Bài giảng môn Tích hợp hệ thống - Chương 3: Kiến trúc module

TRƯỜNG ĐH KINH TẾ TP HỒ CHÍ MINHBài giảng mônTÍCH HỢP HỆ THỐNGBÀI 3: KIẾN TRÚC MODULEKHOA HỆ THỐNG THÔNG TIN KINH DOANHMục tiêuSau khi học xong bài này sinh viên có thể: Hiểu kỹ thuật phát triển hệ thống theo kiến trúc module: phân tích, thiết kế, lập trìnhBiết được các tiêu chí đánh giá kiến trúc modulePhân biệt được các kiểu tích hợp moduleBiết được các công nghệ hỗ trợ lập trình module Tham khảoNguyễn Văn Vỵ, Nguyễn Việt Hà. Giáo trình kỹ nghệ phần mềm, NXB ĐHQG HN, 2008 Sommerville, Software Engineering 8th Edition, 2007.Nội dungCác khái niệm cơ bản về kiến trúc moduleTiêu chí đánh giá kiến trúc moduleCác kiểu ghép nối module (tích hợp)Lập trình theo moduleKiến trúc moduleKiến trúc mô-đun (module) cho phép chia nhỏ bài toán (hay yêu cầu) của phần mềm thành các phần hầu như không trùng lắp và do đó hỗ trợ làm việc song song trên các module và đặc biệt là dễ bảo trì hơn. Kiến trúc module có khả năng tái sử dụng các thành phần của hệ thống và khả năng mở rộng tốt hơn.Kiến trúc moduleDựa trên quan điểm “chia để trị”C: độ phức tạp C(p1 + p2) > C(p1) + C(p2)E: nỗ lực thực hiện E(p1 + p2) > E(p1) + E(p2)Giảm độ phức tạpCục bộ, dễ sửa đổiCó khả năng phát triển song songDễ sửa đổi, dễ hiểu nên dễ tái sử dụngKiến trúc modulePhân rã phân mềm thành các module có thể nối kết với nhauKiến trúc moduleKích thước module nên được quyết định dựa trên khái niệm độc lập chức năng, mỗi module thực hiện một công việc: dễ hiểu, dễ sửa đổi, dễ tái sử dụngKiến trúc moduleInterface – công cụ giao tiếp của các moduleCác module được gắn kết với nhau trong chương trình thông qua các "interface". Một interface của module mô tả những thành phần được cung cấp và cần được cung cấp. Các thành phần này được các module khác "thấy" và sử dụng.Kiến trúc moduleNguyên tắc Information-hidingNhững phần có khả năng thay đổi bên trong của module được ẩn đi nên những phần còn lại dùng để giao tiếp giữa các module sẽ không bị ảnh hưởng khi thay đổi thiết kế. Kết quả là những module có thể thay đổi một cách độc lập mà không ảnh hưởng lẫn nhau. Kiến trúc moduleKiến trúc module có thể mở rộng để áp dụng ở mức hệ thống và các module có thể là các ứng dụng hay dịch vụ chạy song song và tương tác với nhau thông qua một kiểu giao tiếp như Messaging, RPC, Socket...Về ý tưởng, kiến trúc module có thể xem là nền tảng cơ bản của rất nhiều kiến trúc tiên tiến khác như MVC, Multi-tier, SOA... Kiến trúc module có thể tái áp dụng vào các module của chính nó hay các thành phần con của các kiến trúc trên như các dịch vụ bên trong các hệ thống SOA.. Kiến trúc moduleKiến trúc Module mở rộngTiêu chí đánh giá kiến trúc moduleCoupling: mức độ ghép nối giữa các moduleCohesion: mức độ liên kết giữa các thành phần bên trong một moduleUnderstandability: tính hiểu đượcAdaptability: tính thích nghi đượcTiêu chí đánh giá kiến trúc module Coupling (ghép nối)Độ đo sự liên kết (trao đổi) giữa các Module Ghép nối chặt chẽ thì khó hiểu, khó sửa đổi do phải tính đến các liên kết có thể, dễ gây lỗi lan truyền. Cohesion (kết dính)Độ đo sự phụ thuộc lẫn nhau của các thành phần trong một Module Kết dính cao thì tính cục bộ cao (độc lập chức năng); dễ hiểu, dễ sửa đổi.Tiêu chuẩn của thiết kế tốt: kết dính chặt, ghép nối lỏnga. Ghép nối nội dungCác module dùng dữ liệu hay thông tin điều khiển được duy trì trong một module khác Là trường hợp xấu nhất. Ví dụ: Các ngôn ngữ bậc thấp chỉ dùng biến chung Lạm dụng lệnh Goto trong một chu trìnhCoupling (ghép nối)b. Ghép nối chungCác module trao đổi dữ liệu thông qua biến tổng thể Lỗi của module này có thể ảnh hưởng đến hoạt động của module khác Khó sử dụng lại các moduleCoupling (ghép nối)c. Ghép nối điều khiểnCác module trao đổi thông tin điều khiển Làm cho thiết kế khó hiểu, khó sửa đổi, dễ nhầmCoupling (ghép nối)d. Ghép nối nhãn Các module trao đổi thừa thông tin Module có thể thực hiện chức năng ngoài ý muốn Làm giảm tính thích nghiCoupling (ghép nối)e. Ghép nối dữ liệuTruyền dữ liệu qua tham số Nhận kết quả qua tham số và giá trị trả lạiCoupling (ghép nối)Lập trình theo moduleMột số ngôn ngữ hỗ trợ lập trình theo cơ chế module cho phép biên dịch các module một cách độc lập và có thể gắn kết vào hệ thống lúc thực thi như Flex, Ruby... Một số ngôn ngữ khác thì hỗ trợ cơ chế như thư viện liên kết động (DLL) để biên dịch các module thành các thư viện độc lập và có thể gắn kết động vào hệ thống.Hỏi và Đáp