Bài giảng Phân tích thiết kế hướng đối tượng - Biểu đồ lớp (Class Diagrams)

 Biểu đồ lớp Class Diagrams Trương Ninh Thuận Biểu đồ lớp là gì? Biểu đồ lớp mô tả kiểu của các đối tượng trong hệ thống và các loại quan hệ khác nhau tồn tại giữa chúng Là một kỹ thuật mô hình hóa tồn tại ở tất cả các phương pháp phát triển hướng đối tượng Biểu đồ hay dùng nhất trong UML. Các phần tử của biểu đồ lớp Lớp Thuộc tính Phương thức Quan hệ Liên kết (Associations) Tổng quát hóa (Generalization) Phụ thuộc (Dependency) Thực hiện (Realization) Các luật ràng buộc và ghi chú Lớp Một lớp là một mô tả của một tập các đối tượng có chung thuộc tính, phương thức và quan hệ Tên lớp Thuộc tính Phương thức Biểu diễn lớp trong UML Đặc tả thuộc tính lớp Visibility Đóng gói trong lập trình hướng đối tượng Bốn lựa chọn phạm vi cho thuộc tính Public: Mọi lớp đều nhìn thấy thuộc tính (+) Private: Lớp khác không nhìn thấy thuộc tính (-) Protected: Các lớp kế thừa có thể nhìn thấy (#) Package và Implementation: Thuộc tính là public đối với các lớp trong cùng gói Stereotype của lớp Trong biểu đồ lớp, stereotype là cơ chế để phân nhóm lớp UML có sẵn nhiều stereotype để sử dụng Ba stereotype lớp cơ sở sử dụng trong pha phân tích là Boundary Entity Control Stereotype của lớp Ba stereotype lớp cơ sở sử dụng trong pha phân tích là Boundary Dành cho lớp nằm trên biên hệ thống với thế giới còn lại Chúng có thể là form, report, giao diện với phần cứng như máy in, scanner... Khảo sát biểu đồ UC để tìm kiếm lớp biên Entity Control Form Stereotype của lớp Ba stereotype lớp cơ sở sử dụng trong pha phân tích là Boundary Entity Lớp thực thể là lớp lưu trữ thông tin sẽ ghi vào 	bộ nhớ ngoài Thông thường phải tạo ra bảng CSDL cho lớp loại này Control Có trách nhiệm điều phối hoạt động của các lớp khác Thông thường mỗi UC có một lớp điều khiển Nó không thực hiện chức năng nghiệp vụ nào Các lớp điều khiển khác: điều khiển sự kiện liên quan 	đến an ninh và liên quan đến giao dịch CSDL BoundaryClass EntityClass ControlClass Liên kết Một quan hệ ngữ nghĩa giữa hai hoặc nhiều lớp có mối liên hệ với nhau giữa các đối tượng Một quan hệ cấu trúc, đặc tả rằng các đối tượng của một lớp kết nối với đối tượng của lớp khác hoặc chính lớp đó. Ví dụ: “Một nhân viên làm việc cho một công ty” Một Liên kết giữa các lớp chỉ ra rằng đối tượng ở một đầu của liên kết nhận ra đối tượng của đầu kia và có thể gửi thông điệp cho nhau Liên kết (cont.) StaffMember Student 1..* * instructs instructor Association name Role name Multiplicity Navigable (uni-directional) association Courses pre - requisites 0..3 Reflexive association Role * Liên kết (cont.) Multiplicity Phân tích và kiểm định quan hệ Tránh sử dụng quan hệ 1-1 không cần thiết trong biểu đồ lớp Kết tập (aggregation) Một kiểu đặc biệt của liên kết, dùng để mô hình hóa quan hệ toàn thể - bộ phận giữa một kết tập và bộ phận của nó Whole Part Kết tập (cont.) Kiểm tra kết tập: Cụm từ “bộ phận của” (part of) được sử dụng để mô tả quan hệ? Cánh cửa là một bộ phận của xe hơi Có phải một số hành vi của toàn thể đuợc áp dụng tự động cho bộ phận của nó? Xe hơi di chuyển, cửa di chuyển. Có phải một vài giá trị thuộc tính của toàn thể kéo theo một số thuộc tính của bộ phận? Xe hơi màu xanh nên cửa màu xanh. Có tồn tại sự không đảo chiều giữa các lớp cho quan hệ kết tập? Cửa là bộ phận của xe hơi. Xe hơi không là bộ phận của cửa. Hợp thành (Composition) Một dạng đặc trưng của kết tập Toàn thể là sở hữu duy nhất của bộ phận Số cá thể ở phía lớp toàn thể phải là 0 hoặc 1. Thời gian sống của (lớp) bộ phận phụ thuộc vào (lớp) toàn thể. Toàn thể phải quản lý việc tạo và hủy các bộ phận của nó. Circle Point * Tổng quát hóa Đối tượng của lớp chuyên biệt (lớp con) có thể thay thế bởi các đối tượng của lớp tổng quát (lớp cha). Quan hệ “is a …”.  