phân tích và thiết kế hệ thống · pdf file1 tổng quan về...

1

Tổng quan về phân tích và

thiết kế hệ thống thông tin

Vũ Tuyết Trinh

[email protected]

Bộ môn Hệ thông thông tin

Viện Công nghệ thông tin & Truyền thông

Đại học Bách Khoa Hà Nội

2

Đặt vấn đề

Hệ thống thông tin là gì?

Vai trò của HTTT trong thực tế

Vòng đời phát triển HT(TT)

Các phương pháp phát triển HT(TT)

Nhóm phát triển hệ thống và vai trò

Ngôn ngữ mô hình hóa UML

mailto:[email protected]



2

3

Hệ thống là gì ?

Hệ thống

Một nhóm các thành phần có quan hệ ràng buộc lẫn

nhau, có tương tác lẫn nhau tạo nên một thể thống

nhất

Môi trường hoạt động của hệ thống

Gồm các thành phần không thuộc hệ thống nhưng

có quan hệ trao đổi thông tin với hệ thống

4

Các đặc điểm của hệ thống

Đầu vào

(Input)

Đầu ra

(Output)

Giao diện

(Interface)

Thành phần

(Component)

Môi trường

(Environment)

Phạm vi

(Boundary)

Liên kết

(Interrelationship)

3

5

Ví dụ: Quy trình xử lý đơn hàng

Nhận đơn hàng Kiểm tra trạng thái

khách hàng

Kiểm tra tín dụng

khách hàng

Nhập thông tin về

đơn hàng

Hoàn thành xử lý

đơn hàng

6

Ví dụ

4

7

Một số loại hệ thống Hệ thống xử lý giao dịch

Cải tiến xử lý giao dịch bằng cách tăng tốc độ, tăng hiệu suất và đơn giản hóa các quá trình

Hệ thống thông tin quản lý Cung cấp thông tin giúp ích cho công việc quản lý

Hệ thống tự động hóa sản xuất / Hệ thống điều khiển quá trình

Hệ thống tự động hóa văn phòng Hỗ trợ người dùng trong các hoạt động văn phòng

Hệ thống hỗ trợ ra quyết định So sánh các giải pháp khác nhau và đề nghị một giải pháp thích hợp

Hệ chuyên gia và trí tuệ nhân tạo Lưu trữ và sử dụng kiến thức của các chuyên gia một cách hiệu quả

…

8

Mối liên hệ

Hệ thống xử lý giao dịch Hệ thống thông tin quản lý

Hệ thống trợ giúp ra quyết định

5

9

Các công nghệ hiện đại

10

Các thành phần của HTTT

Phần cứng Thiết bị vào/ra

Cơ sở hạ tầng, mạng truyền thông

Phần mềm Phần mềm hệ thống

Phần mềm ứng dụng

Dữ liệu Các dữ liệu phản ánh cấu trúc nội bộ của cơ quan

Các dữ liệu phản ánh các hoạt động nghiệp vụ

Xử lý Sản sinh thông tin theo thể thức quy định

Trợ giúp cho các quyết định

Con người Người sử dụng bên trong

Người sử dụng bên ngoài

6

Vòng đời phát triển hệ thống (Systems Development Life Cycle – SDLC)

11

Pha 1:

Lập kế hoạch

Pha 2:

Phân tích hệ thống

Pha 4:

Cài đặt hệ thống

Pha 3:

Thiết kế hệ thống

Pha 5:

Vận hành, bảo trì

yêu cầu hệ thống

b/c khả thi

Tài liệu đặc tả yêu cầu

Tài liệu thiết kế hệ thống

Hệ thống

đã cài đặt

Lập kế hoạch

Giải quyết các vấn đề, câu hỏi

Tại sao phải xây dựng HTTT ?

Nhóm dự án phát triển hệ thống thông tin như thế

nào?

Các công việc cụ thể

Tìm hiểu dự án được bắt đầu và được đánh giá ban

đầu như thế nào

Xác định các vấn đề, cơ hội, mục tiêu

Phân tích SWOT (Strength – Weakness – Opportunity – Threat)

12

7



Ai sẽ sử dụng hệ thống?

Hệ thống sẽ thực hiện gì, khi nào, ở đâu?


