›
›

Bài giảng Phân tích và thiết kế hướng đối tượng dùng UML - Chương 13: Thiết kế Class - Dương Anh Đức

pdf 131 trang phuongnguyen 2410
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Phân tích và thiết kế hướng đối tượng dùng UML - Chương 13: Thiết kế Class - Dương Anh Đức", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_phan_tich_va_thiet_ke_huong_doi_tuong_dung_uml_chu.pdf

Nội dung text: Bài giảng Phân tích và thiết kế hướng đối tượng dùng UML - Chương 13: Thiết kế Class - 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 1
  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 2
  3. Vị trí của Thiết kế Class Architectural Analysis Architectural Describe Review the Architecture Describe Architecture Architect Design Concurrency Distribution Reviewer Subsystem Design Use-Case Analysis Review the Use-Case Design Design Designer Design Reviewer Class Design PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 3
  4. Tổng quan về Class Design Architecture Document Guidelines Design Classes Class Design Use-Case Realization Design Classes Design Model PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Supplementary Dương Anh Đức Specifications 4
  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 5
  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 6
  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 7
  8. 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 Một class phải có một mục tiêu rõ ràng. Một class phải làm một việc gì đó và phải làm tốt điều này ! PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 8
  9. 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 MainWindow SubWindow MainForm Button DropDownList PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 9
  10. 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 Analysis Design > FatClass FatClass - transientBookeeping - transientBookeeping + commonlyUsedAtt1 + getCommonlyUsedAtt1() + commonlyUsedAtt2 + getCommonlyUsedAtt2() + rarelyUsedAtt3 + getRarelyUsedAtt3() + rarelyUsedAtt4 + getRarelyUsedAtt4() 1 1 FatClassDataHelper FatClassLazyDataHelper + commonlyUsedAtt1 + rarelyUsedAtt3 + commonlyUsedAtt2 + rarelyUsedAtt4 PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 10
  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 11
  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 12
  13. Xác định Persistent Class 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 Analysis Design Implementation Class Mechanism Mechanism Mechanism (Conceptual) (Concrete) (Actual) Legacy Data Course Persistency RDBMS JDBC to Ingres New Data Student Persistency OODBMS ObjectStore PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 13
  14. Database Design Preview w Persistence strategy must be coordinated w Ở đây, nhớ rằng các class đều persistent Class Class Design Designer Database Design Database Designer Data Model PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 14
  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 15
  16. Định nghĩa các Operation w Mục 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 16
  17. Nhắc lại: Operation là gì ? CourseOffering Class addStudent deleteStudent getStartTime Operation getEndTime PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 17
  18. Operation: Tìm chúng ở đâu? w Các thông điệp trong các interaction diagram :ClassA :ClassB :ClassA :ClassB // Perform responsibility performResponsibility():result 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 18
  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 19
  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 20
  21. Phát hiện Additional Classes và Relationships ClassA Class2 op1(var1:Class2): Class3 Class3 Additional classes và relationships có thể được thêm vào để hỗ trợ signature PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 21
  22. Operation Visibility w Tính khả kiến được dùng để cung cấp tính đóng gói w Giá trị có thể là public, protected, hay private Private operations Protected operations Public operations PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 22
  23. Ký hiệu tính khả kiến? w Các ký hiệu sau được dùng: § + Public access § # Protected access § - Private access Class - privateAttribute # protectedAttribute +publicOp() # protectedOp() - privateOp() PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 23
  24. 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 Class - classifierScopeAttribute - instanceScopeAttribute classifierScopeOperation() instanceScopeOperation() PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 24
  25. Ví dụ: Scope > Student - name - address - studentID - nextAvailID : int + addSchedule(theSchedule : Schedule, forSemester : Semester) + getSchedule(forSemester : Semester) : Schedule + hasPrerequisites(forCourseOffering : CourseOffering) : boolean # passed(theCourseOffering : CourseOffering) : boolean + getNextAvailID() : int PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 25
  26. 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 > MathFunctions PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 26
  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 27
