Sơ đồ lớplà một thành phần chính trong lập trình hướng đối tượng, giúp các nhà phát triển hình dung cấu trúc phần mềm và các tương tác của nó. Trong phát triển phần mềm, việc xác định các lớp dựa trên một trường hợp sử dụng là rất quan trọng để tạo ra một sơ đồ lớp chính xác và hiệu quả. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ khám phá các bước liên quan đến việc xác định các lớp dựa trên một trường hợp sử dụng, sau đó phát triển sơ đồ lớp. Chúng tôi cũng sẽ thảo luận về cách tinh chỉnh một sơ đồ lớp thành sơ đồ lớp chi tiết theo mô hình MVC.
Bước 1: Xác định các trường hợp sử dụng
Trước khi tạo sơ đồ lớp, điều quan trọng là phải hiểu rõ lĩnh vực vấn đề và các trường hợp sử dụng mà phần mềm sẽ giải quyết. Một trường hợp sử dụng đại diện cho một chức năng cụ thể mà hệ thống phải cung cấp cho người dùng. Việc xác định các trường hợp sử dụng có thể được thực hiện thông qua các cuộc thảo luận với các bên liên quan, xem xét tài liệu yêu cầu và các buổi họp tư duy sáng tạo.
Bước 2: Xác định các lớp
Sau khi đã xác định được các trường hợp sử dụng, bạn có thể bắt đầu xác định các lớp cần thiết để hỗ trợ các trường hợp sử dụng đó. Một lớp là bản vẽ thiết kế để tạo ra các đối tượng, bao gồm các thuộc tính và phương thức. Các lớp có thể đại diện cho các thực thể trong thế giới thực hoặc các khái niệm trừu tượng.
Ví dụ, nếu trường hợp sử dụng liên quan đến việc quản lý thông tin khách hàng, bạn có thể xác định một lớp Customer, chứa các thuộc tính như tên, địa chỉ và email. Nếu trường hợp sử dụng liên quan đến xử lý thanh toán, bạn có thể xác định một lớp Payment, chứa các thuộc tính như số tiền thanh toán, phương thức thanh toán và ngày thanh toán.
Bước 3: Xác định các mối quan hệ
Sau khi xác định các lớp, bạn cần xác định chúng liên kết với nhau như thế nào. Các mối quan hệ giữa các lớp có thể được biểu diễn bằng cách sử dụng liên kết, tích hợp hoặc kết hợp.
Liên kết đại diện cho mối quan hệ giữa hai lớp, trong đó một lớp sử dụng dịch vụ của lớp khác. Tích hợp đại diện cho mối quan hệ giữa hai lớp, trong đó một lớp chứa một lớp khác như một phần, nhưng phần đó có thể tồn tại độc lập với toàn bộ. Kết hợp đại diện cho mối quan hệ giữa hai lớp, trong đó một lớp chứa một lớp khác như một phần, và phần đó không thể tồn tại độc lập với toàn bộ.
Bước 4: Phát triển sơ đồ lớp
Dựa trên các lớp và mối quan hệ đã xác định, bạn có thể tạo ra một sơ đồ lớp. Sơ đồ lớp là một biểu diễn trực quan về các lớp và mối quan hệ giữa chúng. Nó hiển thị các thuộc tính và phương thức của mỗi lớp cũng như các mối quan hệ giữa các lớp.
Trong một sơ đồ lớp, mỗi lớp được biểu diễn dưới dạng một hộp, với tên lớp ở phía trên hộp. Các thuộc tính của lớp được liệt kê ở giữa hộp, và các phương thức được liệt kê ở phía dưới hộp. Các mối quan hệ giữa các lớp được biểu diễn bằng các đường kẻ, với các kiểu đường khác nhau đại diện cho các loại mối quan hệ khác nhau.
Bước 5: Tinh chỉnh sơ đồ lớp thành sơ đồ lớp chi tiết theo mô hình MVC
Sau khi tạo sơ đồ lớp, bạn có thể tinh chỉnh nó thành sơ đồ lớp chi tiết theo mô hình MVC. Mô hình-View-Controller (MVC) là một mẫu thiết kế phần mềm chia tách một ứng dụng thành ba thành phần liên kết với nhau: mô hình, giao diện người dùng và bộ điều khiển.
Mô hình đại diện cho dữ liệu và logic kinh doanh của ứng dụng. Giao diện người dùng đại diện cho giao diện người dùng của ứng dụng. Bộ điều khiển xử lý việc truyền thông giữa mô hình và giao diện người dùng.
Để tinh chỉnh sơ đồ lớp thành sơ đồ lớp chi tiết theo mô hình MVC, bạn cần xác định các lớp nào đại diện cho mô hình, giao diện người dùng và bộ điều khiển. Các lớp mô hình nên chứa dữ liệu và logic kinh doanh của ứng dụng. Các lớp giao diện người dùng nên chứa giao diện người dùng của ứng dụng. Các lớp bộ điều khiển nên xử lý việc truyền thông giữa mô hình và giao diện người dùng.
Sau khi xác định được các lớp nào đại diện cho mô hình, giao diện người dùng và bộ điều khiển, bạn có thể cập nhật sơ đồ lớp để phản ánh các định danh này. Bạn có thể sử dụng các màu sắc hoặc kiểu đường khác nhau để phân biệt giữa các lớp mô hình, giao diện người dùng và bộ điều khiển.
Ví dụ: Hệ thống cho thuê xe
Mô tả vấn đề: Một công ty cho thuê xe muốn phát triển một hệ thống phần mềm cho phép khách hàng thuê xe trực tuyến. Khách hàng nên có thể duyệt các xe đang có sẵn, chọn xe để thuê và đặt chỗ. Hệ thống cần theo dõi tình trạng sẵn có của các xe cũng như các đặt chỗ do khách hàng thực hiện.
Bước 1: Xác định các trường hợp sử dụng
- Duyệt các xe đang có sẵn
- Chọn xe để thuê
- Đặt chỗ
Sơ đồ trường hợp sử dụng này hiển thị ba trường hợp sử dụng chính được xác định ở bước 1: Duyệt các xe đang có sẵn, Chọn xe để thuê và Đặt chỗ. Đối tượng Khách hàng tương tác với hệ thống Cho thuê xe để thực hiện các hành động này.
Bước 2: Xác định các lớp
- Khách hàng
- Xe
- Đặt chỗ
Bước 3: Xác định các mối quan hệ
- Một khách hàng có thể đặt nhiều chỗ, nhưng mỗi đặt chỗ chỉ do một khách hàng thực hiện. Đây là mối quan hệ một-đa, được biểu diễn bằng mối liên kết giữa các lớp Khách hàng và Đặt chỗ.
- Một xe có thể được thuê bởi nhiều khách hàng, nhưng mỗi lần thuê chỉ dành cho một xe. Đây cũng là một mối quan hệ một-đa, được biểu diễn bằng mối liên kết giữa các lớp Xe và Đặt chỗ.
Bước 4: Phát triển sơ đồ lớp
Sơ đồ lớp này hiển thị ba lớp chính được xác định ở bước 2: Khách hàng, Xe và Đặt chỗ. Nó cũng hiển thị các mối quan hệ được xác định ở bước 3: mối quan hệ một-đa giữa Khách hàng và Đặt chỗ, và mối quan hệ một-đa giữa Xe và Đặt chỗ. Mỗi lớp cũng bao gồm các thuộc tính và phương thức được xác định trong giai đoạn phân tích.
Bước 5: Tinh chỉnh sơ đồ lớp thành sơ đồ lớp chi tiết theo mô hình MVC
- Mô hình: Xe, Khách hàng, Đặt chỗ
- Giao diện: Giao diện người dùng (UI)
- Bộ điều khiển: CarRentalController
Sơ đồ lớp MVC này hiển thị ba thành phần chính của hệ thống được xác định ở bước 5: Mô hình, Giao diện và Bộ điều khiển.
Mô hình bao gồm các lớp Khách hàng, Xe và Đặt chỗ, cùng với các phương thức tìm kiếm xe và đặt chỗ. Giao diện được biểu diễn bởi giao diện CarRentalView, định nghĩa các phương thức để hiển thị xe và chi tiết đặt chỗ. Bộ điều khiển được biểu diễn bởi lớp CarRentalController, tương tác với Mô hình và Giao diện để xử lý hành động người dùng và cập nhật trạng thái hệ thống. Sơ đồ cũng bao gồm các mối quan hệ giữa các lớp được xác định ở các bước trước.
Lưu ý rằng:
- Bộ điều khiểnMô hìnhbao gồm các lớpKhách hàng, Xe, vàĐặt chỗcác lớp, cùng với các phương thức tìm kiếm xe và đặt chỗ.
- Giao diệnGiao diệnđược biểu diễn bởi giao diện CarRentalView, định nghĩa các phương thức để hiển thị xe và chi tiết đặt chỗ.
- Bộ điều khiểnBộ điều khiểnđược biểu diễn bởi lớp CarRentalController, tương tác với Mô hình và Giao diện để xử lý hành động người dùng và cập nhật trạng thái hệ thống.
- Sơ đồ cũng bao gồm các mối quan hệ giữa các lớp được xác định ở các bước trước.
Tạo sơ đồ ERD dựa trên kết quả mô hình hóa đối tượng
Sơ đồ ERD này hiển thị ba thực thể chính được xác định trong mô tả vấn đề: Khách hàng, Xe và Đặt chỗ. Nó cũng hiển thị các mối quan hệ giữa các thực thể này: mối quan hệ một-đa giữa Khách hàng và Đặt chỗ, mối quan hệ một-đa giữa Xe và Đặt chỗ, và không có mối quan hệ trực tiếp giữa Khách hàng và Xe. Mỗi thực thể bao gồm các thuộc tính được xác định trong giai đoạn phân tích.
Sơ đồ ERD chỉ chịu trách nhiệm mô hình hóa lớp lưu trữ dữ liệu của hệ thống, trong khi sơ đồ lớp mô hình hóa toàn bộ hệ thống bao gồm các lớp Model, View và Controller.
Nói cách khác, sơ đồ ERD biểu diễn cấu trúc cơ sở dữ liệu và các mối quan hệ giữa các bảng/thực thể, trong khi sơ đồ lớp biểu diễn các lớp và các mối quan hệ, thuộc tính, phương thức tạo nên toàn bộ hệ thống.
Làm thế nào để xác định các đối tượng bị thiếu để tinh chỉnh sơ đồ lớp
Khi phát triển sơ đồ lớp MVC ban đầu, điều quan trọng là phải xem xét các đối tượng chính sẽ tham gia vào hành vi của hệ thống. Tuy nhiên, khi chúng ta bắt đầu phát triển các kịch bản use case và sơ đồ tuần tự tương ứng, chúng ta có thể phát hiện thêm các đối tượng cần được bao gồm trong sơ đồ lớp để biểu diễn đầy đủ hệ thống. Quá trình lặp lại này giúp chúng ta tinh chỉnh sơ đồ lớp khi chúng ta hiểu rõ hơn về hành vi và yêu cầu của hệ thống.
Tinh chỉnh sơ đồ lớp MVC với các đối tượng bị thiếu được phát hiện từ kịch bản use case
Khi chúng ta đi qua quá trình sơ đồ tuần tự MVC, chúng ta có thể phát hiện thêm các đối tượng cần được bao gồm trong sơ đồ lớp MVC để biểu diễn đầy đủ hành vi của hệ thống. Để tinh chỉnh sơ đồ lớp MVC, chúng ta có thể thực hiện các bước sau:
- Xác định các đối tượng bị thiếu: Trong quá trình phát triển sơ đồ tuần tự MVC, chúng ta có thể xác định một số đối tượng bị thiếu cần thiết để hoàn thành tương tác giữa các đối tượng hiện có. Các đối tượng bị thiếu này có thể bao gồm các thực thể mới, dịch vụ hoặc bộ điều khiển chưa được xem xét ban đầu trong sơ đồ lớp MVC ban đầu.
- Thêm các đối tượng bị thiếu vào sơ đồ lớp MVC: Sau khi xác định được các đối tượng bị thiếu, chúng ta có thể thêm chúng vào sơ đồ lớp MVC hiện có. Chúng ta cũng có thể điều chỉnh các mối quan hệ giữa các đối tượng hiện có và các đối tượng mới khi cần thiết.
- Xem xét và tinh chỉnh các mối quan hệ: Sau khi thêm các đối tượng bị thiếu vào sơ đồ lớp MVC, chúng ta nên xem xét lại các mối quan hệ giữa các đối tượng và đảm bảo chúng phản ánh chính xác hành vi của hệ thống. Chúng ta có thể cần điều chỉnh các mối quan hệ giữa các đối tượng để tính đến các đối tượng mới và đảm bảo sơ đồ vẫn dễ hiểu.
- Lặp lại khi cần thiết: Nếu chúng ta phát hiện thêm các đối tượng bị thiếu trong quá trình sơ đồ tuần tự, chúng ta có thể lặp lại các bước trên để tinh chỉnh sơ đồ lớp MVC cho đến khi nó phản ánh chính xác hành vi của hệ thống.
Tổng quan, việc tinh chỉnh sơ đồ lớp MVC thông qua quá trình sơ đồ tuần tự là một quá trình lặp lại giúp chúng ta đảm bảo sơ đồ phản ánh chính xác hành vi và yêu cầu của hệ thống.
Kết luận
Quá trình xác định các lớp và phát triển sơ đồ lớp là một bước quan trọng trong việc thiết kế và phát triển các hệ thống phần mềm. Nó giúp đảm bảo hệ thống được tổ chức tốt, dễ bảo trì và đáp ứng được yêu cầu của người dùng.
Bằng cách tuân theo các bước được nêu trong bài viết này – bắt đầu từ phân tích use case và kết thúc bằng việc tạo sơ đồ lớp MVC – các nhà phát triển có thể đảm bảo rằng hệ thống phần mềm của họ được thiết kế hợp lý, với các lớp, mối quan hệ và trách nhiệm được xác định rõ ràng cho từng thành phần của hệ thống.
Tổng quan, quá trình xác định các lớp và tạo sơ đồ lớp có thể gây khó khăn, nhưng đây là một bước thiết yếu trong việc xây dựng các hệ thống phần mềm chất lượng cao đáp ứng nhu cầu của người dùng và các bên liên quan.