Phân tích chiến lược: phân tích hiện trạng, phương

pháp sử dụng

Thu thập yêu cầu: mô hình hóa và phân tích các yêu

cầu

Đề xuất mô hình hệ thống

13

Thiết kế hệ thống


Hệ thống sẽ hoạt động như thế nào (phần cứng,

phần mềm, mạng, giao diện người dùng, modun

chương trình, CSDL, tệp, …)


Chiến lược thực hiện

Kiến trúc hệ thống: phần cứng, phần mềm, mạng

Thiết kế dữ liệu

Thiết kế chương trình

Thiết kế giao diện 14

8

Cài đặt hệ thống


Lập trình, kiểm thử


Phát triển ứng dụng: lập trình, kiểm thử, lập tài liệu

cho các modun chương trình

Cài đặt và đánh giá

Xây dựng kế hoạch hỗ trợ và bảo trì hệ thống

15

16

9

17

Phân bổ chi phí cho các hoạt động

18

Sử dụng tài nguyên

Khối lượng

tài nguyên

sử dụng

Phát triển

hệ thống

Thời gian

Kiểm thử

hệ thống Cập nhật

thay đổi nhỏ

Thay đổi lớn trong

nghiệp vụ và công

nghệ

10

Một số phương pháp phát triển HT

Phương pháp ~ một cách thực hiện chu trình

phát triển hệ thống

3 nhóm phương pháp

Các phương pháp hướng quy trình

Tập trung định nghĩa các hoạt động gắn với hệ thống

Mô hình hóa các quy trình với luồng vào/ra

Các phương pháp hướng dữ liệu

Tập trung định nghĩa nội dung dữ liệu lưu trữ

Mô hình hóa dữ liệu

Các phương pháp hướng đối tượng

Cân bằng giưa dữ liệu và quy trình

UML là một ngôn ngữ mô hình hóa

19

20

Một số kiểu phát triển hệ thống

Phân tích thiết kế có cấu trúc

(Structured Design)

Chu trình thác nước

Chu trình tăng trưởng / chu trình song song

Phát triển nhanh ứng dụng

(Rapid Application Development - RAD)

Chu trình xoắn ốc

Làm bản mẫu

Hướng lập trình ứng dụng (Agile Development)

eXtreme-Programming based

11

Phân tích thiết kế có cấu trúc

Thực hiện tuần tự các bước trong quy trình

phát triển hệ thống

Sử dụng các mô hình và biểu đồ kỹ thuật để

mô hình hóa quy trình nghiệp vụ của hệ thống

21

22

Mô hình phát triển thác nước (Waterfall Development Model)

12

23

Mô hình phát triển song song (Parallel Development Model)

Phát triển nhanh ƯD

Thực hiện phát triển từng phần hệ thống với

mục đích chuyển giao cho người dùng sớm

Cần sử dụng các kỹ thuật và công cụ để tăng

tốc quá trình phân tích, thiết kế và cài đặt (vd:

CASE – computer-aided software engineering)

24

13

25

Mô hình phát triển xoắn ốc (Spiral Development Model)

26

Làm bản mẫu (prototyping-based)

14

Throwaway prototyping-based

27

Phương pháp phát triển linh hoạt (Agile Development)

Tập trung vào bước của chu trình phát triển và

hạn chế việc sử dụng mô hình hóa, xây dựng

tài liệu của các bước trung gian

Phát triển ứng dụng đơn giản, lăp đi lặp lại

Sử dụng eXtreme Programming (XP)

28

15

29

eXtreme-Programming -based

Trao đổi thông tin (communication)

Đơn giản (simplicity)

Phản hồi (feedback)

Thế mạnh (courage)

Đặc điểm

Tương tác liên tục

Thiết kế đơn giản, sử dụng các nguyên lý và

dạng thức thiết kế chung

Nhóm làm việc: người lập trình, khách hàng,

người quản trị - khách hàng trực diện

30

16

Lựa chọn phương pháp phát triển HT

31

Các nhiệm vụ phân tích

Phân tích nghiệp vụ

Phân tích các yêu cầu nghiệp vụ và vai trò của hệ

thống trong việc thực hiện các yêu cầu nghiệp vụ

này

Đưa ra các quy trình nghiệp vụ “mới” và các chính

sách


Xác định công nghệ sử dụng

Thiết kế các quy trình nghiệp vụ đề xuất và HTTT

theo quy chuẩn

32

17

Các nhiệm vụ …

Phân tích cơ sở hạ tầng

Xác định và đảm bảo hệ thống tương thích với cơ

sở hạ tầng (đã có và/hoặc sẽ xây dựng)

Phân tích và quản lý biến động

Quản trị dự án

Quản lý các nhóm làm việc

Xây dựng và quản lý tiến độ dự án

Lập kế hoạch và điều phối sử dụng các tài nguyên

33

34

Vai trò của người phân tích HT

Nhiệm vụ

Người tư vấn

Chuyên gia

Tác nhân thay đổi

Kỹ năng cần thiết

Phân tích

Kỹ thuật

Quản lý

Quan hệ cá nhân

18

35

Phân tích và thiết kế hệ thống

Mục đích Xác định các vấn đề, các cơ hội, các mục tiêu

Phân tích các dòng thông tin vào/ra

Sử dụng máy tính để xử lý tự động các thông tin

sử dụng các mô hình để diễn tả các kết quả thu được, cho nên thường gọi khác đi là sự mô hình hoá.

