Phân tích và thiết kế hướng đối tượng sử dụng UML - Thiết kế Class

PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 1 Phân tích và Thiết kế Hướng đối tượng dùng UML Module 13: Thiết kế Class PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 2 Mục tiêu w Tìm hiểu mục đích của bước thiết kế Class và vị trí của công đoạn này trong qui trình w Xác định bổ sung các class và quan hệ của chúng cần để hỗ trợ cho việc cài đặt các cơ chế kiến trúc đã chọn w Xác định và phân tích việc chuyển đổi trạng thái các đối tường trong các class kiểm soát được trạng thái w Tinh chỉnh các quan hệ, operation, và thuộc tính PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 3 Vị trí của Thiết kế Class Architect Designer Architectural Analysis Architecture Reviewer Review the Design Review the Architecture Use-Case Analysis Architectural Design Describe Concurrency Describe Distribution Class Design Subsystem Design Use-Case Design Design Reviewer PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 4 Tổng quan về Class Supplementary Specifications Class Design Architecture Document Design Model Design Guidelines Use-Case Realization Design Classes Design Classes PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 5 Các bước thiết kế Class w Tạo các Design Class ban đầu w Xác định các Persistent Class w Định nghĩa các Operation w Định nghĩa Class Visibility w Định nghĩa các Method w Định nghĩa các trạng thái w Định nghĩa các thuộc tính w Định nghĩa các phụ thuộc w Định nghĩa các mỗi kết hợp w Định nghĩa các quan hệ tổng quát hóa w Giải quyết đụng độ giữa các Use-Case w Xử lý các yêu cầu phi chức năng nói chung w Checkpoints PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 6 Các bước thiết kế Class w Tạo các Design Class ban đầu w Xác định các Persistent Class w Định nghĩa các Operation w Định nghĩa Class Visibility w Định nghĩa các Method w Định nghĩa các trạng thái w Định nghĩa các thuộc tính w Định nghĩa các phụ thuộc w Định nghĩa các mỗi kết hợp w Định nghĩa các quan hệ tổng quát hóa w Giải quyết đụng độ giữa các Use-Case w Xử lý các yêu cầu phi chức năng nói chung w Checkpoints PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 7 Các khảo sát khi thiết kế Class w Class stereotype § Boundary § Entity § Control w Các design pattern khả dụng w Các cơ chế kiến trúc § Persistence § Distribution § … PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 8 Một class phải có một mục tiêu rõ ràng. Một class phải làm một việc gì đó và phải làm tốt điều này ! Cần bao nhiêu Class ? w Nếu nhiều class đơn giản. Nghĩa là mỗi class: § Đóng gói một phần ít hơn trên toàn bộ hệ thống § Nhiều khả năng dùng lại hơn § Dễ cài đặt hơn w Nếu nhiều class phức tạp. Nghĩa là mỗi class: § Đóng gói một phần nhiều hơn trên toàn bộ hệ thống § Ít khả năng dùng lại hơn § Khó cài đặt hơn PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 9 MainForm SubWindow DropDownListButton MainWindow Thiết kế các Boundary Class w Các User interface (UI) boundary class § Công cụ xây dựng giao diện người dùng nào sẽ được sử dụng? § Bao nhiêu giao diện có thể được xây dựng bởi công cụ? w Các External system interface boundary class § Thường được mô hình như subsystem PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 10 Analysis Design FatClass - transientBookeeping + getCommonlyUsedAtt1() + getCommonlyUsedAtt2() + getRarelyUsedAtt3() + getRarelyUsedAtt4() FatClassDataHelper + commonlyUsedAtt1 + commonlyUsedAtt2 FatClassLazyDataHelper + rarelyUsedAtt3 + rarelyUsedAtt4 1 1 FatClass - transientBookeeping + commonlyUsedAtt1 + commonlyUsedAtt2 + rarelyUsedAtt3 + rarelyUsedAtt4 > Thiết kế các Entity Class w Các Entity object thường thụ động và persistent w Các yêu cầu về hiệu năng có thể buộc ta phải tái xây dựng w Xem thêm bước xác định Persistent Class PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 11 Thiết kế Control Class w Chuyện gì xảy ra với các Control Class? § Chúng thật sự cần thiết? § Có phải tách chúng ra không? w Dựa vào đâu để quyết định? § Độ phức tạp § Khả năng thay đổi § Tính phân tán và hiệu năng § Transaction management PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 12 Các bước thiết kế Class w Tạo các Design Class ban đầu w Xác định các Persistent Class w Định nghĩa các Operation w Định nghĩa Class Visibility w Định nghĩa các Method w Định nghĩa các trạng thái w Định nghĩa các thuộc tính w Định nghĩa các phụ thuộc w Định nghĩa các mỗi kết hợp w Định nghĩa các quan hệ tổng quát hóa w Giải quyết đụng độ giữa các Use-Case w Xử lý các yêu cầu phi chức năng nói chung w Checkpoints PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 13 w Mọi thể hiện của class đều đòi hỏi phải lưu giữ trạng thái của nó w Các Persistent class được gán với cơ chế persistence Client Class Persistency Analysis Mechanism (Conceptual) Design Mechanism (Concrete) Implementation Mechanism (Actual) OODBMS RDBMS JDBC to Ingres ObjectStore Legacy Data New Data Course Student Persistency Xác định Persistent Class PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 14 Class Design Database Design Class Database Designer Data Model Designer Database Design Preview w Persistence strategy must be coordinated w Ở đây, nhớ rằng các class đều persistent PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 15 Các bước thiết kế Class w Tạo các Design Class ban đầu w Xác định các Persistent Class w Định nghĩa các Operation w Định nghĩa Class Visibility w Định nghĩa các Method w Định nghĩa các trạng thái w Định nghĩa các thuộc tính w Định nghĩa các phụ thuộc w Định nghĩa các mỗi kết hợp w Định nghĩa các quan hệ tổng quát hóa w Giải quyết đụng độ giữa các Use-Case w Xử lý các yêu cầu phi chức năng nói chung w Checkpoints PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 16 Định nghĩa các Operation wMục đích § Ánh xạ các nhiệm vụ đã xác định ơ mức phân tích thành các operation thực hiện chúng w Những cái cần xem xét: § Tên Operation, signature, và mô tả § Operation visibility § Tầm vực Operation • Class operation hay instance operation PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 