Đang tải... (xem toàn văn)
Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ
Tiểu luận Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin 2 MỤC LỤC CHƢƠNG 1 4 BIỂU ĐỒ LỚP THIẾT KẾ TRONG UML 4 VÀ MÔ HÌNH LIÊN KẾT THỰC THỂ EER 4 1.1 Thành phần và các mối quan hệ trong biểu đồ lớp 4 1.1.2 Các mối quan hệ giữa các lớp 5 1.2 Mô hình kiên kết thực thể mở rộng EER 11 1.2.1 Lớp cha, lớp con và sự kế thừa 11 1.2.2 Chuyên biệt hoá và tổng quát hoá 11 1.2.3 Các ràng buộc và các đặc điểm trên chuyên biêt hoá và tổng quát hoá 13 1.2.5 Mô hình của các kiểu UNION sử dụng các Category 14 1.3 Sự tƣơng thích giữa mô hình liên kết thực thể và biểu đồ lớp 16 CHƢƠNG 2 20 PHƢƠNG PHÁP CHUYỂN ĐỔI TỪ BIỂU ĐỒ LỚP THIẾT KẾ SANG MÔ HÌNH QUAN HỆ 20 2.1 Chuyển đổi từ biểu đồ lớp sang mô hình EER 20 2.1.1 Chuyển đổi một lớp thành một kiểu thực thể 20 2.1.2. Chuyển đổi các mối quan hệ 20 2.2 Chuyển đổi từ mô hình EER thành quan hệ 25 2.2.1 Các liên kết lớp cha/ lớp con, chuyên biệt hóa và tổng quát hóa 25 PHƢƠNG PHÁP CHUYỂN ĐỔI TỪ MÔ HÌNH LIÊN KẾT THỰC THỂ EER SANG BIỂU ĐỒ LỚP THIẾT KẾ 27 3.1 Chuyển đổi một kiểu thực thể thành một lớp 28 3.1.1 Kiểu thực thể 28 3.1.2 Kiểu thực thể chứa thuộc tính đa trị 28 3.2 Chuyển đổi các kiểu liên kết 30 3.2.1 Liên kết giữa hai kiểu thực thể 30 3.2.2 Liên kết có kiểu thực thể yếu 32 3.2.3 Kiểu thực thể có thuộc tính không xác định 33 3.2.4 Kiểu liên kết cấp 1 34 3.2.6 Chuyên biệt hóa 36 CHƢƠNG 4 37 ỨNG DỤNG 37 4.1 Chuyển đổi từ biểu đồ lớp thiết kế sang quan hệ 37 4.1.1 Biểu đồ lớp thiết kế 37 4.1.2 Mô hình liên kết thực thể ER 38 4.1.3 Mô hình quan hệ 39 Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin 3 TÓM TẮT Phân tích và thiết kế hệ thống đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình sản xuất phần mềm, nhất là trong thời đại ngày nay cùng với sự phát triển phần mềm có qui mô lớn với tính năng đa dạng thì yêu cầu bảo trì đối với hệ thống lớn và phức tạp ngày càng trở thành vấn đề nghiêm trọng. Thực tế hiện nay đang tồn tại song song 2 hƣớng phân tích thiết kế, đó là: Phƣơng pháp phân tích theo hƣớng cấu trúc đã ra đời và đƣợc áp dụng rất sớm bởi kết quả của việc thiết kế là Cơ sở dữ liệu quan hệ mà các quan hệ đã đạt đƣợc các chuẩn đặt ra và đã đƣợc cài đặt bởi các công cụ hữu hiệu là các hệ quản trị CSDL quan hệ nhƣ: Foxpro, Access, My SQL, SQL Server, Oracle, … Tuy nhiên việc phát triển, nâng cấp, mở rộng hệ thống sau này để đáp ứng đƣợc nhu cầu của ngƣời dùng là rất khó. Phân tích thiết kế hệ thống theo hƣớng đối tƣợng với Ngôn ngữ mô hình hoá thống nhất UML (Unified Modeling Language) ra đời sau với kết quả của việc thiết kế là các lớp đối tƣợng cùng với các thao tác xử lý đối tƣợng ngay trong lớp và sự trao đổi thông tin giữa các lớp. Ƣu điểm là có thể áp dụng các mẫu thiết kế cho các lớp nhƣ Mẫu chuyên gia (Expert), Bộ tạo lập (Creator), Bộ điều khiển (Controller), Ghép nối thấp (Low coupling), Kết dính cao (High conhesion) ta đƣợc các lớp rất tốt có khả năng mở rộng và sử dụng lại mà không ảnh hƣởng lớn đến hệ thống đang hoạt động hiện tại. Tuy nhiên việc lƣu trữ các lớp là rất khó khăn bởi chƣa có các ngôn ngữ chuẩn hữu hiệu nhƣ trong CSDL quan hệ. Vì vậy mục đích của đề tài này là nghiên cứu thuật toán chuyển đổi từ mô hình lớp trong UML sang quan hệ để có thể sử dụng các hệ quản trị CSDL quan hệ để lƣu trữ thì hệ thống phân tích thiết kế đƣợc sẽ rất tốt. Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin 4 CHƯƠNG 1 BIỂU ĐỒ LỚP THIẾT KẾ TRONG UML VÀ MÔ HÌNH LIÊN KẾT THỰC THỂ EER 1.1 Thành phần và các mối quan hệ trong biểu đồ lớp Biểu đồ lớp chỉ một tập các lớp,các giao diện , các sự cộng tác và các mối quan hệ giữa các lớp. 1.1.1 Lớp, đối tƣợng Đối tƣợng là một sự tƣợng trƣng cho một thực thể, hoặc là thực thể tồn tại trong thế giới thực hoặc là thực thể mang tính khái niệm. Một lớp là miêu tả của một nhóm đối tƣợng có chung thuộc tính, chung phƣơng thức, chung ngữ nghĩa và chung các mối quan hệ với các đối tƣợng khác. UML thể hiện lớp bằng hình chữ nhật có 3 phần: - Tên lớp: Thƣờng là danh từ đặc tả đối tƣợng - Thuộc tính: Là bộ phận thông tin liên kết với lớp sử dụng để mô tả những đặc điểm của đối tƣợng. Thuộc tính thƣờng đƣợc xác định trong một phạm vi cho trƣớc các giá trị, một phạm vi là một tập các giá trị xác định. - Thao tác: là hành vi kết hợp với mỗi lớp. Thao tác xác định trách nhiệm của lớp. Thao tác đƣợc sử dụng để xử lý thay đổi các thuộc tính cũng nhƣ thực hiện các công việc khác. Một tính chất quan trọng của lập trình hƣớng đối tƣợng là tính bao gói. Mỗi lớp bao gói thông tin và hành vi nhờ các thuộc tính và hành vi của nó. Visibility là chi tiết dùng để xác định tính chất truy nhập của một thành phần nào đó trong hệ thống. UML có 3 cấp của Visibility : Public : Bất kì lớp trong hệ thống đều có thể sử dụng các thành phần lớp với cấp này. Private: Chỉ các thành phần của lớp này là có thể sử dụng các thành phần này. Protected: Bất kì các lớp kế thừa hoặc các thành phần của lớp này đều có thể sử dụng Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin 5 các thành phần với visibility là protected. Xét ví dụ lớp NHAN VIEN sau: Lớp đối tƣợng NHAN VIEN có các thuộc tính { Manv, Ten, Ngay sinh, Gioi tinh, Dia chi, Luong} và các thao tác {Tao moi(), Nhap(), Sua(), Xoa(), Xem()}. 