Mô hình là một dạng biểu diễn trừu tượng của một hệ

thống thực, được diễn tả:

ở một mức độ trừu tượng hoá nào đó,

theo một góc nhìn nào đó,

bởi một hình thức diễn tả hiểu được (chẳng hạn văn bản,

phương trình toán học, đồ thị)

Mô hình hóa

Phương pháp mô hình hoá

Quá trình mô hình hoá phải được thực hiện theo

một phương pháp nào đó.

Phương pháp là một sự kết hợp của ba thành phần:

một ký pháp,

một tiến trình,

một (hay một số) công cụ hỗ trợ (CASE).

Hai xu hướng mô hình hoá

hướng chức năng,

hướng đối tượng.

36

19

Ngôn ngữ mô hình hóa UML

UML (Unified Modeling Language) là một ngôn

ngữ (hay ký pháp) mô hình hoá hướng đối

tượng đã được công nhận là chuẩn.

Lịch sử 1/94 hình thành dự án (Booch, Rumbaugh),

10/95 UML 0.,

6/96 UML 0.9,

11/97 UML 1.1, OMG công nhận là chuẩn,

6/98 UML 1.2,

10/98 UML 1.3,

5/2001 UML 1.4,

2004 UML 2.0

2007 UML 2.2

37

Các góc nhìn UML

38

Góc nhìn

ca sử dụng

Góc nhìn thiết kế

Góc nhìn bố trí

Góc nhìn thực thi

Góc nhìn quá trình

20

Các biểu đồ UML

Các biểu đồ về cấu trúc:

Biểu đồ lớp, Biểu đồ đối tượng,

Biểu đồ bố trí, Biểu đồ gói,

Biểu đồ thành phần, Biểu đồ cấu trúc đa hợp,

Các biểu đồ về hành vi:

Biểu đồ ca sử dụng, Biểu đồ hoạt động,

Biểu đồ máy trạng thái, Biểu đồ trình tự

Biểu đồ giao tiếp, Biểu đồ thời khắc,

Biểu đồ bao quát tương tác.

39

UML

Mở rộng ý nghĩa của các yếu tố MH

Đặc tả,

Tô điểm,

Khuôn dập,

Tính chất và giá trị gắn nhãn,

Ràng buộc.

Mô hình hoá với UML

Theo nhiều góc nhìn,

Theo nhiều mức độ trừu tượng.

40

21

Tiến trình RUP

RUP (Rational Unified Process)

Là một tiến trình do chính các tác giả đầu tiên của

UML đề xuất (và không là chuẩn).

Các nguyên tắc cơ bản của RUP

Lặp và tăng trưởng,

Tập trung vào kiến trúc,

Dẫn dắt theo các ca sử dụng,

Khống chế bởi các nguy cơ.

41

Các pha của RUP

RUP gồm 4 pha: Khởi đầu, Triển khai, Xây

dựng, Chuyển giao.

Mỗi pha gồm nhiều vòng lặp.

Mỗi vòng lặp thường gồm năm công đoạn: Xác

định nhu cầu, Phân tích, Thiết kế, Cài đặt,

Đánh giá

42

22

Một tiến trình đơn giản

43

1. Phân tích chức năng

Nghiên cứu sơ bộ

MHH ca sử dụng

2. Phân tích cấu trúc

Phát hiện các lớp lĩnh vực

Phát hiện các lớp tham gia Ca SD

3. Phân tích hành vi: sự tương tác

Sử dụng biểu đồ trình tự

Sử dụng biểu đồ giao tiếp

4. Phân tích hành vi: sự ứng xử

Sử dụng biểu đồ máy trạng thái

5. Thiết kế giao diện và kiến trúc

TK giao diện và làm nguyên mẫu

TK kiến trúc hệ thống

6. Thiết kế chi tiết

Thiết kế các đối tượng

Thiết kế các tầng

44 44

23

45

Lưu ý

Một số khái niệm cơ bản

Quy trình phát triển hệ thống

Một số mô hình phát triển hệ thống

Vai trò của nhóm dự án

46

Chất lượng của một HTTT

Mức độ thỏa mãn các yêu cầu của người sử

dụng

Chất lượng của các công việc cụ thể


Lập trình hệ thống

Quản trị dự án CNTT

24

I. Đại cương về mô hình hoá

Phân tích và thiết kế hệ thống thường sử dụng

các mô hình để diễn tả các kết quả thu được,

cho nên thường gọi khác đi là sự mô hình hoá.

1. Mô hình

Mô hình là một dạng biểu diễn trừu tượng của

một hệ thống thực, được diễn tả:

ở một mức độ trừu tượng hoá nào đó,

theo một góc nhìn nào đó,

bởi một hình thức diễn tả hiểu được (chẳng hạn văn

bản, phương trình toán học, đồ thị)

Nội dung

I. Đại cương về mô hình hoá

II. Ngôn ngữ mô hình hoá UML

III. Tiến trình RUP

25

I. Đại cương về mô hình hoá (2)

2 Phương pháp mô hình hoá

Quá trình mô hình hoá phải được thực hiện

theo một phương pháp nào đó.

Phương pháp là một sự kết hợp của ba thành

phần:

một ký pháp,

một tiến trình,

một (hay một số) công cụ hỗ trợ (CASE).

3 Hai xu hướng mô hình hoá

hướng chức năng,

II. Ngôn ngữ mô hình hoá UML

UML (Unified Modeling Language) là một

ngôn ngữ (hay ký pháp) mô hình hoá hướng

đối tượng đã được công nhận là chuẩn.

1. Xuất xứ

1/94 hình thành dự án (Booch, Rumbaugh),

10/95 UML 0.,

6/96 UML 0.9,

11/97 UML 1.1, OMG công nhận là chuẩn,

6/98 UML 1.2,

10/98 UML 1.3,

26

II. Ngôn ngữ mô hình hoá UML (2)

2. Các góc nhìn của UML

Góc nhìn

ca sử dụng

Góc nhìn thiết kế

Góc nhìn bố trí

Góc nhìn thực thi

Góc nhìn quá trình


3. Các biểu đồ của UML

Các biểu đồ về cấu trúc:

Biểu đồ lớp, Biểu đồ đối tượng,

Biểu đồ bố trí, Biểu đồ gói,

Biểu đồ thành phần, Biểu đồ cấu trúc đa

hợp,

Các biểu đồ về hành vi:

Biểu đồ ca sử dụng, Biểu đồ hoạt động,

Biểu đồ máy trạng thái, Biểu đồ trình tự

27


4. Mở rộng ý nghĩa của các yếu tố MH

Đặc tả,

Tô điểm,

Khuôn dập,

Tính chất và giá trị gắn nhãn,

Ràng buộc.

5. Mô hình hoá với UML

Theo nhiều góc nhìn,

Theo nhiều mức độ trừu tượng.

III. Tiến trình RUP (Rational Unified Process)

Là một tiến trình do chính các tác giả đầu tiên

của UML đề xuất (và không là chuẩn).

1. Các nguyên tắc cơ bản của RUP

Lặp và tăng trưởng,

Tập trung vào kiến trúc,

Dẫn dắt theo các ca sử dụng,

Khống chế bởi các nguy cơ.

28

III. Tiến trình RUP (Rational Unified Process) (2)

2. Các pha và công đoạn của RUP

RUP gồm 4 pha: Khởi đầu, Triển khai, Xây

dựng, Chuyển giao.

Mỗi pha gồm nhiều vòng lặp.

Mỗi vòng lặp thường gồm năm công đoạn: Xác

định nhu cầu, Phân tích, Thiết kế, Cài đặt,

Đánh giá

Một tiến trình đơn giản

Giáo trình này sẽ được trình bày theo một trật

tự (trật tự đó có thể xem là một tiến trình đơn

giản) như sau:

1. Phân tích chức năng

Nghiên cứu sơ bộ

MHH ca sử dụng

2. Phân tích cấu trúc

Phát hiện các lớp lĩnh vực

Phát hiện các lớp tham gia Ca SD

3. Phân tích hành vi: sự tương tác

Sử dụng biểu đồ trình tự

Sử dụng biểu đồ giao tiếp

4. Phân tích hành vi: sự ứng xử

Sử dụng biểu đồ máy trạng thái

5. Thiết kế giao diện và kiến trúc

TK giao diện và làm nguyên mẫu

TK kiến trúc hệ thống

6. Thiết kế chi tiết

Thiết kế các đối tượng

Thiết kế các tầng

phân tích và thiết kế hệ thống · pdf file1 tổng quan về...

Documents