  28. Ví dụ: Định nghĩa các Operation > > ICourseCatalogSystem RegistrationController 1 (from External System Interfaces) (from Registration) 0 * + getCourseOfferings() + submitSchedule() + initialize() + saveSchedule() + getCourseOfferings() : CourseOfferingList + getCurrentSchedule(forStudent : Student, forSemester : Semester) : Schedule + deleteCurrentSchedule() > + new(forStudent : string) +currentSchedule + getStudent(withID : string) : Student 0 1 > 0 1 Schedule (from University Artifacts) 0 1 0 * 0 * +registrant 0 * 0 1 > +alternateCourses Student. 1 (from University Artifacts) +primaryCourses + getTuition() : double 0 2 0 4 + addSchedule(theSchedule : Schedule) + getSchedule(forSemester : Semester) : Schedule > + deleteSchedule(forSemester : Semester) CourseOffering + hasPrerequisites(forCourseOffering : CourseOffering) : boolean (from University Artifacts) # passed(theCourseOffering : CourseOffering) : boolean > + getNextAvailID() : int + getStudentID() : int + getName() : string + getAddress() : string PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 28
  29. 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 (còn tiếp) PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 29
  30. 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 (còn tiếp) PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 30
  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 31
  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 32
  33. Nhắc lại: Package Element Visibility PackageA Class A1 Class A2 A Class A3 Chỉ có thể tham chiếu tới các public PackageB B class từ bên ngoài package chứa nó +Class B1 -Class B2 Public visibility Private visibility OO Principle: Encapsulation PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 33
  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 34
  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 35
  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 36
  37. Định nghĩa các trạng thái w Mục 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 37
  38. Statechart là gì? w Là 1 đồ thị có hướng với các node là các trạng thái nối với nhau bới các transition w Mô tả lịch sử đời sống của đối tượng State Event State Name event(args) [guard condition] stateVar : type = value / operation(args) ^target.sendEvent(args) entry/ entry action do/ activity exit/ exit action Action Activity Transition PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 38
  39. Các trạng thái đặc biệt 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 Initial state w Trang thái kết thúc (Final state) § Chỉ vị trí kết thúc đời sống của object § Optional Final state § Có thể có nhiều PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 39
  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 40
  41. Xác định và định nghĩa các trạng thái w Significant, dynamic attributes Số sinh viên tối đa trong 1 lớp là 100 numStudents = 100 Open Closed w Sự tồn tại và không tồn tại của các link Professor Link to Professor Link to Professor Exists 0 1 Doesn’t Exist 0 * Assigned Unassigned CourseOffering PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 41
  42. Xác định các Event w Xem xét các class interface operation > CourseOffering 0 * 0 1 > Professor + addProfessor() +instructor + removeProfessor() Events: addProfessor, removeProfessor PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 42
  43. 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 > CourseOffering 0 * 0 1 > Professor + addProfessor() +instructor + removeProfessor() Unassigned addProfessor removeProfessor Assigned PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 43
  44. Thêm Activities và Actions w Activities State A § Kết hợp với một trạng thái action § Bắt dầu khi trạng thái bắt đầu § Cần thời gian để hoàn tất event[ condition ] / action § Có thể ngắt activity State B State C w Actions do: activity entry: action § 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 44
  45. Gửi Events w Một event có thể gây ra việc gửi một event khác w Một activity cùng có thể gửi event đến object khác State A event ^TargetObject.event State B do: ^TargetObject.event PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 45
  46. Ví dụ: Statechart add student / numStudents = numStudents + 1 / numStudents = 0 remove student / numStudents = numStudents - 1 Unassigned closeRegistration cancel addProfessor Cancelled do: Send cancellation notices close cancel removeProfessor [ numStudents = 10 ] cancel Full close[ numStudents = 3 ] Committed do: Generate class roster close[ numStudents >= 3 ] remove student / numStudents = numStudents - 1 PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 46
  47. Ví dụ: Statechart với các trạng thái lồng nhau superstate / numStudents = 0 Open closeRegistration Closed close Cancelled Unassigned do: Send cancellation notices cancel substate cancel Full close[ numStudents = 3 ] Assigned Committed do: Generate class roster add student / numStudents = numStudents + 1 close[ numStudents >= 3 ] H remove student / numStudents = numStudents - 1 PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 47
  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 48
  49. 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 [numStudents = 10] Open Full CourseOffering add student / /- numStudents numStudents = numStudents + 1 + addStudent() PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc (Stay tuned for derived attributes) Dương Anh Đức 49
  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 50
  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 51
  52. Định nghĩa Attributes w Mục 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 52
  53. Nhắc lại: Thế nào là Attribute? Object Class Attribute Attribute Value :CourseOffering number = 101 startTime = 900 CourseOffering endTime = 1100 number startTime endTime :CourseOffering number = 104 startTime = 1300 endTime = 1500 PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 53
  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 54
  55. Biểu diễn Attribute w Mô 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 w Mô tả tình khả kiến § Public: ‘+’ § Private: ‘-’ § Protected: ‘#’ PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 55