1.1.2 Các mối quan hệ giữa các lớp Quan hệ là kết nối ngữ nghĩa giữa các lớp, nó cho phép một lớp biết về các thuộc tính, thao tác và quan hệ của lớp khác Có các kiểu quan hệ chính: Quan hệ kết hợp Quan hệ kết tập Quan hệ tổng quát hoá Quan hệ hiện thực a) Quan hệ kết hợp Quan hệ kết hợp đƣợc định nghĩa là một mối quan hệ miêu tả một tập hợp các nối kết, trong khi một nối kết đƣợc định nghĩa là một sự liên quan về ngữ nghĩa giữa một nhóm các đối tƣợng. Khi có quan hệ kết hợp mỗi lớp có thể gửi thông điệp đến lớp khác trong biểu đồ tƣơng tác. Quan hệ kết hợp có thể 1 chiều hay 2 chiều - Quan hệ kết hợp 2 chiều: Đòi hỏi các đối tƣợng phụ thuộc lẫn nhau, có nghĩa khi một đối tƣợng này có liên hệ với một đối tƣợng khác thì cả hai đối tƣợng này nhận thấy nhau. VD: Xét quan hệ kết hợp 2 chiều giữa lớp NHAN VIEN và lớp PHONG BAN thể hiện lớp nhân viên biết thuộc tính và thao tác của lớp phòng ban và ngƣợc lại. Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin 6 - Quan hệ kết hợp một chiều: Đòi hỏi sự phụ thuộc một chiều, thể hiện bằng một mũi tên. Xét quan hệ kết hợp 1 chiều trên hình 1.3b. Trong ví dụ này lớp NHAN VIEN biết thuộc tính và thao tác của lớp PHONG BAN, nhƣng lớp PHONG BAN không biết gì về lớp NHAN VIEN. Trên biểu đồ tƣơng tác, nhân viên có thể gửi thông điệp để phòng ban nhận, nhƣng phòng ban không thể gửi thông điệp đến nhân viên. - Quan hệ kết hợp có lớp kết hợp: Lớp kết hợp là lớp đƣợc gắn vào một quan hệ nhằm bổ sung thông tin cho quan hệ đó. Ví dụ quan hệ giữa hai lớp NHAN VIEN và DU AN, khi nhân viên làm việc trong dự án thì sẽ sinh ra thuộc tính số giờ làm việc. Lớp Lam viec với thuộc tính số giờ là lớp bổ sung thông tin cho mối quan hệ giữa lớp nhân viên và lớp dự án. Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin 7 - Quan hệ kết hợp có thể đệ qui: Kết hợp đệ qui cho thấy một hiện thực của lớp có quan hệ với một hiện thực khác của cùng lớp đó. Ví dụ với lớp NHAN VIEN, một nhân viên có thể là quản lý của nhiều nhân viên. - Quan hệ phụ thuộc: Là một sự liên quan ngữ nghĩa giữa hai lớp, một mang tính độc lập và một mang tính phụ thuộc. Mọi sự thay đổi trong phần tử độc lập sẽ ảnh hƣởng đến phần tử phụ thuộc. Quan hệ phụ thuộc luôn luôn là quan hệ một chiều, chỉ ra một lớp phụ thuộc vào lớp khác. Lớp đối tƣợng A có quan hệ phụ thuộc với lớp đối tƣợng B nếu mọi sự thay đổi trong phần tử độc lập A sẽ ảnh hƣởng đến phần tử phụ thuộc B. VD: Lớp đối tƣợng Thời khóa biểu có quan hệ phụ thuộc với lớp đối tƣợng Giáo viên. Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin 8 b) Quan hệ kết tập Là một dạng đặc biệt của quan hệ kết hợp, biểu thị quan hệ giữa các lớp dựa trên nền tảng của nguyên tắc “ một tổng thể đƣợc tạo thành bởi các bộ phận”. Nó đƣợc sử dụng khi chúng ta muốn tạo lên một thực thể mới bằng cách tập hợp các thực thể tồn tại với nhau. Lớp đối tƣợng A có quan hệ kết tập với lớp đối tƣợng B nếu 1 đối tƣợng trong A có quan hệ với nhiều đối tƣợng trong B. Xét ví dụ lớp đối tƣợng NHAN VIEN có quan hệ kết tập với lớp PHU THUOC, nghĩa là một đối tƣợng nhân viên có quan hệ với nhiều đối tƣợng phụ thuộc. c) Quan hệ tổng quát hoá Chuyên biệt hóa: là quá trình tinh chế một lớp thành những lớp chuyên biệt hơn. Chuyên biệt hóa bổ sung thêm chi tiết và đặc tả cho lớp kết