17 Nhắc lại: Operation là gì ? CourseOffering addStudent deleteStudent getStartTime getEndTime Class Operation PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 18 :ClassA // Perform responsibility :ClassB :ClassA performResponsibility():result :ClassB Operation: Tìm chúng ở đâu? w Các thông điệp trong các interaction diagram w Các chức năng phụ thuộc vào cài đặt khác § Các chức năng quản trị § Các nhu cầu sao chép class § Các nhu cầu kiểm tra bằng, khác nhau, … PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 19 Đặt tên và mô tả các Operation w Các tên thích hợp cho operation § Chỉ rõ kết quả của operation § Đứng dưới góc nhìn của client § Nhất quán qua tất cả các class w Định nghĩa operation signature § operationName(parameter : class,..) : returnType w Cung cấp một mô tả ngắn, bao gồm ý nghĩa của tất cả các tham số PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 20 Guidelines: Thiết kế Operation Signatures w Khi thiết kế operation signatures phải bảo đảm hàm chứa: § Các tham số truyền theo giá trị hay tham số? § Các tham số có bị thay đổi bởi operation? § Các tham số là optional? § Tham số có giá trị mặc định? § Miền tham số hợp lệ? w Càng ít tham số càng tốt w Truyền các object thay vì “data bits” PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 21 Phát hiện Additional Classes và Relationships Additional classes và relationships có thể được thêm vào để hỗ trợ signature ClassA Class2 op1(var1:Class2): Class3 Class3 PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 22 Public operations Protected operations Private operations Operation Visibility w Tính khả kiến được dùng để cung cấp tính đóng gói w Giá trị có thể là public, protected, hay private PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 23 Class - privateAttribute # protectedAttribute +publicOp() # protectedOp() - privateOp() Ký hiệu tính khả kiến? w Các ký hiệu sau được dùng: § + Public access § # Protected access § - Private access PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 24 Class - classifierScopeAttribute classifierScopeOperation() - instanceScopeAttribute instanceScopeOperation() Tầm vực w Xác định số lượng thể hiện của attribute / operation § Instance: 1 instance cho mỗi class instance § Classifier: 1 instance cho tất cả class instance w Tầm vực mức Classifier được ký hiệu bằng cách gạch dưới tên attribute/operation PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 25 Ví dụ: Scope Student - name - address - nextAvailID : int + addSchedule(theSchedule : Schedule, forSemester : Semester) + getSchedule(forSemester : Semester) : Schedule + hasPrerequisites(forCourseOffering : CourseOffering) : boolean # passed(theCourseOffering : CourseOffering) : boolean + getNextAvailID() : int > - studentID PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 26 MathFunctions > Utility Classes w Thế nào là một Utility Class? § Utility là một class stereotype § Dùng để chỉ các class chứa một bộ các chương trình con miễn phí w Tại sao lại dùng chúng? § Để cung cấp các dịch vụ có thể hữu dụng trong các ngữ cảnh khác nhau § Để gói các hàm thư viện hay các ứng dụng phi đối tượng PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 27 Ví dụ: Utility Classes > MathPack -randomSeed : long = 0 -pi : double = 3.14159265358979 +sin (angle : double) : double +cos (angle : double) : double +random() : double PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 28 Ví dụ: Định nghĩa các Operation CourseOffering (from University Artifacts) > Student. + getTuition() : double + addSchedule(theSchedule : Schedule) + getSchedule(forSemester : Semester) : Schedule + deleteSchedule(forSemester : Semester) + hasPrerequisites(forCourseOffering : CourseOffering) : boolean # passed(theCourseOffering : CourseOffering) : boolean > + getNextAvailID() : int + getStudentID() : int + getName() : string + getAddress() : string (from University Artifacts) > RegistrationController + submitSchedule() + saveSchedule() + getCourseOfferings() : CourseOfferingList + getCurrentSchedule(forStudent : Student, forSemester : Semester) : Schedule + deleteCurrentSchedule() > + new(forStudent : string) + getStudent(withID : string) : Student (from Registration) > Schedule (from University Artifacts) > 0..1 0..1 +registrant 0..* 1 0..1 0..1 +currentSchedule 0..* 0..* +primaryCourses 0..4 +alternateCourses 0..2 ICourseCatalogSystem + getCourseOfferings() + initialize() (from External System Interfaces) > 1 0..* PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 29 (còn tiếp) Bài tập: Định nghĩa các Operation w Hãy cho biết: § Các architectural layers, các package và các phụ thuộc của chúng § Các Design class cho một use case cụ thể PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 30 (còn tiếp) Bài tập: Define Operations (tt.) w Với các design class, hãy xác định: § Các Operation và mô tả hoàn chỉnh của chúng § Operation scope và visibility § Mọi mối quan hệ và các class bổ sung để hỗ trợ cho các operation đã định nghĩa PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 31 Bài tập: Định nghĩa các Operation (tt.) w Xây dựng lược đồ sau: § VOPC class diagram, chứa tất cả các operation, operation signature, và các quan hệ PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 32 Các bước thiết kế Class w Tạo các Design Class ban đầu w Xác định các Persistent Class w Định nghĩa các Operation w Định nghĩa Class Visibility w Định nghĩa các Method w Định nghĩa các trạng thái w Định nghĩa các thuộc tính w Định nghĩa các phụ thuộc w Định nghĩa các mỗi kết hợp w Định nghĩa các quan hệ tổng quát hóa w Giải quyết đụng độ giữa các Use-Case w Xử lý các yêu cầu phi chức năng nói chung w Checkpoints PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 33 Nhắc lại: Package Element Visibility PackageA Class A1 Class A3 Class A2 A B PackageB +Class B1 -Class B2 Public visibility Private visibility Chỉ có thể tham chiếu tới các public class từ bên ngoài package chứa nó OO Principle: Encapsulation PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 34 Các bước thiết kế Class w Tạo các Design Class ban đầu w Xác định các Persistent Class w Định nghĩa các Operation w Định nghĩa Class Visibility w Định nghĩa các Method w Định nghĩa các trạng thái w Định nghĩa các thuộc tính w Định nghĩa các phụ thuộc w Định nghĩa các mỗi kết hợp w Định nghĩa các quan hệ tổng quát hóa w Giải quyết đụng độ giữa các Use-Case w Xử lý các yêu cầu phi chức năng nói chung w Checkpoints PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 35 Định nghĩa các Method w Method là gì ? § Mô tả cài đặt của operation w Mục đích § Định nghĩa các khía cạnh đặc biệt của operation implementation w Những gì cần xem xét: § Các thuật toán đặc biệt § Các object và các operation khác cần sử dụng § Cách cài đặt và sử dụng các attribute và các tham số § Cách cài đặt và sử dụng các mối quan hệ PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 36 Các bước thiết kế Class w Tạo các Design Class ban đầu w Xác định các Persistent Class w Định nghĩa các Operation w Định nghĩa Class Visibility w Định nghĩa các Method w Định nghĩa các trạng thái w Định nghĩa các thuộc tính w Định nghĩa các phụ thuộc w Định nghĩa các mỗi kết hợp w Định nghĩa các quan hệ tổng quát hóa w Giải quyết đụng độ giữa các Use-Case w Xử lý các yêu cầu phi chức năng nói chung w Checkpoints PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 37 Định nghĩa các trạng thái wMục đích § Thiết kế ảnh hưổng của trạng thái đối tượng lên hành vi của nó § Phát triển statecharts để mô hình các hành vi này w Những gì cần xem xét: § Những object nào có trạng thái đáng kể? § Cách xác định các trạng thái của một object? § Cách ánh xạ statechart với phần còn lại của mô hình? PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 38 State Name stateVar : type = value entry/ entry action do/ activity exit/ exit action event(args) [guard condition] / operation(args) ^target.sendEvent(args) State Event Transition Action Activity Statechart là gì? w Là 1 đồ thị có hướng với các node là các trạng thái nối với nhau bới các transition wMô tả lịch sử đời sống của đối tượng PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 39 w Trang thái bắt đầu (Initial state) § Là trạng thái khi mới được khởi tạo của object § Mang tính bắt buộc § Chỉ có thể có 1 initial state w Trang thái kết thúc (Final state) § Chỉ vị trí kết thúc đời sống của object § Optional § Có thể có nhiều Final state Initial state Các trạng thái đặc biệt PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 40 Qui trình suy dẫn ra Statecharts w Xác định và định nghĩa các trạng thái w Xác định các event w Xác định các transition (hồi đáp lại các event) w Thêm các activity và các action PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 41 w Significant, dynamic attributes w Sự tồn tại và không tồn tại của các link numStudents < 100 Open Số sinh viên tối đa trong 1 lớp là 100 numStudents > = 100 Closed Assigned Unassigned Link to Professor Exists Link to Professor Doesn’t Exist Professor CourseOffering 0..* 0..1 Xác định và định nghĩa các trạng thái PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 42 +instructor CourseOffering + addProfessor() + removeProfessor() > Professor >0..10..* Events: addProfessor, removeProfessor Xác định các Event w Xem xét các class interface operation PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 43 Unassigned Assigned removeProfessor addProfessor +instructor CourseOffering + addProfessor() + removeProfessor() > Professor >0..10..* Xác định các Transition w Với mỗi trạng thái, xác định events nào gây ra transitions đến trạng thái nào, bao gồm các điều kiện kiểm soát, nếu cần w Transitions mô tả điều gì xảy ra khi đối tượng hồi đáp lại một event nhân được PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 44 State A State B do: activity event[ condition ] / action State Cactivity action entry: action Thêm Activities và Actions w Activities § Kết hợp với một trạng thái § Bắt dầu khi trạng thái bắt đầu § Cần thời gian để hoàn tất § Có thể ngắt w Actions § Kết hợp với 1 transition § Cần thời gian không đáng kể để hoàn tất § Không thể ngắt ngang PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 45 Gửi Events wMột event có thể gây ra việc gửi một event khác wMột activity cùng có thể gửi event đến object khác State B do: ^TargetObject.event State A event ^TargetObject.event PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 46 Ví dụ: Statechart add student / numStudents = numStudents + 1 Unassigned Assigned Full Cancelled do: Send cancellation notices Committed do: Generate class roster closeRegistration [ has Professor assigned ] close / numStudents = 0 addProfessor closeRegistration remove student / numStudents = numStudents - 1 cancel removeProfessor [ numStudents = 10 ] close[ numStudents < 3 ] closeRegistration[ numStudents >= 3 ] close[ numStudents >= 3 ] add student / numStudents = numStudents + 1 cancel remove student / numStudents = numStudents - 1 close [ numStudents = 10 ] cancel PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 47 Ví dụ: Statechart với các trạng thái lồng nhau superstate substate add student / numStudents = numStudents + 1 Open Unassigned Assigned H add a professor Closed Cancelled do: Send cancellation notices Full Committed do: Generate class roster closeRegistration close remove a professor close[ numStudents < 3 ] [ numStudents = 10 ] closeRegistration[ numStudents >= 3 ] close[ numStudents >= 3 ] closeRegistration [ has Professor assigned ] close / numStudents = 0 remove student / numStudents = numStudents - 1 cancel cancel PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 48 Những Object có Significant State? w Các Object có vai trò thể hiện rõ bởi state transitions w Các use case phức tạp là state-controlled w Không cần mô hình hóa tất cả các object § Các Object dễ dàng cài đặt § Các Object không thuộc loại state-controlled § Các Object chỉ với một trạng thái PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 49 Open Full add student / numStudents = numStudents + 1 [numStudents = 10] CourseOffering /- numStudents + addStudent() (Stay tuned for derived attributes) Cách Statecharts gắn với phần còn lại? w Các Event biến thành các operation w Các Method phải được cập nhật với các thông tin đặc thù cho các trạng thái w Các trạng thái được biểu diễn bởi attributes § Chúng là input cho bước định nghĩa Attribute PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 50 Bài tập: Định nghĩa States (optional) w Hãy cho biết: § Tất cả các design classe w Hãy xác định: § Các Class vứi significant state-controlled behavior § Các trạng thái và transitions quan trong của class w Hãy xây dựng lược đồ: § Statechart của một class PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 51 Các bước thiết kế Class w Tạo các Design Class ban đầu w Xác định các Persistent Class w Định nghĩa các Operation w Định nghĩa Class Visibility w Định nghĩa các Method w Định nghĩa các trạng thái w Định nghĩa các thuộc tính w Định nghĩa các phụ thuộc w Định nghĩa các mỗi kết hợp w Định nghĩa các quan hệ tổng quát hóa w Giải quyết đụng độ giữa các Use-Case w Xử lý các yêu cầu phi chức năng nói chung w Checkpoints PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 52 Định nghĩa Attributes wMục đích § Formalize definition of attributes w Những gì cần xem xét: § Persistency § Visibility § Tên gọi, kiểu, và giá trị mặc định PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 53 Nhắc lại: Thế nào là Attribute? :CourseOffering number = 101 startTime = 900 endTime = 1100 :CourseOffering number = 104 startTime = 1300 endTime = 1500 CourseOffering number startTime endTime Class Attribute Object Attribute Value PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 54 Cách tìm ra các Attribute? w Khảo sát mô tả của các method w Khảo sát các trạng thái w Bất kỳ thông tin nào mà class cần duy trì PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 55 Biểu diễn Attribute wMô tả name, type, và giá trị mặc định § attributeName : Type = Default w Tuân thủ qui ước đặt tên của NNLT và dự án w Type phải là KDL cơ sở trong NNLT cài đặt § Các KDL định sẵn, người dùng đ/n wMô tả tình khả kiến § Public: ‘+’ § Private: ‘-’ § Protected: ‘#’ PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 56 Các Derived Attribute w Thế nào là derived attribute? § Một attribute mà giá trị co thể tính từ giá trị của các attribute khác w Khi nào dùng chúng? § Khi không đủ thời gian để tính lại giá trị mỗi khi cần thiết § Dung hòa giữa thời gian thực hiện và bộ nhớ sử dụng PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 57 Ví dụ: Define Attributes Student. - name : string - address : string > - nextAvailID : int - studentID : int - dateofBirth : Date (from University Artifacts) > RegistrationController (from Registration) > Schedule - semester : Semester (from University Artifacts) > CourseOffering - number : String = "100" - startTime : Time - endTime : Time - days : string /- numStudents : int = 0 (from University Artifacts) > ICourseCatalogSystem (from External System Interfaces) > 0..1 0..1 +registrant 0..* 1 0..1 0..1 +currentSchedule 0..* 0..* +primaryCourses 0..4 +alternateCourses 0..2 PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 58 (còn tiếp) Bài tập: Define Attributes (optional) w Hãy cho biết: § Các architectural layers, các package và phụ thuộc của chúng § Các Design class của một use case cụ thể PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 59 (còn tiếp) Bài tập: Define Attributes (tt.) w Với các design class hãy xác định: § Các Attribute và mô tả đầy đủ của nó § Tầm vực và tính khả kiến của Attribute § Mọi mối quan hệ và class bổ sung để hỗ trợ cho việc định nghĩa các attribute và attribute signatures PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 60 Bài tập: Define Attributes (cont.) w Xây dựng lược đồ: § VOPC class diagram, chứa tất cả các attribute và mối quan hệ PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 61 Các bước thiết kế Class w Tạo các Design Class ban đầu w Xác định các Persistent Class w Định nghĩa các Operation w Định nghĩa Class Visibility w Định nghĩa các Method w Định nghĩa các trạng thái w Định nghĩa các thuộc tính w Định nghĩa các phụ thuộc w Định nghĩa các mỗi kết hợp w Định nghĩa các quan hệ tổng quát hóa w Giải quyết đụng độ giữa các Use-Case w Xử lý các yêu cầu phi chức năng nói chung w Checkpoints PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 62 w Dependency là gì? § Là một loại quan hệ giữa hai object wMục đích § Xác định những nơi KHÔNG cần đến các mối quan hệ cấu trúc w Những gì cần xem xét : § Những gì buộc supplier trở nên nhìn thấy được bởi client Client Supplier Định nghĩa Dependency PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 63 w Association là quan hệ câu trúc w Dependency là quan hệ phi cấu trúc w Để “nói chuyện” được, object phải khả kiến § Tham chiếu đến biến cục bộ § Tham chiếu đến tham số § Tham chiếu toàn cục § Tham chiếu đến trường dữ liệu (Field) Association Client Supplier1 Supplier2 Dependency So sánh Dependency và Association PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 64 ClassA op1 () ClassB Local Variable Visibility w Operation op1() chứa một biến cục bộ có kiểu ClassB PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 65 ClassA op1 (param1: ClassB) ClassB Parameter Visibility w Thể hiện của ClassB được truyền đến cho thể hiện của ClassA PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 66 ClassUtility utilityOp () ClassA op1 () Global Visibility w Thể hiện của ClassUtility khả kiến với mọi dối tượng vì nó là toàn cục (global) PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 67 w Bám vào các quan hệ trong thế giới thực w Bám váo các quan hệ yếu nhất (dependency) w Quan hệ là “thường trực”? Dùng association (field visibility) w Quan hệ là “nhất thời”? Dùng dependency § Nhiều object chia sẻ chung 1 instance • Truyền instance như tham số (parameter visibility) • Đặt instance là global (global visibility) § Các object không chia sẻ cùng 1 instance (local visibility) w Cần bao nhiêu thời gian để create/destroy? § Chi phí ? Dùng field, parameter, hoặc global visibility Chọn lựa nào đúng? CÒN TÙY Xác định Dependency PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 68 Ví dụ: Trước khi định nghĩa Dependency ICourseCatalogSystem + getCourseOfferings(forSemester : Semester) : CourseOfferingList (from External System Interfaces) > Student - name - address - StudentID : int + addSchedule(theSchedule : Schedule, forSemester : Semester) + getSchedule(forSemester : Semester) : Schedule + hasPrerequisites(forCourseOffering : CourseOffering) : boolean # passed(theCourseOffering : CourseOffering) : boolean (from University Artifacts) > RegistrationController + // submit schedule() + // save schedule() + // create schedule with offerings() + // getCourseOfferings(forSemester) : CourseOfferingList (from Registration) > 0..1 0..1 registrant 0..* 1 courseCatalog Schedule - semester + submit() + // save() # any conflicts?() + // create with offerings() (from University Artifacts) > 0..* 1 0..1 0..1 currentSchedule CourseOffering - number : String = "100" - startTime : Time - endTime : Time - days : Enum + addStudent(studentSchedule : Schedule) + removeStudent(studentSchedule : Schedule) + new() + setData() (from University Artifacts) > 0..* 0..4 primaryCourses 0..* 0..2 alternateCourses PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 69 Ví dụ: Sau khi định nghĩa Dependency Global visibility Parameter visibility ICourseCatalogSystem + getCourseOfferings(forSemester : Semester) : CourseOfferingList (from External System Interfaces) > Student - name - address - StudentID : int + addSchedule(theSchedule : Schedule, forSemester : Semester) + getSchedule(forSemester : Semester) : Schedule + hasPrerequisites(forCourseOffering : CourseOffering) : boolean # passed(theCourseOffering : CourseOffering) : boolean (from University Artifacts) > RegistrationController + // submit schedule() + // save schedule() + // create schedule with offerings() + // getCourseOfferings(forSemester) : CourseOfferingList (from Registration) > 0..1 0..1 registrant Schedule - semester + submit() + // save() # any conflicts?() + // create with offerings() (from University Artifacts) > 0..* 1 0..1 0..1 currentSchedule CourseOffering - number : String = "100" - startTime : Time - endTime : Time - days : Enum + addStudent(studentSchedule : Schedule) + removeStudent(studentSchedule : Schedule) + new() + setData() (from University Artifacts) > 0..* 0..4 primaryCourses 0..* 0..2 alternateCoursesField visibility Field visibility PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 70 Các bước thiết kế Class w Tạo các Design Class ban đầu w Xác định các Persistent Class w Định nghĩa các Operation w Định nghĩa Class Visibility w Định nghĩa các Method w Định nghĩa các trạng thái w Định nghĩa các thuộc tính w Định nghĩa các phụ thuộc w Định nghĩa các mỗi kết hợp w Định nghĩa các quan hệ tổng quát hóa w Giải quyết đụng độ giữa các Use-Case w Xử lý các yêu cầu phi chức năng nói chung w Checkpoints PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 71 Định nghĩa Associations wMục đích § Tinh chỉnh các association còn lại w Những gì cần xem xét : § Cân nhắc giữa Association và Aggregation § Cân nhắc giữa Aggregation và Composition § Cân nhắc giữa Attribute và Association § Chiều của quan hệ (Navigability) § Thiết kế Association class § Thiết kế bản số (Multiplicity design) PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 72 Whole Part Whole Aggregation Part Nhắc lại: Composition là gì ? w Là một dạng của aggregation với tính sở hữu cao và trùng khớp về chu kỳ sống § “Bộ phận” không thể tồn tại lâu hơn “toàn thể” PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 73 w Shared Aggregation w Non-shared Aggregation 1 Whole Part1..* 0..* Bản số > 1 Whole Part1 0..* Bản số = 1 Theo định nghĩa, composition là non-shared aggregation Whole Part0..* Bản số = 1 Composition Aggregation: Shared hay không shared PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 74 aggregation composition Class1 Class1 Class2 Class2 Aggregation hay Composition? w Xem xét § Chu kỳ sống của Class1 và Class2 PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 75 Ví dụ: Composition Student Schedule1 0..* RegisterForCoursesForm 1 1 RegistrationController PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 76 Cân nhắc giữa Attributes và Composition w Dùng composition khi § Các thuộc tính cần được nhận dạng độc lập § Nhiều class có chung các thuộc tính § Các thuộc tính có cấu trúc phức tạp và bản thân chúng cũng có thuộc tính riêng § Các thuộc tính có hành vi riêng (phức tạp) § Các thuộc tính có quan hệ riêng w Các trường hợp còn lại dùng attributes PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 77 Ví dụ: Attributes/Composition Composition of separate class Attributes 0..*1 Student - name - address > - nextAvailID : int - StudentID : int - dateofBirth : Date + addSchedule() + getSchedule() + delete schedule() + hasPrerequisites() # passed() > Schedule + submit() + // save() # any conflicts?() + // create with offerings() + new() + passed() > - Semester PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 78 ? Schedule CourseOffering 0..40..* primaryCourses Schedule CourseOffering 0..40..* primaryCourses Schedule CourseOffering 0..40..* primaryCourses Chiều của quan hệ w Khảo sát các interaction diagram w Ngay cả khi cả 2 chiều đều có vẻ cần thiết, vẫn có thể chỉ 1 chiều hoạt động § Một chiều quan hệ ít xảy ra § Số thể hiện của một class ít PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 79 Ví dụ: Tinh chỉnh chiều quan hệ w Tổng số Schedule nhỏ, hay w Không bao giờ cần một list Schedule có CourseOffering xuất hiện trên đó w Tổng số CourseOffering nhỏ, hay w Không bao giờ cần một list CourseOffering có Schedule xuất hiện trên đó w Tổng số CourseOffering và Schedule đều không nhỏ w Phải quan tâm đến cả 2 chiều Schedule CourseOffering 0..40..* primaryCourses Schedule CourseOffering 0..40..* primaryCourses Schedule CourseOffering 0..40..* primaryCourses PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 80 Ví dụ: Thiết kế Association Class Schedule CourseOffering 0..40..* primaryCourses PrimaryScheduleOfferingInfo - grade: char = I alternateCourses 0..20..* 0..* Schedule CourseOffering 11 0..4 0..20..* alternateCourses primaryCourseOfferingInfo PrimaryScheduleOfferingInfo - grade: char = I Design Decisions PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 81 w Bản số = 1, hay = 0..1 § Có thể cài đặt đơn giản như một giá trị hay pointer § Không cần thiết kế gì thêm w Bản số > 1 § Không thể dùng giá trị đơn hay pointer § Cần thực hiện thêm một số công việc thiết kế Professor CourseOffering 0..*0..1 Professor CourseOffering 0..*0..1 instructor instructor Thiết kế bản số Cần một container PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 82 Multiplicity Design Options wMô hình hóa tường minh một container class w Ghi chú instructorProfessor CourseOffering 0..*0..1 CourseOffering > Professor > CourseOfferingList + new() + add() 1 0..* 0..10..1 +instructor Professor CourseOffering 0..*0..1 instructor List PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 83 Item ListParameterized Class Formal arguments Parameterized Class (template) là gì? w Là một class dùng để định nghĩa các class khác w Thường dùng cho các container class § Một số container class thông dụng: • Set, list, dictionary, stack, queue, … PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 84 Thể hiện của Parameterized Class Instantiated Class > Parameterized Class Formal arguments Instantiated Class HAY Kết buộc ẩnKết buộc tường minh PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 85 Ví dụ: Thể hiện của Parameterized Class CourseOffering >CourseOfferingList 1 0..* Trước Sau > List Item CourseOfferingList CourseOffering List CourseOfferingHAY PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 86 CourseOfferingProfessor isTeaching( ) : Boolean 0..1 0..* hasInstructor( ) : Boolean Multiplicity Design: Optionality w Nếu một link là tùy chọn, hãy cèn thêm một operation để kiểm tra sự tồn tại của link PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 87 (còn tiếp) Bài tập: Đ/n Dependency và Association w Hãy cho biết: § Use-case realization của 1 use case và chi tiết thiết kế của 1 subsystem § Thiết kế của tất cả các design element PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 88 (còn tiếp) Bài tập: Đ/n Dependenc và Association (tt.) w Hãy xác định: § Chiều của mỗi quan hệ § Mọi class cần bổ sung để hỗ trợ cho việc thiết kế quan hệ § Mọi association được tinh chỉnh thành dependency § Mọi association được tinh chỉnh thành aggregation hoặc composition § Mọi tinh chỉnh liên quan đến bản số PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 89 Bài tập: Đ/n Dependency và Association (tt.) w Xây dựng lược đồ § Một bản cập nhật của VOPC, bao gồm cả các tinh chỉnh quan hệ PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 90 Các bước thiết kế Class w Tạo các Design Class ban đầu w Xác định các Persistent Class w Định nghĩa các Operation w Định nghĩa Class Visibility w Định nghĩa các Method w Định nghĩa các trạng thái w Định nghĩa các thuộc tính w Định nghĩa các phụ thuộc w Định nghĩa các mỗi kết hợp w Định nghĩa các quan hệ tổng quát hóa w Giải quyết đụng độ giữa các Use-Case w Xử lý các yêu cầu phi chức năng nói chung w Checkpoints PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 91 Định nghĩa quan hệ tổng quát hóa w Mục đích § Xác định các khả năng dùng lại § Tinh chỉnh cây kế thừa để có thể cài đặt hiệu quả w Những gì cần xem xét: § So sánh Abstract classes với concrete classes § Bài toán đa kế thừa § So sánh Generalization và Aggregation § Tổng quát hóa để hỗ trợ tái sử dụng trong cài đặt § Tổng quát hóa để hỗ trợ đa xạ (polymorphism) § Tổng quát hóa để hỗ trợ đa hình (metamorphosis) § Mô phỏng tổng quát hóa PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 92 Nhắc lại: Generalization wMột class chi sẻ cấu trúc và hành vi của một hay nhiều class w Là quan hệ “Là một dạng của” w Trong phân tích, ít khi dùng đến Account balance name number Withdraw() CreateStatement() Checking Savings GetInterest() Superclass (parent) Subclasses Generalization Relationship descendents ancestor PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 93 Lion talk () Tiger talk () Animal {abstract} talk () {abstract} Không có thể hiện của Animal Tất cả các object đều hoặc là Lion hoặc là Tiger Abstract class Abstract operation Communication Chuyên biệt hóa Abstract và Concrete Class w Abstract class không có bất kỳ thể hiện nào w Concrete classes có thể có thể hiện (object) PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 94 Airplane Helicopter Wolf Horse FlyingThing Animal Bird multiple inheritance Dùng đa kế thức chỉ khi thật cần thiết, và phải luôn cẩn thận ! Nhắc lại: Đa kế thừa wMột class có thể kế thừa từ nhiều class PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 95 Tên của attribute hay operation bị trùng Lặp lại việc kế thừa FlyingThing color getColor Animal color getColor Bird FlyingThing Animal Bird AnimateObject color Các vấn đề của đa kế thừa Lời giải của các vấn đề trên phụ thuộc cài đặt cụ thể PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 96 Các ràng buộc của quan hệ tổng quát hóa w Complete (Hoàn chỉnh) § Kết thúc toàn bộ cây kế thừa trong thiết kế w Incomplete (Không hoàn chỉnh ) § Cây kế thừa có thể mở rộng w Disjoint (Phân tách) § Các Subclass loại trừ lần nhau § Không hỗ trợ đa kế thừa w Overlapping (Chồng lắp) § Các Subclass không loại trừ lẫn nhau § Hỗ trợ đa kế thừa PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 97 Ví dụ: Generalization Constraints Asset Real Estate Bank Account Security Saving Checking Stock Bond {disjoint} {disjoint,complete} {disjoint} Kết thúc cây kế thừa Không hỗ trợ đa kế thừa PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 98 Ví dụ: Generalization Constraints (tt.) Vehicle Water Vehicle Land Vehicle Amphibious Vehicle {overlapping} Hỗ trợ đa kế thừa PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 99 Window WindowWithScrollbar Scrollbar Có đúng không? Chọn Generalization hay Aggregation w Rất dễ nhầm lẫm giữa Generalization và aggregation § Generalization biểu diễn quan hệ “là một” hay “dạng của” § Aggregation biểu diễn quan hệ “một bộ phận của” PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 100 Scrollbar Window WindowWithScrollbar 11 Window WindowWithScrollbar Scrollbar Một WindowWithScrollbar “là một” Window Một WindowWithScrollbar “chứa một” Scrollbar Chọn Generalization hay Aggregation PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 101 Sử dụng quan hệ tổng quát hóa w Chia sẻ các thuộc tính và hành vi chung w Chia sẻ cài đặt w Cài đặt cơ chế Polymorphism w Cài đặt cơ chế Metamorphosis PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 102 Sử dụng quan hệ tổng quát hóa w Chia sẻ các thuộc tính và hành vi chung w Chia sẻ cài đặt w Cài đặt cơ chế Polymorphism w Cài đặt cơ chế Metamorphosis PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 103 List insertTop (Item) insertBottom (Item) removeTop () removeBottom () insert (Item, position) Stack Animal talk () Lion Tiger talk () talk () Các class trên có tuân thủ IS-A style of programming? Chia sẻ các thuộc tính và hành vi chung w Tuân thủ qui tắc lập trình “Là một dạng của” w Khả năng thay thể Class PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 104 Animal talk () Lion Tiger talk () talk () Chia sẻ các thuộc tính và hành vi chung (tt) List insertTop (Item) insertBottom (Item) removeTop () removeBottom () insert (Item, position) Stack PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 105 Sử dụng quan hệ tổng quát hóa w Chia sẻ các thuộc tính và hành vi chung w Chia sẻ cài đặt w Cài đặt cơ chế Polymorphism w Cài đặt cơ chế Metamorphosis PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 106 List insertBottom (Item) removeBottom () insert (Item, position) Stack SequentialContainer insertTop (Item) removeTop () List insertTop (Item) insertBottom (Item) removeTop () removeBottom () insert (Item, position) Stack Chia sẻ cài đặt: Factoring (phân chia) w Hỗ trợ khả năng dùng lại khi cài đặt class khác w Không thể dùng nếu class bạn muốn “dùng lại” không thể thay đổi PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 107 List insertBottom (Item) removeBottom () insert (Item, position) remove (position) Stack push (Item) pop (): Item 11 List insertTop (Item) insertBottom (Item) removeTop () removeBottom () insert (Item, position) Stack Chia sẻ cài đặt: Delegation (đại diện) w Hổ trợ khả năng dùng lại khi cài đặt class khác w Không thể dùng nếu class bạn muốn “dùng lại” không thể thay đổi PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 108 List insertBottom (Item) removeBottom () insert (Item, position) remove (position) insertTop (Item) Stack push (Item) pop () push() and pop() có thể truy cập đến các method của List nhưng các thể hiện của Stack thì không > Quan hệ kế thừa dạng > w Các public operation, attribute và relationship của tổ tiên không nhìn thấy được bởi các client của các thể hiện của các class con cháu w Các class con cháu phải định nghĩa các truy cập đến operations, attributes, và relationships của tổ tiên PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 109 Sử dụng quan hệ tổng quát hóa w Chia sẻ các thuộc tính và hành vi chung w Chia sẻ cài đặt w Cài đặt cơ chế Polymorphism w Cài đặt cơ chế Metamorphosis PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 110 Manufacturer A Manufacturer B Manufacturer C OO Principle: Encapsulation Nhắc lại: Polymorphism là gì ? w Khả năng che dấu nhiều cài đặt bên dưới một interface duy nhất PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 111 Cài đặt Polymorphism Không có Polymorphism Có Polymorphism Animal talk () Lion Tiger talk () talk () if animal = “Lion” then do the Lion talk else if animal = “Tiger” then do the Tiger talk end do the Animal talk PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 112 So sánh Interface và Generalization w Các Interface hỗ trợ biểu diễn độc lập với cài đặt của polymorphism § Realization relationships có thể băng ngang qua cấu trúc phân cấp của quan hệ tổng quát hóa w Các Interface chỉ thuần là đặc tả, không có hành vi § Abstract base class có thể định nghĩa attributes và associations w Các Interface hoàn toàn độc lập với quan hệ kế thừa § Generalization thường dùng để cài đặt việc dùng lại § Interfaces thường dùng để đặc tả việc tái sử dụng các hành vi w Generalization cung cấp một cách cài đặt polymorphism PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 113 Dùng QH tổng quát hóa để cài Polymorphism w Chỉ cung cấp interface cho các class con cháu? § Thiết kế tổ tiên như một abstract class § Mọi method cài đặt ở các class con cháu w Cung cấp interface và behavior mặc định cho các class con cháu? § Thiết kế tổ tiên như một concrete class với các method mặc định § Cho phép dùng các polymorphic operation w Cung cấp interface và behavior bắt buộc cho các class con cháu? § Thiết kế tổ tiên là concrete class § Không cho phép các polymorphic operation PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 114 Sử dụng quan hệ tổng quát hóa w Chia sẻ các thuộc tính và hành vi chung w Chia sẻ cài đặt w Cài đặt cơ chế Polymorphism w Cài đặt cơ chế Metamorphosis PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 115 Metamorphosis tồn tại trong thể giới thực Làm sao mô hình hóa chúng? Metamorphosis là gì? wMetamorphosis § 1. Một thay đổi trong hình dạng, cấu trúc, hay chức năng; đặc biệt là các thay đổi vật lý mà các động vật phải trải qua, như con nòng nọc biến thành con ếc § 2. Mọi thay đổi được ghi nhận, như trong các ký tự, thể hiện, hoặc điều kiện § Xem thêm Webster’s New World Dictionary, Simon & Schuster, Inc., 1979 PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 116 FulltimeStudent name address studentID gradDate ParttimeStudent name address maxNumCourses studentID Ví dụ: Metamorphosis w Trong trường đại học, có full time students và part time students § Full time students có ngày tốt nghiệp dự kiến còn part time students lại không § Part time students có thể đăng ký học tối đa 3 môn trong khi full time students không bị giới hạn PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 117 Chuyện gì xảy ra nếu một part-time student trở thành full-time student? FulltimeStudent Student name address studentID gradDate ParttimeStudent maxNumCourses Một hướng tiếp cận Modeling Metamorphosis w Có thể tạo một quan hệ tổng quát hóa PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 118 1 1 Classification ParttimeClassification maxNumCourses Student name address studentID FulltimeClassification gradDate FulltimeStudent Student name address studentID gradDate ParttimeStudent maxNumCourses Một hướng tiếp cận khác w Quan hệ kế thừa có thể dùng để mô hình hóa cấu trúc, hành vi và quan hệ chung và tạo quan hệ với phần “thay đổi” PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 119 : Student : Fulltime Classification : Student Manager : Parttime Classification delete create change to full time Một hướng tiếp cận khác (tt) wMetamorphosis được hoàn tất bởi object “nói chuyện với” phần “thay đổi” PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 120 studentID 11 ResidentInformation dorm room roomKeyID Student name address10..1 Classification Metamorphosis và tính mềm dẻo w Kỹ thuật này thêm tính mềm dẻo cho mô hình ParttimeClassification maxNumCourses FulltimeClassification gradDate PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 121 Bài tập: Định nghĩa Generalizations w Hãy cho biết: § Tất cả các design class w Hãy xác định: § Tât cả các tinh chỉnh liên quan đên generalizations có sẵn § Mọi ứng dụng generalization mới • Kiểm tra là đã xem xétmọi metamorphosis w Xây dựng các lược đồ: § Class diagram chứa mọi quan hệ tổng quát hóa mới (hay đã tính chỉnh) giữa các class § Tinh chỉnh use-case realizations (optional) PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 122 Các bước thiết kế Class w Tạo các Design Class ban đầu w Xác định các Persistent Class w Định nghĩa các Operation w Định nghĩa Class Visibility w Định nghĩa các Method w Định nghĩa các trạng thái w Định nghĩa các thuộc tính w Định nghĩa các phụ thuộc w Định nghĩa các mỗi kết hợp w Định nghĩa các quan hệ tổng quát hóa w Giải quyết đụng độ giữa các Use-Case w Xử lý các yêu cầu phi chức năng nói chung w Checkpoints PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 123 Giải quyết đụng độ giữa các Use-Case w Nhiều use case có thể truy cập riêng rẽ đến các design object w Options § Dùng cơ chế truyền message đồng bộ => đến trước được xử lý trước § Xác định các operation (hay code) cần protect § Áp dụng cơ chế access control • Lập hàng đợi Message • Semaphores (hoặc 'tokens') • Các cơ chế khóa khác w Lời giải phụ thuộc nhiều vào môi trường cài đặt PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 124 Các bước thiết kế Class w Tạo các Design Class ban đầu w Xác định các Persistent Class w Định nghĩa các Operation w Định nghĩa Class Visibility w Định nghĩa các Method w Định nghĩa các trạng thái w Định nghĩa các thuộc tính w Định nghĩa các phụ thuộc w Định nghĩa các mỗi kết hợp w Định nghĩa các quan hệ tổng quát hóa w Giải quyết đụng độ giữa các Use-Case w Xử lý các yêu cầu phi chức năng nói chung w Checkpoints PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 125 Xử lý các yêu cầu phi chức năng nói chung Analysis Class Analysis Mechanism(s) Student Schedule CourseOffering Course RegistrationController Persistency, Security Persistency, Legacy Interface Persistency, Legacy Interface Distribution Persistency, Security Analysis Design Implementation Remote Method Invocation (RMI) Persistency Analysis Mechanism (Conceptual) Design Mechanism (Concrete) Implementation Mechanism (Actual) OODBMS RDBMS JDBC ObjectStore Java 1.2 from Sun Legac y Data New Data Distribution Persistency Design Guidelines Some Design Class PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 126 Các bước thiết kế Class w Tạo các Design Class ban đầu w Xác định các Persistent Class w Định nghĩa các Operation w Định nghĩa Class Visibility w Định nghĩa các Method w Định nghĩa các trạng thái w Định nghĩa các thuộc tính w Định nghĩa các phụ thuộc w Định nghĩa các mỗi kết hợp w Định nghĩa các quan hệ tổng quát hóa w Giải quyết đụng độ giữa các Use-Case w Xử lý các yêu cầu phi chức năng nói chung w Checkpoints PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 127 Checkpoints: Các Class w Tên của mỗi class có phản ánh rõ vai trò của nó không? w Class có biểu diễn một single well-defined abstraction? w Tất cả các attribute và trách nhiệm có gắn kết với nhau? w Có bất kỳ class attribute, operation hay relationship nào cần tổng quát hóa, nghĩa là, chuyển lên tổ tiên không? w Mọi yêu cầu trên class đã xử lý? w Mọi đòi hỏi trên class phù hơp với với statecharts mô hình hóa hành vi của class và các thể hiện của nó? w Đã mô tả trọn vẹn chu kỳ sống của các thể hiện của class ? w Class thực hiện mọi hành vi cần thiết? PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 128 Checkpoints: Operations w Các operation có dễ hiểu? w Các mô tả trạng thái của class và hành vi của các object của nó có chính xác? w Class có thực hiện đúng hành vi yêu cầu nó? w Bạn đã các định các tham số đúng chưa ? w Bạn đã gán đầy đủ operations cho các message của mỗi object ? w Các đặc tả cài đặt (nếu có) của operation có chính xác ? w Các operation signature có phù hợp với NNLT cài đặt hệ thống? w Tất cả các operation đề cần cho use-case realization? PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 129 Checkpoints: Attributes wMỗi attribute biểu diễn một khái niệm đơn? w Tên của các attribute có gợi nhớ? w Tất cả các attribute là cần thiết cho các use- case realization ? PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 130 Checkpoints: Relationships w Tên của role gợi nhớ? w Bản số của các relationship có chính xác? PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 131 Nhắc lại: Class Design w Mục đích của Class Design là gì? w Các class được tinh chỉnh bằng cách nào? w Các statechart được tạo cho mỗi class? w Các component chính của statechart là gì ? Cho mô tả ngắn gọn về mỗi thứ. w Có những dạng tinh chỉnh relationship nào? w Sự khác nhau giữa association và dependency? w Ta phải làm gì với operations và attributes?