Student Super Class Sub Class Generalization relationship Person Tổng quát hóa Lớp con thừa kế lớp cha: Thuộc tính Phương thức Quan hệ Lớp con có thể Thêm thuộc tính và phương thức Thêm quan hệ Ghi đè các phương thức thừa kế Phụ thuộc Sự phụ thuộc chỉ ra một quan hệ ngữ nghĩa giữa hai hoặc nhiều lớp trong đó sự thay đổi của lớp này bắt buộc sự thay đổi của lớp khác mặc dù giữa chúng không có một sự liên kết rõ ràng Iterator Vector > Thực hiện (Realization) Một quan hệ thực hiện chỉ ra một lớp thực thi hành vi đặc tả bởi một lớp khác (thường là một giao diện) Một giao diện có thể được thực thi bởi nhiều lớp Một lớp có thể thực thi nhiều giao diện LinkedList >List LinkedList List Các ràng buộc và ghi chú Ràng buộc và chú thích các liên kết, thuộc tính, phương thức và các lớp Các ràng buộc là các hạn chế ngữ nghĩa được viết dưới dạng biểu thức Boolean Constraint Note Tips Không cố gắng sử dụng tất cả các ký hiệu khác nhau Không vẽ mô hình cho mọi thứ, tập trung vào các thông tin quan trọng Biểu đồ lớp của hệ thống quản lý thư viện Các giai đoạn của mô hình hóa đối tượng Tìm kiếm các lớp Xác định liên kết giữa các lớp Xác định các thuộc tính Tổ chức và đơn giản hóa các lớp bằng cách sử dụng quan hệ thừa kế Xóa các liên kết thừa Kiểm tra xem biểu đồ đã bao gồm tất cả các yêu cầu của tài liệu hay chưa? Lặp lại và làm mịn mô hình Nhóm các lớp thành các modules (gói) Xác định các lớp Người quản lý thư viện mong muốn tự động hóa việc mượn sách Họ yêu cầu một phần mềm cho phép người sử dụng biết sách hiện có, có thể đặt mượn 2 quyển sách, những người tham gia mượn sách có thể biết sách nào đã mượn hoặc đã đặt Những người tham gia mượn sách sở hữu một password để truy nhập Việc mượn sách được thực hiện bởi các thủ thư, sau khi xác định người mượn sách, họ biết được người này có được phép mượn hay không? (tối đa 5 quyển), người này được ưu tiên? (đã đặt trước) Xác định các liên kết Library Librarian Participant Book Borrowing 0..2 reserved borrowed 0..5 employer 1 1..* 1 1 1..* 1 1..* 1..* 1 0..* 1 1..* contain register employ employee Xác định các thuộc tính Library Librarian Book Borrowing 0..2 reserved borrowed 0..5 employer 1 1..* 1 1 1..* 1 1..* 1..* 1 0..* 1 1..* contain register employ employee Participant name ID addr Tổng quát hóa bằng thừa kế Library Librarian Book Borrowing 0..2 reserved borrowed 0..5 employer 1 1..* 1 1 1..* 1 1..* 1..* 1 0..* 1 1..* contain register employ employee Participant ID Person name addr Bài tập Câu 1. Xác định quan hệ giữa các lớp: Keyboard, Mouse, Laptop và Desktop. Câu 2. Xác định quan hệ giữa các lớp: Person, StaffMember và Company. Nếu hệ thống có thêm lớp University thì quan hệ này sẽ thay đổi thế nào (StaffMember là bộ phận của Company và cũng là bộ phận của University). Câu 3. Xác định quan hệ giữa các lớp: Car, Door và Truck.