua công cụ mô hình hóa. Mô hình hóa hệ thống bao gồm  tài liệu đặc tả, phân tích, thiết kế và xác minh thông tin. Mô hình này bao gồm các yếu tố đại diện như : Tài liệu yêu cầu, tài liệu thiết kế, các ca sử dụng và các mối quan hệ giữ chúng.
Mục đích chính của việc mô tả hệ thống là việc thiết kế một hệ thống đáp ứng đầy đủ yêu cầu của hệ thống thực tế. Trong mô hình hệ thống bao gồm một tập hợp các thành phần. Các thành phần trong hệ thống có thể trao đổi thông tin với nhau thông qua các giao diện. Mỗi thành phần trong hệ thống ngoài việc thực hiện các giao tiếp với các thành phần khác nó còn chứa các thuộc tính. Các thuộc tính và các thành phần được xác định dựa trên việc phân tích yêu cầu của người sử dụng.
3. Các nguyên lý mô hình hóa hệ thống
Mô hình hoá trực quan là việc sử dụng các ngôn ngữ thiết kế có tính chất đồ hoạ và các mô tả ngắn gọn để thể hiện các bản thiết kế phần mềm, ví dụ: ngôn ngữ mô hình hoá hợp nhất UML. Mô hình hóa trực quan cho phép trừu tượng hoá các hệ thống ở mức cao hơn, trong khi đó vẫn duy trì được ngữ nghĩa và cấu trúc căn bản của hệ thống, giúp cho người đọc bản thiết kế dễ nắm bắt cấu trúc tĩnh và ứng xử động của hệ thống. Mô hình hoá trực quan có bốn nguyên tắc cơ bản [5, mô dun 2] như sau:
Nguyên tắc 1: Các mô hình được tạo ra chi phối sâu sắc đến cách tiếp cận và định hướng giải quyết một vấn đề.
Trong phát triển phần mềm, việc chọn các mô hình có thể ảnh hưởng rất lớn đến thế giới quan của người làm phần mềm. Mỗi thế giới quan sẽ dẫn tới một loại mô hình khác nhau với chi phí và lợi ích khác nhau. Nếu xây dựng hệ thống theo con mắt của người thiết kế CSDL, kết quả nhận được sẽ là mô hình quan hệ thực thể nêu ra cách xử lý trong các thủ tục lưu trữ và các trigger. Nếu xây dựng hệ thống thông qua con mắt của người phân tích thiết kế hướng đối tượng, kết quả đầu ra sẽ là một hệ thống có kiến trúc xoay quanh nhiều lớp và mẫu tương tác với nhau, điều khiển các lớp đó làm việc với nhau.
Các mô hình đúng sẽ làm sáng tỏ những bài toán phát triển phần mềm phức tạp, giúp cho người phát triển hệ thống không bị sa lầy vào những vấn đề không cần thiết. Một mô hình sai sẽ làm cho người phát triển dễ bị lạc hướng vì tập trung vào những vấn đề không liên quan.
Nguyên tắc 2: Mỗi mô hình được thể hiện ở mức độ chi tiết khác nhau.
Mỗi mô hình được chọn ở các mức chi tiết khác nhau tùy thuộc vào việc ai là người sử dụng mô hình và tại sao cần sử dụng mô hình.
Ví dụ: Người sử dụng sử dụng khung nhìn trường hợp sử dụng (Use Case View) để biết hệ thống có đáp ứng được yêu cầu nghiệp vụ của họ không, người phân tích thiết kế sử dụng khung nhìn logic (Logical View) trong quá trình phân tích thiết kế hệ thống, người triển khai sử dụng khung nhìn triển khai (Deployment View) để chuẩn bị môi trường cho việc triển khai v.v..
Nguyên tắc 3: Các mô hình tốt nhất là các mô hình được liên hệ trong thực tế.
Tất cả các mô hình đều là sự đơn giản hoá của thực tế. Một mô hình tốt sẽ phản ánh đầy đủ những đặc trưng không thể thiếu về năng lực hệ thống và không che lấp đi bất kỳ một chi tiết quan trọng nào. Mô hình vật lý của một hệ thống cũng có thể không được đáp ứng trên thực tế do bị hạn chế về nguồn tài nguyên và kinh phí. Vì vậy, mỗi mô hình khi xây dựng cần được xem xét và đặt trong thực tế.
Nguyên tắc 4: Không có một mô hình đơn lẻ nào là đầy đủ. Một hệ thống tốt nhất phải được tiếp cận thông qua một tập các mô hình độc lập tương đối với nhau.
“Độc lập tương đối” có nghĩa là các mô hình có thể được xây dựng và xem xét độc lập nhau, nhưng chúng vẫn phải có mối quan hệ tương quan với nhau.
Ví dụ: Để hiểu cấu trúc của một hệ thống hướng đối tượng, những người phát triển phần mềm cần kết hợp xem xét trên một số khung nhìn: khung nhìn trường hợp sử dụng (Use Case View), khung nhìn logic (Logical View), khung nhìn xử lý (Process View), khung nhìn thực thi (Implementation View), khung nhìn triển khai (Deployment View). Mỗi khung nhìn được xây dựng từ những góc nhìn khác nhau để thể hiện cấu trúc và ứng xử của hệ thống. Chúng cùng nhau tạo nên một bản thiết kế đầy đủ, chi tiết cho một hệ thống phần mềm.
II . Ngôn ngữ mô hình hóa hệ thống – System Modeling Language
Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất ban đầu được xác định là một mô hình
ngôn ngữ cho phát triển phần mềm. Ngày nay UML được phát triển mạnh mẽ rất thành công trong nhiều lĩnh vực.
Tổ chức kỹ sư hệ thống thế giới (International Council of Systems Engineering (INCOSE)) thống nhất sử dụng ngôn ngữ UML là ngôn ngữ chính cho việc phát triển ngôn ngữ mô hình hóa hệ thống. Ngôn ngữ mô hình hóa hệ thống được thừa kế từ UML và họ bổ xung và lược bớt một số thành phần UML nhằm để phù hợp trong quá trình mô hình hóa hệ thống. Ngôn ngữ mô hình hóa hệ thống gọi là SysML. Hình dưới đây mô tả mối tương quan giữ UML và SysML.

Hình 1.0 Mối tương quan giữ UML và SysML(SysML = UML ++--)
 
Một số thành phần mở rộng và thay đổi từ UML
  • Lược đồ lớp(class) gọi là lược đồ khối (block) .
  • Lược đồ cấu trúc “composite structure diagram” trong UML gọi là lược đồ khối nội “internal block diagram”  trong SysML .
  • Item flows between elements in the internal block diagram can be modeled.
  • Một số các loại lược đồ mới được bổ sung như: Lược đồ yêu cầu, lược đồ tham số.
  • Định dạng dữ liệu (ISO AP-233) được bổ sung với mục đích hỗ trợ trao đổi dữ liệu giứa các công cụ khác nhau.
 
vertical_align_top
share
Chat...