quả. Lớp mang tính khái quát đƣợc gọi là lớp cha, kết quả chuyên biệt hóa là việc tạo ra các lớp con. Con đƣờng bắt đầu từ môt lớp chuyên biệt và khiến nó ngày càng mang tính khái quát cao hơn đƣợc gọi là quá trình khái quát hóa. Xét quan hệ tổng quát hoá giữa các lớp A, lớp B, lớp C. Tổng quát hoá gộp các thành phần chung của tập lớp B và lớp C để hình thành lớp tổng quát hơn là lớp cha A. Mỗi lớp cấp thấp B, C có thể có thuộc tính, thao tác, quan hệ riêng để bổ sung vào các thành phần mà nó kế thừa. Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin 9 VD: Quan hệ tổng quát hoá giữa các lớp hình, hình tròn và hình tam giác. Trong đó lớp hình là lớp cha, lớp hình tròn và tam giác là lớp con. Hai lớp hình tròn và hình tam giác kế thừa các thuộc tính chu vi, diện tích và kế thừa thao tác tính của lớp hình. d) Quan hệ hiện thực Là quan hệ chỉ ra mối quan hệ giữa lớp tham số và lớp hiện thực. Lớp tham số có các tham số hình thức và các tham số này dùng để tạo ra các lớp thực sự. Lớp hiện thực đƣợc tạo ra từ lớp tham số bằng cách thay thế tham số hình thức đó bởi các giá trị. VD: Quan hệ hiện thực giữa các lớp Mang, Diemthi, Diachi. Lớp tham số là lớp Mang có tham số hình thức là kieupt. Hai lớp Diemthi và Diachi là hai lớp hiên thực của lớp Mang với các giá trị tƣơng ứng với tham số là diem, dchi. Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin 10 e) Gán đặc tính cho quan hệ Tính nhiều: Là kết hợp biểu diễn mối quan hệ cấu trúc giữa các đối tƣợng. Tính nhiều của quan hệ cho biết bao nhiêu hiện thực của lớp có quan hệ với một hiện thực của lớp khác vào một thời điểm.Trong UML có các tính nhiều. Tính nhiều Ý nghĩa * Nhiều 0 Không 1 Một 0 * Từ không đến nhiều 1 * Từ một đến nhiều 0 1 Không hay một 1 1 Chỉ một VD: Lớp LOP HOC và SINH VIEN có quan hệ kết hợp với nhau. Tính nhiều của quan hệ trả lời câu hỏi sau: “ Một sinh viên có thể học bao nhiêu môn học trong một kì ” và “Bao nhiêu sinh viên có thể đăng kí một môn học ”. Ví dụ thể hiện một sinh viên có thể học đồng thời từ 0 dến 4 môn học, một lớp có thể có từ 10 đến 20 sinh viên. [...]... Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ 2.2 Chuyển đổi từ mô hình EER thành quan hệ Thuật toán để chuyển đổi từ mô hình quan hệ thực thể sang mô hình quan hệ bao gồm tất cả các thuật toán ánh xạ từ mô hình quan hệ thực thể ER và có thêm bƣớc ánh xạ từ mô hình quan hệ thực thể mở rộng EER sang mô hình quan hệ Báo trình bày thuật toán chuyển đổi từ mô hình thực thể EER sang mô hình quan hệ Chúng ta sử... Ngành Công nghệ thông tin Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ 19 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN ĐỔI TỪ BIỂU ĐỒ LỚP THIẾT KẾ SANG MÔ HÌNH QUAN HỆ 2.1 Chuyển đổi từ biểu đồ lớp sang mô hình EER 2.1.1 Chuyển đổi một lớp thành một... mối quan hệ giữa mô hình EER và biểu đồ lớp thiết kế trong