Khung làm việc và ứng dụng cho bài toán luồng công việc

  • Số trang: 101 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 12 |
  • Lượt tải: 0
nganguyen

Đã đăng 34173 tài liệu

Mô tả:

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Nguyễn Duy Hiệp KHUNG LÀM VIỆC VÀ ỨNG DỤNG CHO BÀI TOÁN LUỒNG CÔNG VIỆC KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Công Nghệ Thông Tin HÀ NỘI - 2009 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Nguyễn Duy Hiệp KHUNG LÀM VIỆC VÀ ỨNG DỤNG CHO BÀI TOÁN LUỒNG CÔNG VIỆC KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Công Nghệ Thông Tin Cán bộ hướng dẫn: PGS. TS. Nguyễn Văn Vỵ HÀ NỘI - 22009 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới thầy giáo PGS. TS. Nguyễn Văn Vỵ. Thầy đã giúp em trong việc định hướng đề tài, tìm hiểu tài liệu, nghiên cứu về Khung làm việc(Framework) và Luồng công việc(Workflow). Thầy cũng giúp đỡ em rất nhiều trong kỹ năng viết, trình bày khóa luận. Em xin một lần nữa được gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy! Em cũng được xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến các thầy cô trong trường Đại học Công nghệ, đặc biệt các thầy cô trong khoa Công nghệ phần mềm. Các thầy cô đã tận tình dạy dỗ và tạo điều kiện cho em học tập để đạt được kết quả tốt như ngày hôm nay! Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô! Cuối cùng em xin cảm ơn tới Gia đình, bố mẹ, bạn bè em đã luôn cổ vũ động viên, tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp này! Hà Nội, ngày 11 tháng 05 năm 2009 Sinh viên Nguyễn Duy Hiệp i TÓM TẮT NỘI DUNG KHÓA LUẬN Qua tìm hiểu thực tế cho thấy, với các tổ chức, cơ quan khác nhau có nghiệp vụ thực hiện công tác tổ chức xử lý và giao việc không giống nhau. Tuy nhiên về cơ bản các công ty, doanh nghiệp đều có mô hình quản lý và luồng quy trình nghiệp vụ thực hiện công tác tổ chức và giao việc giống nhau. Do đó, để phát triển và mở rộng một hệ thống có tính chất thương mại hoá, triển khai trên quy mô lớn, dễ bảo trì, cấu hình, phát triển mở rộng, khóa luận đã nghiên cứu đặc điểm, tính chất và cách xây dựng một Khung làm việc(Framework), các bài toán luồng công việc cụ thể, phân tích thiết kế bài toán luồng công việc tổng quát được rút ra từ các bài toán cụ thể, tích hợp và ghép nối các mẫu thiết kế lại thành các khung làm việc. Các khung làm việc hỗ trợ các điểm thế chỗ trước để khi ứng dụng triển khai có thể thay thế các điểm thế chỗ trước này. Khi triển khai ứng dụng cho một đơn vị có sự thay đổi về quy trình nghiệp vụ xử lý công việc ta chỉ cần xây dựng mới thêm một vài mô đun tương ứng với sự thay đổi đó và lắp ghép vào các điểm thế chỗ trước để tạo ra ứng dụng mới đáp ứng hoàn toàn về sự thay đổi mô hình quản lý và quy trình nghiệp vụ xử lý của đơn vị cần triển khai áp dụng hệ thống. Đề tài của khóa luận này là “Khung làm việc-Framework và ứng dụng cho bài toán luồng công việc”. Nội dung của đề tài gồm các phần sau. MỞ ĐẦU: Giới thiệu lý do chọn đề tài luận văn, nhu cầu thực tiễn và khả năng ứng dụng của luận văn Chương 1: Tổng quan về framework. Nhằm trả lời cho câu hỏi: “Framework là gì?”, phần này nêu ra khái niệm, các đặc điểm và phân loại framework. Chương 2: Giới thiệu một số Framework cụ thể đã có. Phần này đưa ra một số Framework điển hình đã được xây dựng và ứng dụng giải quyết các bài toán cụ thể. Chương 3: Xây dựng Framework giải quyết bài toán Luồng công việcWorkflow. Nêu ra bài toán Workflow tổng quát bằng lời và bằng các mô hình nghiệp vụ, các ca sử dụng và các sơ đồ lớp. Phân tích thiết kế tiến tới chi tiết hóa các ca sử dụng, gắn vào đó là các mẫu-patterns tạo nên một biểu đồ lớp có kèm theo các patterns sẵn có. Dựa trên phân tích thiết kế, xây dựng framework giải quyết bài toán luồng công việc trên nền tảng .NET framework 3.5 và ngôn ngữ lập trình C#. ii Chương 4: Ứng dụng Framework trên để demo một bài toán giao việc nhỏ. KẾT LUẬN: Phần này nêu kết quả đạt được của khóa luận và đề xuất phương hướng nâng cấp và mở rộng ứng dụng đề tài vào thực tiễn trong tương lai. iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ..............................................................................................................i TÓM TẮT NỘI DUNG KHÓA LUẬN .......................................................................ii MỤC LỤC:.................................................................................................................iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ..............................................................viii DANH MỤC CÁC BẢNG .........................................................................................ix MỞ ĐẦU:............................................................................................................... - 1 Chương 1................................................................................................................ - 4 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ FRAMEWORK............................................................ - 4 1.1. Khái niệm về framework ...................................................................... - 4 1.1.1. Định nghĩa về framework ................................................................... - 4 1.1.2. Cấu trúc của một framework .............................................................. - 5 1.1.3. Phân biệt framework với các khái niệm khác...................................... - 7 1.2. Các đặc điểm của framework................................................................. - 9 CHƯƠNG 2.......................................................................................................... - 10 GIỚI THIỆU MỘT SỐ FRAMEWORK CỤ THỂ ................................................ - 10 2.1. Higgin Trust Framework ..................................................................... - 10 2.1.1. Giới thiệu về Higgins ....................................................................... - 10 2.1.2. Các thành phần của Higgins ............................................................. - 11 2.1.2.1. Browser Extension......................................................................... - 12 2.1.2.2. RP Enablement.............................................................................. - 12 2.1.2.3. I-Card Manager ............................................................................ - 13 2.1.2.4. RP Protocol Support...................................................................... - 13 2.1.2.5. ISS Client UI ................................................................................. - 13 2.1.2.6. I-Card Selector Service.................................................................. - 14 2.1.2.7. I-Card Registry.............................................................................. - 14 2.1.2.8. I-Card Provider............................................................................. - 14 2.1.2.9. Token Service ................................................................................ - 14 2.1.2.10. Token Provider ............................................................................ - 15 2.1.2.11. Identity Attribute Service ............................................................. - 15 2.1.2.12. Context Provider ......................................................................... - 16 iv 2.1.3. Mô hình dữ liệu của Higgins ........................................................... - 16 2.1.3.1. Các khái niệm dữ liệu cơ bản ....................................................... - 16 2.1.3.2. Mục tiêu của mô hình .................................................................... - 18 2.2. JhotDraw............................................................................................. - 18 2.2.1. Giới thiệu khung làm việc JhotDraw ................................................ - 18 2.2.2. Kiến trúc tổng quan về thiết kế của JHotDraw.................................. - 19 CHƯƠNG 3:......................................................................................................... - 24 XÂY DỰNG FRAMEWORK GIẢI QUYẾT ....................................................... - 24 BÀI TOÁN LUỒNG CÔNG VIỆC-WORKFLOW. ............................................. - 24 3.1. Mô tả bài toán quản lý công việc tại một công ty thiết kế đồ nội thất gia đình:- 24 - 3.1.1. Bài toán đặt ra: .................................................................................. - 24 - 3.1.2. Sơ đồ hoạt động quản lý công việc tại công ty thiết kế đồ nội thất gia đình: - 24 3.1.3. 3.2. Mô hình miền lĩnh vực: ..................................................................... - 25 - Mô tả bài toán quản lý thanh toán tiền lương:............................................. - 26 - 3.2.1. Bài toán đặt ra: .................................................................................. - 26 - 3.2.2. Sơ đồ tiến trình quản lý hoạt động thanh toán tiền lương: .................. - 27 - 3.2.3. Mô hình miền lĩnh vực: ..................................................................... - 30 - 3.3. Mô tả bài toán tổng quát:............................................................................ - 30 - 3.3.1. Các thông tin chung về bài toán luồng công việc: .............................. - 30 - 3.3.2. Công tác quản lý bài toán luồng công việc:........................................ - 32 - 3.3.3. Sơ đồ tiến trình quản lý hoạt động giao công việc.............................. - 32 - 3.3.4. Các yêu cầu xây dựng hệ thống quản lý hoạt động giao công việc ..... - 34 - 3.3.5. Các chức năng hệ thống..................................................................... - 34 - 3.3.6. Từ điển dữ liệu và mô hình lĩnh vực nghiệp vụ.................................. - 35 3.3.6.1. Các khái niệm dự tuyển cho nghiệp vụ quản lý giao việc ........... - 35 3.3.6.2. Mô hình lĩnh vực nghiệp vụ ....................................................... - 36 3.3.7. Đặc tả hệ thống bài toán luồng công việc........................................... - 36 - 3.3.7.1. Các tác nhân (Actor) trong hệ thống .............................................. - 36 - 3.3.7.2. Các ca sử dụng (Usecase) của hệ thống ......................................... - 38 v 3.3.7.2.1. 3.3.7.2.2. Ca sử dụng Đăng nhập hệ thống............................................. - 38 Ca sử dụng Tạo công việc mới............................................... - 39 - 3.3.7.2.3. 3.3.7.2.4. Ca sử dụng Sửa thông tin hồ sơ công việc.............................. - 39 Ca sử dụng Xoá hồ sơ công việc ............................................ - 39 - 3.3.7.2.5. 3.3.7.2.6. 3.3.7.2.7. Ca sử dụng Phân giải quyết công việc.................................... - 40 Ca sử dụng Chỉ đạo giải quyết công việc ............................... - 40 Ca sử dụng sửa Chỉ đạo giải quyết công việc ......................... - 40 - 3.3.7.2.8. 3.3.7.2.9. Ca sử dụng Giải quyết công việc............................................ - 41 Ca sử dụng Báo cáo thống kê................................................. - 41 - 3.3.7.2.10. 3.3.7.2.11. 3.3.7.2.12. 3.3.7.2.13. Ca sử dụng Xem và tra cứu công việc .................................... - 42 Ca sử dụng Cập nhật danh mục từ điển .................................. - 42 Ca sử dụng Cập nhật người dùng ........................................... - 42 Ca sử dụng Cập nhật nhóm quyền.......................................... - 43 - 3.3.7.2.14. Ca sử dụng Phân quyền truy nhập .......................................... - 43 3.3.8. Mô hình ca sử dụng tổng thể ............................................................. - 43 3.3.8.1. Gói ca sử dụng Đăng nhập hệ thống .......................................... - 43 3.3.8.2. Gói ca sử dụng Quản lý giải quyết công việc ............................. - 44 3.3.8.3. Gói ca sử dụng Quản trị tiện ích ................................................ - 45 3.3.8.4. Gói ca sử dụng Báo cáo thống kê............................................... - 46 3.3.8.5. Gói ca sử dụng Quản trị phân quyền người dùng ....................... - 46 3.3.9. Mô tả chi tiết các ca sử dụng ................................................................. - 47 3.3.9.1. Gói ca sử dụng Đăng nhập hệ thống .................................................. - 47 3.3.9.2. Gói ca sử dụng Quản lý giải quyết công việc ................................. - 49 3.3.9.3. Gói ca sử dụng Quản trị tiện ích ................................................... - 53 3.3.9.4. Gói ca sử dụng Báo cáo thống kê.................................................. - 57 3.3.9.5. Gói ca sử dụng Quản trị phân quyền người dùng .......................... - 61 3.4. Phân tích các lớp:....................................................................................... - 63 - 3.4.1. Các lớp giao diện hệ thống: ............................................................... - 63 - 3.4.2. Các lớp thao tác Cơ Sở dữ liệu: ......................................................... - 64 - 3.4.3. Các lớp dịch vụ(Services):................................................................. - 65 - 3.4.4. Các lớp thực thể: ............................................................................... - 66 - 3.5. Áp dụng các mẫu (patterns) trong việc thiết kế cho các ca sử dụng: ........... - 67 vi 3.5.1. Gói ca sử dụng Đăng nhập hệ thống .................................................. - 67 - 3.5.2. Gói ca sử dụng Quản lý giải quyết công việc......................................... - 68 a. Ca sử dụng Cập nhật công việc............................................................... - 69 b. Ca sử dụng Phân công việc..................................................................... - 72 3.5.3. Gói ca sử dụng phục vụ tra cứu, báo cáo, thống kê ........................... - 74 - 3.6. Thiết kế một số lớp................................................................................ - 76 3.6.1. Lớp giao diện ................................................................................. - 76 3.6.2. Lớp điều khiển ............................................................................... - 78 3.6.3. Lớp thực thể .................................................................................... - 80 KẾT LUẬN .......................................................................................................... - 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................... - 89 Tài liệu tiếng Việt ........................................................................................... - 89 Tài liệu tiếng Anh ........................................................................................... - 89 Các trang Web ................................................................................................ - 90 Bộ công cụ ...................................................................................................... - 90 - vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1. Mối quan hệ giữa các thành phần khác nhau trong một framework [4] Hình 2.1. Higgins Trust Framework Hình 2.2. Kiến trúc của Higgins Hình 2.3. RP Enablement Hình 2.4. Kiến trúc Token Service Hình 2.5. Kiến trúc tổng quan về thiết kế của JhotDraw Hình 2.6 : Các mẫu thiết kế Hình 3.1: Sơ đồ hoạt động quản lý công việc tại công ty thiết kế đồ nội thất gia đình Hình 3.2: Mô hình khái niệm hệ thống tổ chức và quản lý công việc tại công ty thiết kế đồ nội thất gia đình Hình 3.3: Sơ đồ hoạt động quản lý công việc quản lý tiền lương Hình 3.4: Mô hình miền lĩnh vực của bài toán quản lý tính tiền lương Hình 3.5. Mô hình phân cấp quản lý trong doanh nghiệp Hình 3.6: Sơ đồ tiến trình quản lý hoạt động giao công việc Hình 3.7: Mô hình khái niệm hệ thống tổ chức và quản lý giao công việc Hình 3.8: Gói ca sử dụng Đăng nhập hệ thống Hình 3.9: Gói ca sử dụng Quản lý giải quyết công việc Hình 3.10: Gói ca sử dụng Quản trị tiện ích Hình 3.11: Gói ca sử dụng Báo cáo thống kê Hình 3.12: Gói ca sử dụng Quản trị phân quyền người dùng Hình 3.13: Biểu đồ lớp thiết kế thực thi ca sử dụng Đăng nhập Hình 3.14: Biểu đồ lớp thiết kế ca sử dụng Đăng nhập áp dụng mẫu Singleton Hình 3.15: Biểu đồ lớp thiết kế thực thi ca sử dụng Tạo công việc mới Hình 3.16. Biểu đồ lớp thiết kế thực thi ca sử dụng Tạo công việc mới áp dụng mẫu thiết kế Observer Hình 3.17: Biểu đồ lớp thiết kế thực thi ca sử dụng Sửa nội dung công việc viii Hình 3.18: Biểu đồ lớp thiết kế thực thi ca sử dụng Xoá công việc Hình 3.19: Biểu đồ lớp thiết kế thực thi ca sử dụng Phân công việc Hình 3.20. Biểu đồ lớp thiết kế thực thi ca sử dụng Phân công việc áp dụng mẫu thiết kế State Hình 3.21: Biểu đồ lớp thiết kế thực thi ca sử dụng Chỉ đạo công việc Hình 3.22: Biểu đồ lớp thiết kế thực thi ca sử dụng Giải quyết công việc Hình 3.23: Biểu đồ lớp thiết kế thực thi ca sử dụng Báo cáo công việc Hình 3.24: Áp dụng mẫu thiết kế Composite vào lớp CongViec DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Các chức năng hệ thống Bảng 2.2: Các khái niệm dự tuyển cho nghiệp vụ quản lý giao việc Bảng 2.3: Mô tả các tác nhân trong hệ thống ix MỞ ĐẦU Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài: a. Cơ sở khoa học và ý nghĩa thực tiễn của việc nghiên cứu và ứng dụng các mô hình sử dụng lại vào quá trình thiết kế phần mềm: Ngày nay, một trong những vấn đề quan trọng của ngành công nghệ phần mềm là vấn đề sử dụng lại. Ngay từ thời kỳ đầu tiên, người ta đã cố gắng sử dụng lại phần mềm bằng cách xây dựng trước các thư viện lớp. Trong các thư viện lớp này có chứa các hàm và thủ tục thường hay được sử dụng trong các ứng dụng phần mềm. Tuy nhiên, cách sử dụng lại này tương đối thụ động, vì chỉ có thể sử dụng lại các đoạn mã có sẵn, mà không thể sử dụng các thiết kế. Ý tưởng sử dụng lại các thiết kế có sẵn đã được thể hiện qua việc sử dụng các mẫu thiết kế. Một mẫu thiết kế là một mô tả có tên về một cặp vấn đề và giải pháp, nó có thể được áp dụng trong những hoàn cảnh khác nhau. Tuy nhiên, các mẫu thiết kế thường khó sử dụng vì có mức độ trừu tượng hóa cao. Do vậy, để có thể sử dụng lại các thiết kế có sẵn hiệu quả hơn, người ta đã đưa ra khái niệm Khung làm việc-Framework. Giống với các mẫu thiết kế, các framework cũng được sử dụng lại dễ dàng bằng cách thu nhận lại các kịch bản phát triển phần mềm thành công. Tuy nhiên, khác với mẫu thiết kế, framework thường gắn với một miền ứng dụng cụ thể và bao gồm cả thiết kế và mã thực hiện. b. Cơ sở khoa học và ý nghĩa thực tiễn của việc nghiên cứu, thiết kế và xây dựng úng dụng “ Khung làm việc giải quyết bài toán luồng công việc”: Ngày nay, với sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật nói chung và công nghệ thông tin nói riêng đã mang lại nhiều thành tựu to lớn. Những thành tựu của khoa học được áp dụng trong tất cả các hoạt động của con người và đã đem lại những thành công hết sức lớn lao. Ở Việt Nam, hiện nay, các công ty, xí nghiệp và các doanh nghiệp vừa và nhỏ hầu hết đã trang bị cơ sở hạ tầng về máy tính và kết nối mạng đã tạo cơ sở cho việc áp dụng những công nghệ mới của mạng máy tính và internet vào lĩnh vực tìm kiếm, tổ chức và xử lý thông tin phục vụ công tác điều hành và quản lý sản xuất. Với cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin ngày càng phát triển mở rộng, các tổ chức, doanh nghiệp ngày càng có nhu cầu tin học hoá mọi lĩnh vực công việc, sản xuất, quản lý,… và mong muốn mọi thông tin quản lý điều hành sản xuất đều được lưu trữ trên máy tính để có thể tra cứu tìm kiếm dễ dàng và nhanh chóng mỗi khi có nhu cầu. -1- Những hoạt động mang tính chất luồng công việc như hoạt động giao việc và điều hành xử lý việc thực hiện công việc là một hoạt động chủ đạo trong hầu hết các tổ chức, doanh nghiệp. Tuy nhiên, qua khảo sát thực tế cho thấy, hiện nay việc tổ chức và quản lý hoạt động giao công việc trong các tổ chức, xí nghiệp chủ yếu thực hiện trực tiếp bằng miệng và quản lý dựa trên trên giấy tờ. Do đó, để tổ chức và theo dõi điều hành một công việc thực hiện qua nhiều người, nhiều cấp, trên nhiều giai đoạn thời gian khác nhau gặp rất nhiều khó khăn. Việc tin học hoá hoạt động này để có thể tổ chức xử lý, theo dõi hoạt động giao công việc trên hệ thống máy tính là nhu cầu cấp thiết. Việc ứng dụng công nghệ thông tin vào tổ chức, quản lý hoạt động giao công việc là một trong các biện pháp có ý nghĩa thiết thực trong việc áp dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật vào công tác điều hành và quản lý sản xuất trong các doanh nghiệp. Từ nhu cầu thực tiễn xã hội và đặc biệt là của đơn vị đang công tác, cùng với cơ sở khoa học của việc nghiên cứu ứng dụng các mô hình sử dụng lại vào quá trình phân tích thiết kế phần mềm, luận văn đã chọn đề tài với tên gọi “Khung làm việc và ứng dụng cho bài toán luồng công việc”. Mục tiêu của bài toán “Luồng công việc” là xây dựng một hệ thống thông tin tổ chức và quản lý các hoạt động giao công việc đang thực hiện trong một tổ chức, doanh nghiệp phân theo các cấp quản lý theo từng đầu người cụ thể dựa trên mạng máy tính. Hệ thống giúp các cấp lãnh đạo nắm sát tình hình thực hiện công việc và đưa ra ý kiến chỉ đạo và hướng giải quyết đúng đắn, kịp thời nhằm nâng cao hiệu quả quản lý. Hệ thống cung cấp các đầu mục tra cứu và tổng hợp các công việc đã và đang thực hiện trên mạng máy tính để làm các thống kê, báo cáo định kỳ theo yêu cầu. Hệ thống được xây dựng sử dụng các công nghệ kỹ thuật mới như: ứng dụng hướng tiếp cận áp dụng các mẫu thiết kế, sử dụng công cụ mô hình hoá UML để phân tích và thiết kế bài toán theo mô hình hướng đối tượng; ứng dụng công nghệ Windows Applications để cập nhật và xử lý thông tin. Với hướng tiếp cận phân tích và thiết kế hệ thống áp dụng công nghệ hướng đối tượng sử dụng các mẫu thiết kế gắn với một miền ứng dụng cụ thể(bài toán luồng công việc) và sử dụng ngôn ngữ C# dựa trên nền tảng .NET Framework 3.5 để xây dựng và phát triển hệ thống, cho phép hệ thống dễ bảo trì và phát triển mở -2- rộng trong tương lai đáp ứng được các yêu cầu thay đổi và phát triển ngày càng cao của xã hội. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu của luận văn – Nghiên cứu khái niệm, đặc điểm và phân loại Framework. – Nắm bắt được phương pháp phân tích thiết kế hướng đối tượng một hệ thống. Sử dụng phương pháp phân tích thiết kế hướng đối tượng, áp dụng các mẫu thiết kế về hành vi và trình diễn để phân tích, thiết kế một ứng dụng cụ thể trên máy tính. – Nghiên cứu bài toán luồng công việc, áp dụng các kiến thức về Phân tích hướng đối tượng để phân tích thiết kế bài toán. – Từ kết quả phân tích và thiết kế tiến hành xây dựng hệ thống dựa trên các công cụ và môi trường đã lựa chọn. – Ứng dụng một phần mềm nhỏ sử dụng Framework đã xây dựng. Nội dung nghiên cứu và thực hiện của luận văn – Nghiên cứu khái niệm, đặc điểm và phân loại Framework. – Nếu một số đặc điểm và ứng dụng của một vài Framework sẵn có. – Tiếp cận một số bài toán cụ thể liên quan đến luồng công việc đó là bài toán “Quản lý luồng công việc tại Công ty đồ nội thất gia đình” và bài toán “Quản lý tính tiền lương cho giáo viên”. – Tiến hành tổng quát hóa từ hai bài toán trên để rút ra bài toán “Luồng công việc tổng quát”. – Tiến hành xây dựng các biểu đồ Usecase cho bài toán “Luồng công việc” đến mức chi tiết nhất. – Từ các biểu đồ Usecase chi tiết hóa trên tiến hành áp dụng các mẫu(patterns sẵn có như Singleton, Observer, State, Oposite…) để tổng quát hóa bài toán, tổng quát hóa các biểu đồ lớp phục vụ cho việc xây dựng Framework. – Xây dựng chương trình và tiến hành cài đặt thử nghiệm demo một bài toán nhỏ. -3- Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ FRAMEWORK Trong một vài thập niên gần đây, việc sử dụng lại phần mềm đã và vẫn là một vấn đề quan trọng cho các tổ chức phát triển phần mềm. Đầu tiên, phần mềm được sử dụng lại dưới hình thức là các thư viện hàm API hay các thư viện lớp. Tiếp theo, các nhà phát triển nhận thấy không chỉ cần sử dụng lại các đoạn mã mà còn cần phải sử dụng lại cả các thiết kế của phần mềm. Do vậy, đã xuất hiện khái niệm về design pattern – mẫu thiết kế và framework – khung làm việc. Các mẫu thiết kế là một mô tả có tên về một cặp vấn đề và giải pháp. Các mô tả chi tiết về mẫu thiết kế sẽ được trình bầy trong một chủ đề khác, còn nội dung của phần này sẽ chỉ trình bầy về framework và phạm vi ứng dụng của nó. 1.1. Khái niệm về framework 1.1.1. Định nghĩa về framework Thuật ngữ framework hướng đối tượng có thể được định nghĩa theo nhiều cách. Một framework được định nghĩa như là một phần của thiết kế và thực hiện, cho một ứng dụng trong một lĩnh vực. Điều này có cảm giác một framework không là một hệ thống hoàn chỉnh. Hệ thống này có thể được điều chỉnh lại để tạo ra các ứng dụng hoàn chỉnh. Các framework nói chung được sử dụng và được phát triển khi cần phát triển một vài ứng dụng tương tự. Một framework thực hiện các phần chung giữa các ứng dụng này. Do vậy, một framework giảm công sức cần thiết để xây dựng các ứng dụng. Phần lớn các định nghĩa đều nhất trí rằng, một framework hướng đối tượng là một kiến trúc phần mềm có thể sử dụng lại, bao gồm cả thiết kế và mã thực hiện. Tuy nhiên, lại không có định nghĩa nào được thống nhất chung về framework và các thành phần hợp thành của nó. Sau đây là một số các định nghĩa khác nhau hoặc tương tự nhau về framework được nêu trong : “Một framework ràng buộc các lựa chọn chính xác về sự phân chia trạng thái và luồng điều khiển, người dùng hoàn thiện hoặc mở rộng framework để tạo ra một ứng dụng thực tế” “Một framework là một tập các lớp mà bao gồm một thiết kế trừu tượng cho các giải pháp của một hoặc các vấn đề liên quan” -4- “Một framework là một tập các đối tượng mà cộng tác với nhau để tạo ra một tập các đáp ứng cho một ứng dụng hoặc một vùng hệ thống con” “Một framework là một tập các ký hiệu của các lớp cộng tác mà đạt được cả các mẫu phạm vi nhỏ và các cơ chế chủ yếu để thực hiện các yêu cầu chung và thiết kế trong một phạm vi ứng dụng cụ thể” “Một tập các lớp cộng tác với nhau mà tạo ra một thiết kế có thể sử dụng lại cho một lớp cụ thể của phần mềm. Một framework cung cấp các hướng dẫn có tính kiến trúc bằng cách phân chia thiết kế thành các lớp trừu tượng và định nghĩa các đáp ứng và sự cộng tác của chúng. Một nhà phát triển tùy biến framework thành một ứng dụng cụ thể bằng cách tạo ra các lớp con và tạo ra các phiên bản của các lớp framework” Như vậy, một framework bao gồm một tập các lớp mà các thể hiện của chúng cộng tác với nhau, được dự định để mở rộng, sử dụng lại cho các ứng dụng cụ thể của một lĩnh vực. Một họ các vấn đề liên quan, cho phép tổng hợp trong một framework. Hơn nữa, các framework được biểu diễn thành một ngôn ngữ lập trình, như vậy nó cung cấp cho việc sử dụng lại cả mã thực hiện và thiết kế. 1.1.2. Cấu trúc của một framework Một framework hướng đối tượng bao gồm các thành phần sau:  Các tài liệu thiết kế  Các giao diện  Các lớp trừu tượng  Các thành phần  Các lớp Mối quan hệ giữa các thành phần khác nhau trong một framework được mô tả như hình vẽ sau: -5- Các tài liệu thiết kế phản ánh Các giao diện triển khai Các lớp trừu tượng triển khai thừa kế Các thành phần là một phần của Các lớp Hình 1.1. Mối quan hệ giữa các thành phần khác nhau trong một framework Các thành phần của một framework được mô tả như sau:  Các tài liệu thiết kế: thiết kế của một framework có thể bao gồm các lược đồ lớp, viết bằng văn bản hoặc chí ít là một ý tưởng trong đầu của nhà phát triển.  Các giao diện: các giao diện miêu tả đáp ứng bên ngoài của các lớp. Các giao diện có thể được sử dụng để mô hình các vai trò khác nhau trong hệ thống, ví dụ như các vai trò trong một mẫu thiết kế. Một vai trò đại diện cho một nhóm nhỏ của các phương pháp trong giao diện mà liên quan tới các phương pháp khác.  Các lớp trừu tượng: một lớp trừu tượng là một sự thực hiện chưa đầy đủ của một hoặc nhiều giao diện. Nó có thể được sử dụng để định nghĩa cách đối xử mà sẽ là chung cho một nhóm các thành phần thực hiện một nhóm các giao diện.  Các thành phần: Giống như các lớp, các thành phần có thể được tích hợp với các lớp khác. Trong hình vẽ, có một mũi tên “là một phần của” giữa các lớp và các thành phần. Nếu bản thân các lớp có một API được định nghĩa đầy đủ thì tập kết quả của các lớp sẽ được biểu hiện như là một tổ hợp các thành phần. Một thành phần được định nghĩa như sau: “Một thành phần phần mềm là một đơn vị kết cấu với các giao diện được ghi rõ theo hợp đồng và các phụ thuộc ngữ cảnh rõ ràng. Một thành phần phần mềm có thể được triển khai không phụ thuộc và được tổ hợp bằng các hãng thứ ba” -6-  Các lớp: Mức thấp nhất của một framework là các lớp. Các lớp chỉ khác với các thành phần là trong thực tế, các API được công khai của nó không được đưa ra trong các giao diện của một framework. Một cách điển hình là các lớp được sử dụng bởi các thành phần để đại diện cho chức năng, ví dụ một người dùng framework thường không nhìn thấy các lớp này trừ khi anh ta làm việc với các thành phần. Cách thức làm việc của một framework như sau: Một framework làm việc bằng cách cung cấp một đặc tả rõ ràng của các tương tác được mong đợi giữa các thành phần. Ví dụ, một thành phần có thể trông chờ những gì từ các thành phần khác và cái gì nên được cung cấp tới chúng? Một framework định nghĩa các dịch vụ lựa chọn, và cung cấp một giải thích cho việc định nghĩa thành phần nào là một thành phần cung cấp. Như thế, một thành phần sẽ có khả năng được mở rộng rất lớn và các thành phần mới có thể tương tác mạnh mẽ với những cái đã có. Chúng cộng tác với các chi tiết, khía cạnh cụ thể của các vấn đề được cân nhắc bởi framework. Các thành phần ứng dụng có thể vẫn còn chứng minh tính tương thích với các vấn đề khác, như ngữ nghĩa của dữ liệu mà chúng chuyển qua. Các bộ phận phụ thuộc có thể được giới thiệu như là các thành phần của framework. Sự thi hành các thành phần này có thể cùng framework xác định một dịch vụ và cung cấp các dịch vụ này cho các thành phần khác. 1.1.3. Phân biệt framework với các khái niệm khác Một mẫu thiết kế khác với một framework ở ba điểm. Thứ nhất, một mẫu thiết kế là trừu tượng hơn một framework, bởi vì một framework được bao gồm cả mã, trong khi đó chỉ có các ví dụ của các mẫu thiết kế mới được mã hóa. Các mẫu thiết kế thậm chí mô tả mục đích, việc cân bằng các yếu tố khác để đạt được sự kết hợp tốt nhất và các kết quả của một thiết kế. Điều này không là một trường hợp cho các framework. Thứ hai, các mẫu thiết kế là những kiến trúc nhỏ hơn so với các framework. Do vậy, một framework có thể chứa một số các mẫu thiết kế, nhưng điều ngược lại là không thể. Do vậy, các mẫu thiết kế không có ảnh hưởng lớn tới kiến trúc của ứng dụng. Cuối cùng, các framework được chuyên môn hóa hơn so với các mẫu thiết kế. Các framework luôn luôn liên quan đến một miền ứng dụng cụ thể, trong khi đó các mẫu thiết kế là chung và có thể được ứng dụng trong bất kỳ miền ứng dụng nào. Các ngôn ngữ mẫu khác với framework theo cách mà một ngôn ngữ mẫu miêu tả: làm như thế nào để tạo ra một thiết kế. Trong khi đó, một framework hướng đối tượng là một thiết kế. Các ngôn ngữ mẫu bổ sung cho một framework, do chúng có -7- thể hướng dẫn các kỹ sư phần mềm sử dụng framework như thế nào, và mô tả tại sao nó lại được thiết kế như vậy. Một ứng dụng hướng đối tượng khác với một framework ở chỗ, một ứng dụng mô tả một chương trình thực hiện phức tạp mà thỏa mãn một yêu cầu cụ thể. Framework đạt được các tính năng của một ứng dụng nhưng nó không thể thi hành bởi vì nó không bao gồm các tương tác trong trường hợp ứng dụng cụ thể. Các framework khác với các thư viện lớp ở chỗ: chúng nhắm tới các miền ứng dụng cụ thể. Trong khi đó, các thư viện lớp cung cấp cho người sử dụng các sự thực hiện trước của thuật toán. Các thư viện lớp là thụ động, người sử dụng gọi các phương pháp trong thư viện lớp để thực hiện một số hoạt động. Trong khi đó các framework định nghĩa khung cho một ứng dụng thực tế và điều khiển luồng điều khiển trong ứng dụng. Các framework có thể khác so với thư viện lớp, nhưng chúng có thể sử dụng các thư viện lớp đã có sẵn để thực hiện các thuật toán chung và các cấu trúc dữ liệu. Các thành phần phần mềm ban đầu đã được dự định là các thành phần chức năng riêng lẻ mà có thể được đầu tư từ nhà cung cấp và tích hợp vào trong các ứng dụng. Các framework dường như là những thành phần mà có thể được đầu tư từ nhà cung cấp và nhiều hơn một framework có thể được sử dụng trong một ứng dụng. Tuy nhiên, một điểm khác dễ nhận thấy giữa chúng là các framework cung cấp một bộ rộng hơn các dịch vụ so với các thành phần phần mềm. Chúng có khả năng tùy biến nhiều hơn, có các giao diện phức tạp hơn và điều quan trọng hơn là chúng thực sự định nghĩa cho một họ ứng dụng hoặc một diện rộng của các ứng dụng. Do vậy, các framework là khó học hơn đối với các nhà phát triển, nhưng một khi đã hiểu được hết framework thì sẽ có được sự linh động cao hơn và với một framework được thiết kế tốt thì có thể giảm được các nỗ lực cần bỏ ra để xây dựng một ứng dụng đã được tùy biến rõ rệt hơn. Trong khi các framework và các thành phần là các kỹ thuật khác nhau, chúng nên được xem và được sử dụng như các kỹ thuật cộng tác với nhau. Với các framework có thể sử dụng các thành phần và các ứng dụng được phát triển sử dụng các framework thậm chí có thể tiện dụng hơn các thành phần. Ví dụ, một ứng dụng Visual C++ được tạo với MFC framework, thậm chí có thể sử dụng các thành phần ActiveX trong giao diện của nó giống như việc trao đổi với các thành phần ActiveX được đóng gói trong MFC framework. Một ví dụ khác cho sự phụ thuộc lẫn nhau giữa các framework và thành phần là việc sử dụng các framework để tạo các thành phần mới, ví dụ, framework Active Template Library (ATL) của Microsoft được sử dụng rộng rãi trong việc tạo các thành phần ActiveX. -8- 1.2. Các đặc điểm của framework Một framework hướng đối tượng có bốn đặc điểm chính sau :  Khả năng môđun hóa  Khả năng sử dụng lại  Khả năng mở rộng  Sự đổi chiều của điều khiển Về đặc điểm thứ nhất, các framework tăng cường khả năng môđun hóa bằng cách đóng gói các chi tiết thực hiện không chắc chắn đằng sau các giao diện chắc chắn. Khả năng này giúp cho việc tăng cường chất lượng của phần mềm bằng cách cục bộ hóa các tác động của những thay đổi về kiến trúc và sự thực hiện. Sự cục bộ hóa này giảm các nỗ lực được yêu cầu để hiểu và duy trì phần mềm hiện có. Mặt khác, các giao diện chắc chắn được cung cấp bởi các framework còn tăng cường khả năng sử dụng lại bằng cách định nghĩa các thành phần chung mà có thể được áp dụng để tạo ra các ứng dụng mới. Khả năng sử dụng lại của framework thúc đẩy kiến thức của miền ứng dụng và ưu tiên nỗ lực của các nhà phát triển kinh nghiệm để tránh việc tạo và làm hợp lệ lại các giải pháp chung cho các yêu cầu của ứng dụng lặp lại và các thách thức trong thiết kế phần mềm. Việc sử dụng lại các thành phần thiết kế có thể là một sự cải tiến đáng kể trong sản xuất chương trình, cũng như tốt cho việc nâng cao chất lượng, tính hiệu quả, độ tin cậy và tính sẵn sàng của phần mềm. Về khả năng mở rộng, một framework tăng cường khả năng mở rộng bằng cách cung cấp các điểm nóng tường minh mà cho phép các ứng dụng mở rộng các giao diện chắc chắn và cách ứng xử của vùng ứng dụng với các sự thay đổi được yêu cầu bởi các trường hợp của ứng dụng trong một ngữ cảnh cụ thể. Khả năng mở rộng của framework là cần thiết để đảm bảo các sự điều chỉnh có tính thời gian của các dịch vụ và tính năng ứng dụng mới. Cuối cùng, đặc điểm của kiến trúc thời gian chạy của một framework là sự đổi chiều của điều khiển, thường được gọi là “Nguyên tắc Hollywood”- Đừng gọi cho chúng tôi, chúng tôi sẽ gọi cho bạn. Kiến trúc này cho phép ứng dụng hợp với các quy tắc tiêu chuẩn bằng cách điều chỉnh từng bước xử lý, bằng các đối tượng quản lý sự kiện mà được viện dẫn thông qua cơ chế gửi kích họat lại của framework. Khi các sự kiện xảy ra, framework gửi lại kích hoạt bằng cách viện dẫn phương pháp móc nối trên các đối tượng quản lý sự kiện đã được đăng ký trước, cái mà thực hiện việc xử lý ứng dụng cụ thể trên các sự kiện. Đổi chiều điều khiển cho phép framework định nghĩa một tập các phương pháp ứng dụng cụ thể để đáp ứng với các sự kiện ở bên ngoài. -9-
- Xem thêm -