  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 56
  57. Ví dụ: Define Attributes > ICourseCatalogSystem (from External System Interfaces) > RegistrationController (from Registration) 0 1 +currentSchedule > 0 1 Schedule 0 1 (from University Artifacts) - semester : Semester 0 * 0 * 0 * +registrant +alternateCourses +primaryCourses 0 1 0 2 0 4 > > Student. 1 CourseOffering (from University Artifacts) (from University Artifacts) - name : string - number : String = "100" - address : string - startTime : Time > - nextAvailID : int - endTime : Time - studentID : int - days : string - dateofBirth : Date /- numStudents : int = 0 PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 57
  58. 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 (còn tiếp) PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 58
  59. 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 (còn tiếp) PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 59
  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 60
  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 61
  62. Định nghĩa Dependency w Dependency là gì? § Là một loại quan hệ giữa hai object Client Supplier w Mục 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 PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 62
  63. So sánh Dependency và Association 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 Supplier2 § Tham chiếu đến tham số Dependency § Tham chiếu toàn cục § Tham chiếu đến trường dữ liệu (Field) Association Client Supplier1 PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 63
  64. Local Variable Visibility w Operation op1() chứa một biến cục bộ có kiểu ClassB ClassA op1 () ClassB PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 64
  65. Parameter Visibility w Thể hiện của ClassB được truyền đến cho thể hiện của ClassA ClassA op1 (param1: ClassB) ClassB PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 65
  66. Global Visibility w Thể hiện của ClassUtility khả kiến với mọi dối tượng vì nó là toàn cục (global) ClassA op1 () ClassUtility utilityOp () PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 66
  67. Xác định Dependency 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 PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 67
  68. Ví dụ: Trước khi định nghĩa Dependency > ICourseCatalogSystem (from External System Interfaces) + getCourseOfferings(forSemester : Semester) : CourseOfferingList 1 0 * courseCatalog > > Schedule RegistrationController (from University Artifacts) (from Registration) currentSchedule - semester + // submit schedule() + submit() + // save schedule() 0 1 0 1 + // save() + // create schedule with offerings() # any conflicts?() + // getCourseOfferings(forSemester) : CourseOfferingList + // create with offerings() 0 1 0 * 0 * 0 * alternateCourses primaryCourses registrant 1 0 2 0 4 0 1 > > CourseOffering Student (from University Artifacts) (from University Artifacts) - number : String = "100" - name - startTime : Time - address - endTime : Time - StudentID : int - days : Enum + addSchedule(theSchedule : Schedule, forSemester : Semester) + addStudent(studentSchedule : Schedule) + getSchedule(forSemester : Semester) : Schedule + removeStudent(studentSchedule : Schedule) + hasPrerequisites(forCourseOffering : CourseOffering) : boolean + new() # passed(theCourseOffering : CourseOffering) : boolean + setData() PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 68
  69. Ví dụ: Sau khi định nghĩa Dependency > ICourseCatalogSystem (from External System Interfaces) + getCourseOfferings(forSemester : Semester) : CourseOfferingList Global visibility > > Schedule RegistrationController (from University Artifacts) (from Registration) currentSchedule - semester + // submit schedule() + submit() + // save schedule() 0 1 0 1 + // save() + // create schedule with offerings() # any conflicts?() + // getCourseOfferings(forSemester) : CourseOfferingList + // create with offerings() Field visibility 0 1 0 * 0 * 0 * Field visibility alternateCourses primaryCourses registrant 1 0 2 0 4 0 1 > > CourseOffering Student (from University Artifacts) (from University Artifacts) - number : String = "100" - name - startTime : Time - address - endTime : Time - StudentID : int - days : Enum + addSchedule(theSchedule : Schedule, forSemester : Semester) + addStudent(studentSchedule : Schedule) + getSchedule(forSemester : Semester) : Schedule + removeStudent(studentSchedule : Schedule) + hasPrerequisites(forCourseOffering : CourseOffering) : boolean + new() # passed(theCourseOffering : CourseOffering) : boolean + setData() PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 69Parameter visibility
  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 70
  71. Định nghĩa Associations w Mục 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 71
  72. 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” Whole Part Whole Part Aggregation PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 72
  73. Aggregation: Shared hay không shared w Shared Aggregation Bản số > 1 Whole 1 * 0 * Part w Non-shared Aggregation Bản số = 1 Bản số = 1 Whole 1 0 * Part Whole 1 0 * Part Composition Theo định nghĩa, composition là non-shared aggregation PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 73
  74. Aggregation hay Composition? w Xem xét § Chu kỳ sống của Class1 và Class2 Class1 Class2 aggregation Class1 Class2 composition PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 74
  75. Ví dụ: Composition Student 1 0 * Schedule RegisterForCoursesForm 1 1 RegistrationController PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 75
  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 76
  77. Ví dụ: Attributes/Composition > Attributes Student - name > - address > - nextAvailID : int Schedule - StudentID : int - Semester - dateofBirth : Date + submit() + // save() + addSchedule() 1 0 * # any conflicts?() + getSchedule() + // create with offerings() + delete schedule() + hasPrerequisites() + new() # passed() + passed() Composition of separate class PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 77
  78. 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 Schedule primaryCourses CourseOffering 0 * 0 4 ? Schedule primaryCourses CourseOffering Schedule primaryCourses CourseOffering 0 * 0 4 0 * 0 4 PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 78
  79. Ví dụ: Tinh chỉnh chiều quan hệ w Tổng số Schedule nhỏ, hay w Không bao giờ cần một list Schedule primaryCourses CourseOffering Schedule có CourseOffering xuất hiện trên đó 0 * 0 4 w Tổng số CourseOffering nhỏ, hay Schedule primaryCourses CourseOffering w Không bao giờ cần một list 0 * 0 4 CourseOffering có Schedule xuất hiện trên đó w Tổng số CourseOffering và Schedule đều không nhỏ Schedule primaryCourses CourseOffering w Phải quan tâm đến cả 2 chiều 0 * 0 4 PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 79
  80. Ví dụ: Thiết kế Association Class alternateCourses 0 * 0 2 Schedule primaryCourses CourseOffering 0 * 0 4 PrimaryScheduleOfferingInfo - grade: char = I Design Decisions alternateCourses 0 * 0 2 PrimaryScheduleOfferingInfo Schedule primaryCourseOfferingInfo CourseOffering - grade: char = I 1 0 4 0 * 1 PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 80
  81. Thiết kế bản số 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 Professor instructor CourseOffering 0 1 0 * w Bản số > 1 § Không thể dùng giá trị đơn hay pointer § Cần thực hiện thêm một số công việc thiết kế Professor instructor CourseOffering Cần một 0 1 0 * container PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 81
  82. Multiplicity Design Options w Mô hình hóa tường minh một container class CourseOfferingList Professor instructor CourseOffering > +instructor Professor + new() 0 1 0 * 0 1 0 1 + add() 1 0 * > w Ghi chú CourseOffering List Professor instructor CourseOffering 0 1 0 * PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 82
  83. 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, Formal Item arguments Parameterized List Class PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 83
  84. Thể hiện của Parameterized Class Kết buộc tường Kết buộc ẩn minh Formal arguments Instantiated Class Parameterized Class HAY > Instantiated Class PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 84
  85. Ví dụ: Thể hiện của Parameterized Class Trước > CourseOfferingList CourseOffering 1 0 * Sau Item List HAY List CourseOffering > CourseOfferingList CourseOffering PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 85
  86. Multiplicity Design: Optionality w Nếu một link là tùy chọn, hãy cèn thêm một operation để kiểm tra sự tồn tại của link Professor CourseOffering hasInstructor( ) : Boolean isTeaching( ) : Boolean 0 1 0 * PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 86
  87. 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 (còn tiếp) PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 87
  88. 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 (còn tiếp) PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 88
  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 89
  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 90
  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 91
  92. Nhắc lại: Generalization w Một class chi sẻ cấu trúc và hành vi của một hay nhiều class ancestor Account w Là quan hệ “Là một dạng của” balance name w Trong phân tích, ít khi dùng đến number Superclass Withdraw() (parent) CreateStatement() Generalization Relationship Checking Savings Subclasses GetInterest() descendents PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 92
  93. Abstract và Concrete Class w Abstract class không có bất kỳ thể hiện nào w Concrete classes có thể có thể hiện (object) Animal Abstract class Chuyên biệt hóa {abstract} talk () {abstract} Abstract operation Communication Không có thể hiện của Animal Lion Tiger talk () talk () Tất cả các object đều hoặc là Lion hoặc là Tiger PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 93
  94. Nhắc lại: Đa kế thừa w Một class có thể kế thừa từ nhiều class FlyingThing Animal multiple inheritance Airplane Helicopter Bird Wolf Horse Dùng đa kế thức chỉ khi thật cần thiết, và phải luôn cẩn thận ! PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 94
  95. Các vấn đề của đa kế thừa Tên của attribute hay Lặp lại việc kế thừa operation bị trùng FlyingThing Animal AnimateObject color color color getColor getColor FlyingThing Animal Bird Bird 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 95
  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 96
  97. Ví dụ: Generalization Constraints Không hỗ trợ Asset đa kế thừa {disjoint} Real Bank Security Account Estate {disjoint,complete} {disjoint} Saving Checking Stock Bond Kết thúc cây kế thừa PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 97
  98. Ví dụ: Generalization Constraints (tt.) Hỗ trợ đa kế thừa Vehicle {overlapping} Land Water Vehicle Vehicle Amphibious Vehicle PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 98
  99. 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” Window Scrollbar Có đúng không? WindowWithScrollbar PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 99
  100. Chọn Generalization hay Aggregation Window Scrollbar WindowWithScrollbar Một WindowWithScrollbar “là một” Window Window Một WindowWithScrollbar “chứa một” Scrollbar WindowWithScrollbar Scrollbar 1 1 PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 100
  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 101
  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 102
  103. 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 List Animal insertTop (Item) insertBottom (Item) removeTop () talk () removeBottom () insert (Item, position) Lion Tiger talk () talk () Stack Các class trên có tuân thủ IS-A style of programming? PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 103
  104. Chia sẻ các thuộc tính và hành vi chung (tt) List Animal insertTop (Item) insertBottom (Item) talk () removeTop () removeBottom () insert (Item, position) Lion Tiger talk () talk () Stack PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 104
  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 105
  106. 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 List SequentialContainer insertTop (Item) insertBottom (Item) insertTop (Item) removeTop () removeTop () removeBottom () insert (Item, position) List Stack insertBottom (Item) removeBottom () insert (Item, position) Stack PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 106
  107. 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 List insertTop (Item) insertBottom (Item) List removeTop () removeBottom () Stack insertBottom insert (Item, position) (Item) push (Item) removeBottom () pop (): Item 1 1 insert (Item, position) remove (position) Stack PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 107
  108. 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 List push() and pop() có thể truy cập insertBottom (Item) đến các method của List nhưng các removeBottom () insert (Item, thể hiện của Stack thì không position) remove (position) insertTop (Item) > Stack PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc push (Item) Dương Anh Đức 108 pop ()
  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 109
  110. Nhắc lại: Polymorphism là gì ? w Khả năng che dấu nhiều cài đặt bên dưới một interface duy nhất Manufacturer B Manufacturer A Manufacturer C OO Principle: Encapsulation PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 110
  111. Cài đặt Polymorphism Animal talk () Lion Tiger talk () talk () Không có Polymorphism Có Polymorphism if animal = “Lion” then do the Lion talk do the Animal talk else if animal = “Tiger” then do the Tiger talk end PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 111
  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 112
  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 113
  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 114
  115. Metamorphosis là gì? w Metamorphosis § 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 Metamorphosis tồn tại trong thể giới thực Làm sao mô hình hóa chúng? PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 115
  116. 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 ParttimeStudent FulltimeStudent name name address address studentID studentID maxNumCourses gradDate PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 116
  117. Một hướng tiếp cận Modeling Metamorphosis w Có thể tạo một quan hệ tổng quát hóa Chuyện gì xảy ra nếu Student name một part-time student address trở thành full-time studentID student? ParttimeStudent FulltimeStudent maxNumCourses gradDate PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 117
  118. 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” Student Student name 1 1 Classification name address address studentID studentID ParttimeStudent FulltimeStudent FulltimeClassification ParttimeClassification maxNumCourses gradDate gradDate maxNumCourses PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 118
  119. Một hướng tiếp cận khác (tt) w Metamorphosis được hoàn tất bởi object “nói chuyện với” phần “thay đổi” : Student : Student : Parttime : Fulltime Manager Classification Classification change to full time delete create PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 119
  120. Metamorphosis và tính mềm dẻo w Kỹ thuật này thêm tính mềm dẻo cho mô hình ResidentInformation Student dorm 1 1 room name Classification roomKeyID 0 1 1 address studentID FulltimeClassification ParttimeClassification gradDate maxNumCourses PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 120
  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 121
  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 122
  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 123
  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 124
  125. Xử lý các yêu cầu phi chức năng nói chung Analysis Class Analysis Mechanism(s) Student Persistency, Security Schedule Persistency, Security CourseOffering Persistency, Legacy Interface Course Persistency, Legacy Interface RegistrationController Distribution Analysis Design Implementation Mechanism Mechanism Mechanism (Conceptual) (Concrete) (Actual) Legac y Data Some Design Persistency JDBC RDBMS Class New Persistency Data ObjectStore Design OODBMS Guidelines Distribution Remote Method Java 1.2 from Sun Invocation (RMI) Analysis Design Implementation PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 125
  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 126
  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 127
  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 128
  129. Checkpoints: Attributes w Mỗi 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 129
  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 130
  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? PT & TK Hướng đối tượng – Thiết kế kiến trúc Dương Anh Đức 131