UML 16 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ UML EER UML là ngôn ngữ mô hình hóa chuẩn để EER sử dụng trong mô hình thiết kế cơ sở thiết kế CSDL hƣớng đối tƣợng dữ liệu quan hệ Các thành phần Biểu đồ lớp thiết kế Mô hình EER Lớp. .. tin Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ Ví dụ lớp đối tƣợng SINH VIEN có quan hệ kết hợp với lớp KHOA Ngay sinh Dia chi Ho ten SINH VIEN (1,N) Masv Học tai Makhoa (1,1) Dien thoai Ten khoa KHOA b) Quan hệ kết hợp có lớp kết hợp Xét quan hệ kết hợp có lớp kết hợp là A quan hệ với lớp kết hợp B sinh ra lớp C Lớp kết hợp C đƣợc chuyển thành mối quan hệ giữa các kiểu thực... - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ Thuộc tính riêng của quan hệ - Thuộc tính riêng của quan hệ giữa các lớp - Thuộc tính riêng của kiểu liên kết giữa đối tƣợng các thực thể Các mối quan hệ Quan hệ đệ qui Liên kết cấp 1 Quan hệ kết tập Liên kết giữa một kiểu thực thể với một kiểu thực thể yếu Quan hệ kết hợp Quan. .. phƣơng pháp chuyển đổi từ mô hình liên kết thực thể sang biểu đồ lớp thiết kế trong UML 27 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ 3.1 Chuyển đổi một kiểu thực thể thành một lớp 3.1.1 Kiểu thực thể Kiểu thực thể A chuyển thành lớp đối tƣợng A tƣơng ứng Thuộc tính định danh a1 của thực thể chuyển. .. thực thể EER Thiết kế Chuyển đổi Biểu diễn Biểu đồ lớp trong UML Thiết kế Biểu diễn CSDL Quan hệ Chuyển đổi CSDL Hướng đối tượng Từ mô hình trên ta thấy: CSDL quan hệ đƣợc biểu diễn mô hình liên kết thực thể, từ mô hình liên kết thực thể ta có thể thiết kế ra đƣợc CSDL quan hệ Đối với CSDL hƣớng đối tƣợng đƣợc biểu diễn bởi biểu đồ lớp thiết kế trong UML, từ biểu đồ lớp trong UML có thể thiết kế ra... mô hình lớp trong UML sang quan hệ A a1 an Id_a (1,n) lk bm (1,1) Id b B b1 Ví dụ: Lớp đối tƣợng Nhân viên có quan hệ kết tập với lớp đối tƣợng Phụ thuộc Ten Manv Luong Ngay sinh NHAN VIEN Gioi tinh (1,1) Dia chi phu thuoc Ten Ngay sinh (1,N) Gioi tinh PHU THUOC Quan he b) Quan hệ kết tập giữa hai lớp thông qua một lớp khác Với quan hệ kết tập giữa hai lớp A và lớp thông qua lớp C, khi chuyển đổí sang. .. đó quan hệ hiện thực cũng đƣợc chuyển đổi thành quan hệ i-sa trong mô hình thực thể- mối quan hệ VD: Mối quan hệ hiện thực giữa các lớp Mang, Diemthi , Diachi Lớp tham số là lớp mảng có tham số hình thức là kieupt kieupt Mang kieupt= diem i-sa kieupt= dchi i-sa Diem thi Dia chi 24 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình. .. nhƣ hình vẽ Khi chuyển đổi sang mô hình EER lớp đối tƣợng A, B chuyển thành kiểu thực thể A, B tƣơng ứng Quan hệ kết hợp một hay hai chiều đƣợc chuyển đổi thành các quan hệ Tuỳ thuộc vào cơ số của quan hệ kết hợp mà quan hệ tƣơng ứng trong quan hệ thực thể là “1-1”, “1-n”, “n-m” a1 Id_a A an (1,1) lk b1 (1,N) Id_b bm B 20 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông