DAL HOC QUOC GIA HA NỘI NGHIEN CUU MO HINH PHAT TRIEN PHAN MEM THEO DINH HUONG SU DUNG LAI (Báo cáo tổng hợp đề tải nghiên cứu khoa học cấp DHQGHN) Mã số: QC.06.05 Chủ nhiệm để tài: ThS Vũ Diệu Hương —————¬¬ GIÁ HÀ NĨ: THU VIEN| Hà Nội - 2007 MUC LUC Phin mo dau La Giat Uhieh ahi cht Qe lcvesnccveswenvcnassanenonenncemacanerseeousees 1.2 Danh sich người tham gía thực đề tải FH t(((ia 1.4 Project Report Phan mm eit : ố ẽ , ndi dung chinh hố 2.2 Tong quan cae van dé nghién cit cee ceneeeeeeee 3.3 Địa điểm, thời gian phương pháp nghiên cứu : ` se F 2.4 Nội dụng kết nghiên cửu 3.4.1 Mẫu thiết kế vấn đề sử dụng mẫu phát triển phần miềm 3.4.2, Tiên trình phát triển phần mềm định hưởng mẫu s22 10 2.4.3 Nay dung thư viên mẫu thiết kế với OWL (Ontology Web Language) 29 3.4.4, Hệ thống hỗ trợ lưu trữ truy vấn mẫu thiết kế 35 2.5 Thảo luận 2.6 Ket ludn va Kien ngh AO 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO A Tài liệu tiếng VIỆU B Tải liệu tiếng Anh PHU LUC 42 Uae ENTE 42 42 43 Phan mo dau 1.1 Giải thích chữ viết tắt Viết tất G ¡ nghĩa POAD ' Pattern Oriented OWL OWL-OL “Ontology Web Language DPLib Analysis and Design - ‘DAML -OI, DOL 'TTP KB TRỢ -OWL DL- “RDF RDF —]| i Testa os Schema ‘Xtensi nsible Man kay Lang 0L 1.2 Danh sachphinhong ge Si hema người tham gia thực: đề tài ONT a CNT ĐH - tâm | | “Đỉnh | Minh Anh - Te Thi Thanh Thao nghiên Công cứu \ a phat | “triển Công nghệ phần mềm - ĐH | CN “CN 1.3 Báo cáo đề tài Tên để Nghiễn cứu mơ hình phát triển phần mềm định hướng dụng lại mẫu thiết kế Mã số để tài: QC.00.05 gian thực hiện: 06 2006 đến 0S 2007 Thời Cơ quan chủ trì: Đại học Quốc giá Hà Nội Co quan thực hiện: Dại học Cơng nghệ Chủ nhiệm đề tài: Th§, Vũ Diệu Hương Can bo tham gia thực ST Ho i T] Nguyễn cHọc hàm học vị, nơi công túc ten “ThS — PGS.TS Ngọc Bảo - ~~ TNCS Dang Vict Ding KS KhoaCNTTKhoaCNTT- DH Khoa CNTT- | Trung tam DH Công Nghệ nghiên cứu triển Công nghệ phan mém | “LÊN CƠN — phat — DH | - Công Nghệ “Khoa CNTT- DỊ Công Nghệ — ˆ KhoaCNTT DH Công Nghệ | Kết đảo tạo: 02 khóa luận tốt nghiệp Dai hoe Sinh viên: Lê Thị Thanh Thảo Căn hướng dẫn: ThS Vũ Diệu Hương, PGS TS Nguyễn Văn Vy lên để tài: N lên cửu công cụ hỏ trợ tự dong sử dụng lại mẫu thiết kế (phan OWL va xay dung Ontology vé mau U ke str dung OWL) Sinh viên: Đính Minh Anh Củn hướng dẫn: Th Vũ Diệu Hương, PGS TS Nguyễn Văn Vy lên đề tài: Nghiên cứu công cụ hỗ trợ tự động sử dụng lại mẫu thiết kế (phan OWL-QL nghiên cứu hệ thông truy vấn mẫu thiết kế theo OWL-QI,) Kết khoa học Công nghệ Tom tat noi dung kết nghiên cứu ~- Tim hiểu mau thiết kề, hoạt động thực với máu thiết kế, vận đề sử dụng mẫu thiết kế phát triển phần mềm, Nghiên cứu quy trình phát triển phản mềm định hướng mẫu thiết kế ~- Tìm hiểu ngôn ngữ OWWL dung OWL phương pháp xây dựng thư viện mẫu thiết kế sử [rong khuôn chúng hho de thụ thập xây dựng thư viện chứa 23 mẫu thiết Rẻ cho việc thư nghiệm, đạnh phí, Em hiểu ngơn ngữ truy vấn mẫu thiết kể khao sắt công cụ hỗ trợ uy Củc thành viên Để tài (thuộc Bồ Công nghệ phần mềm) KỆ thực hành phương Cac pháp phát triển phần mềm có kiến thức bảo khoa học công bố phạm vỆ để tái Vũ Diệu Hương Nguyễn Văn máu phát triển phần công nghệ thông ý, “Từng quan máu thiết Kế văn đề áp dụng mộ” Hội nghị 0n ứng dụng Khoa học số vấn đề thời toán học (TMath'06) Học viên Kỹ thuật Quần sự, Hà Nội, tháng TỔ năm 2006, tr.287-290 tô chức 1.4 Project Report Project name: Sry on a reuse oricnted software development model Project code: QC.06.05 Duration: — From 06/2006 to 05 2007 Management Organization: Victnam Performing Organization: Project leader: National University College of Technology Vu Dieu Huor MSe Project team member: No Full Name Title, Organi | Vũ Dieu Huong ation -MSc | College of Technology Nguyên Van Vy “Asso.ProfDr | College of Technology Nguyên ‘BAL | College of Technology j Eng | College of Technology Ngọc Bao | Dany “Dinh Minh Anh Viet Dung “BAL e Thị Thành Thao — Training results: 02 Bachelor College of Technology BAL ˆ SỐ | College of Technolog Thesises 3, Student: Dinh Minh Anh Advisors: MSe Vu Dieu Huong, Asso.Prof Dr Nguyen Van Vy Titile: Study on an design pattern query system Student: Le Thi Thanh Thao Advisors: MSe Vu Dieu Huong, Asso.Prof, Dr Nguyen Van Vy Title: Study on an design pattern query system Scientific results: The summary of content and research results: - Collect design patterns - Study on the Design Pattern Oriented Software Development Process (ROAD) - Design and implement the Design Pattern Library (of about 23 design patterns) using OWL - Study on an design pattern query - Provides more experiences in software development system for members in projects Papers supported by project: - Design Patterns and reusing Design Patterns in software development Huong, Nguyen Mathematics Van Vy The 4th (ITMath 06), Oct Conference on Information 2006, Ha Noi, p 287-290 Vu Dieu Technology and Phan néi dung chinh 2.1 Đặt đề lên thẻ tim kiếm Sự phúc tạp hệ thông phần mềm ngày tất cách tiếp cận Khác dể làm thuận tiện cho phát triển ứng dụng phần mem, Sudung lại mẫu thiết kế số ách tiếp cận tr en vong nity Mẫu thiết kế cấp giải pháp tốt cho văn đẻ thiết kế dụng lại giải pháp hàng triệu lan [2] Mẫu thiết kế mang đến lợi ích dụng lại từ sớm vòng đời phát triển phần mềm, Mẫu thiết kế giúp cho việc dụng lại rong phá thiết Vì cấp bảng từ vựng chung cho thiết kế, Nó cịn cấp phương thức dé hiểu thiết kế khôi xây dựng chuyên giá thiết kế kiếm chứng từ nhiều ứng dụng phức tạp khác nhau, Số lượng mẫu thiết kế ngày cảng ting lên, phục vụ cho nhiều loại ting dụng phần mềm Khác việc sử dụng mẫu thực tế nhiều hạn chế nhiều nguyên nhân, chẳng hạn không thu thập dược nhiều mẫu, khó hiệu giải pháp mẫu, khó thích nghỉ mẫu với hệ tthống Nghiên cứu phường pháp giúp tăng cường sử dụng lại mẫu thiết kế phát triển phan mềm vô ân thiết, 2.2 Tổng quan đê nghiên cứu Trong tiên trình phát triển phần pháp thoa mãn yêu cau mẫu thiết kế thông thường, đến giải mẫu phù hợp nêu tìm dược {[1][10] Có mềm, giải đoạn thiệt Rẻ cần dưa xác định giải đoạn trực - Với cách sử dụng đoạn thiết kế, bắt đầu hoạt động tìm kiếm thực áp dụng giải pháp mẫu cách tiếp cận khác, áp dụng tiến trình phát triển phần mềm định bướng mẫu thiết kế (Design Pattern Oriented Analysis and Design Process - POAD) Theo tién trinh nay, tir giai doan phân tích định hướng đề xác định phân tích yêu cầu hệ thống cho tìm tơi số lượng mẫu thiết kế đệ áp dụng bước sau việc tìm kiểm dược thực ngày từ giải đoạn phân tích Như vậy, khả sử dụng mẫu thiết kế cao so với cách tiếp cận trước, Để tìm kiếm van dé ma lựa chọn mẫu, trước hết so sanh van dé ta dang mẫu giải sau chọn mẫu phù hợp gặp với Nếu mẫu tạ lưu trừ tải liệu, chúng tà thực hai việc hoàn toàn thủ công, Trong năm gân số sảnh dự c thực q tìm Kiểm vận cần cách tơ chức lưu trữ Kiểm lựa chọn mẫu để ° mẫu mô tả lưu trữ cúc sở liệu, việc tự động việc lựa chọn mẫu phù hợp từ danh s ch kết can thiệp trực tiếp nhà thiết kế, Do AI có cho mẫu thiết kể cho tăng mức tự động hố tìm giám thời gian công sức thực hai hoạt động Để tài tập trung vào mơ hình phát triển phần mềm dụng mãu) rong máu thiết Rẻ, có hồ Trong thứ viện, máu thea POAD (để tạng cường khả thự viên máu thiết Rẻ va cong cu truy tết Kế van dược đặc ta với đặc trưng ngữ nghĩa dung OWL (Ontology Web Language) Mô tạ lưu trừ mẫu theo phương pháp cung cap kha nang tray van mau theo nett nghia dé im Kiểm mẫu xác họn, số mia cin tua chon it hen có cơng cụ hồ trợ úy văn mẫu, piúp tặng tính tự động việc tìm Kiểm lựa chọn mẫu, Ngoài ra, phương pháp ho tre chia Sợ mu môi trường ẢVeh, yếu tô quan làm thuận tiện cho hoạt dong cua POAD phần 224,1, chúng tơi trình bay chi tiết mẫu thiết kẻ, Phan 2.4.2 trình bày vẻ tiên trình phát triển phần mềm định hướng sử dụng mũ thiết kế, Phần 3.4.3 giới thiệu ngôn ngữ OWL su dung no de dựng Ontolosy mẫu thiết ke Phan 2.4.4 giới thiệu ngôn ngữ truy van OWL-OL (Ontolo Web Lai guage- Query Laguage), công cụ hỗ trợ uy vấn mơ hình thiết kế hệ thống hỗ trợ lưu trữ tìm kiểm mẫu thiết kẻ, Cuối số đánh giá chúng vẻ đề i, dura kết luận cụ thể hướng nghiên cứu 2.3 Địa điểm, thòi gian phương pháp nghiên cứu «— Đẻ tài thực năm từ thắng 06/2006 dến tháng 05/2007 Bộ môn Công nghệ phần mềm, Khoa Công nghệ Thông tin, Trường Đại học Công nghệ e Thu thiap va khao sat nội dụng liên quan từ Internet quan đôi tác lĩnh vực cơng nghệ phần mềm ¢ Ket hop nghién cuu cong nghệ « V6 chite seminar, tham gia cde hor nghi, hoi thao én quan dén linh vue céng lý thuyết, nghệ phần mềm 2.4 Nội dung kết nghiên cứu 2.4.1 Mẫu thiết kế vấn đề s i dung miu phat triển phần mềm a Mau heo dịnh nghĩa Christopher Alexander: "Một mẫu mô tả vấn dễ xay lặp di lặp lại mô tả phần cốt lỗi giải pháp cho van de do, chung ta co thé str dung lai giải pháp có hàng triệu lân” |3] Nói chúng, mẫu mơ tà vận để thường xảy phát triển phần mềm mỗ tà giải pháp cho vận để dó theo cách dùng lại được, Các mẫu phương tiện truyền bà trí thức kinh nghiệm, từ người giàu kinh nghiệm đến người thiểu kinh nghiệm bất đâu Thông thường mẫu dược thể với u tơ chính: - Tên mầu: cụm từ ngân, cho phép tham chiêu đến mẫu - Vấn để: mô tạ Khi ấp dung mẫu, - Giải pháp cho văn để: mơ tà nhiệm thích văn đẻ đặt Khủng veu tô tạo fa cae ket qua cua vice ap dung dor phat tien cua miu bao dung lai Cac giai doan vo mau mì doan Nhờ đó, mẫu ngày cảng có chất lượng cao Mẫu có nhiều loại khác nhau, bạo góm: boy Đhai phá, Hồn thiện vi Sir đối màu thực lập dị lập lại Vì vậy, mẫu dược tiên liên tục vũ dược Kiểm định Khiu, canh nê thiết Kể, môi quan hệ, trách Và cộng tác tiểu chúng - Ket quai: Vor su Trong nghiên cứu này, chúng tơi tập trung trình sử dụng lại thục te mẫu phần tích, mẫu thiết kẻ, mẫu triển vào màu thiết Kể, âu thiết Rể Mẫu thiết kế loại mẫu phát triển với số lượng lớn ứng dụng rộng Mẫu thiết kế | mầu hỗ trợ cho hoạt động thiết kế phần mềm Chúng, mơ tả mơ hình kiến trúc khái quát thành phần phân mem, giai quyet van de thiết kế mức tổng quát đến mức cụ thê Khung cảnh định, rai nl Vị dụ: | Tên mẫu: Creator Van đề: Ai có trách nhiệm tạo thể lớp? Giải pháp: Lớp B có trách nhiệm tạo thê lớp A nêu diều kiện thỏa mãn: | | Bla mot tap hop cic dối ageregalc) Behtra cae doi tuong A (B va A co tượng A (B A có quan | B lưu lại thể doi tuong A | B sư dụi hệ quan contain) ác đơi tượng A Š B có liệu khởi tạo mà truyền tới A tạo Mẫu thiết kế đóng vai trị quan trọng tiên trình phát triên phan mém va dem lại nhiều lợi ích: - Giải vấn đẻ thiết kế với giải pháp có chất lượng -Cung cấp từ vựng chung cho nha thiết kế đẻ giao tiếp làm tài liệu tìm hiểu hướng thiết Kẻ khác -Mẫu thiết kế hỗ trợ tải sử dụng kiến trúc mơ hình thiết ké phan mem theo quy mô lớn - Áp dụng mẫu cách hiệu qua cịn có thê hồ trợ tốt cho tiến hành bảo trì người phát triển năm bat Kiên trúc hệ thông nhành -Củc mẫu thiết Kế hỗ trợ thích nghĩ cáo, Khơng Đ phụ thuộc ngơn ngữ lập trình, cơng nghệ nên tìng lớn nhữ Để thủ dược lợi ích trên, NET hay PEE tụ phát thực thông hoạt động hồ trợ cho phát triển phản mềm dụng mu thiết Kế, bạo nốm; bl Khai phá - Thu thập màu Hoạt động Tắm tài liệu mẫu duc sói khát phú mẫu, Các tác giá có Kinh nghiệm làm việc dự án thực tế, từ văn để gặp dự án thực tế giải pháp đà áp dụng d › hình thành màu thiết kẻ, Những máu dura xem Net hội thảo hàng năm để chuyên gia xét duyệt tác giả hoàn thiện trước Khi đưa mẫu vào sử dụt Sau đó, trình phát triển sư dụng kết áp dụng mẫu dự án thụ te sé phan anh chất lượng mẫu thiết Kế tác gia dựa kết để tiếp tục hoàn thiện mẫu b.2 Phân loại mâu Mẫu phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, phỏ biến cách phân loại nhóm GangO/Four(GOF)|2]: theo muc dịch sử dụng theo phạm ví ứng dụng (tham khảo phần dụng nhóm phụ lục) Ngồi ra, mầu có thê nhóm mẫu dành cho hệ thơng thời gian thực, nhóm vào theo lĩnh vực áp mẫu sử dụng Java, nhóm mẫu sử dụng phần mềm truyền thong Phân chia n au thành danh mục cách hợp lý giúp cho hoạt động tìm kiểm mẫu de dang hon Người sử dụng cần tìm nhữngmẫu u câu theo danh mục thích hợp mà khơng cân phải xem xét toàn tập hợp mẫu b.3 To chive lu trữ mẫu Tập hợp mẫu h tô chức lưu trừ theo cách cho để dàng tìm kiểm sư dụng mã Cách đơn giản mó tá lưu mẫu dang file Cách tốt mô tạ lưu trữ sở đữ liệu đè người ding sở đữ liệu sử dụng SQL (ngơn ngữ truyv an tìm mẫu cách truy van lựa chọn) Tuy nhiên, mục tiêu tìm phương pháp lưu trữ mà hồ trợ việc tìm kiểm sử dụng mẫu theo cách tự động hoá mức độ cao, b.4 Tìm kiểm mâu theo tinh huong Trước đây, Khi cần tìm kiểm mẫu người sử dụng phải đọc, tìm hiểu vấn đề trên, so sành chúng với tình hng cụ thể tự tim mẫu thích hợp Hiện nay, với phát triển ngôn ngữ thẻ mẫu, công cụ tô chức lưu từ mẫu, công cụ hỗ trợ tự động hố trình tin Kiểm mẫu dụng nghiên cứu phát triển b.Š Sứ dụng giải pháp máu đề giải vân đề Cúc giải pháp mẫu thiết kế thường tập trung giải số văn đề sau: ... name: Sry on a reuse oricnted software development model Project code: QC.06.05 Duration: — From 06/2006 to 05 2007 Management Organization: Victnam Performing Organization: Project leader: National... thao tác tim va Ray ví giải đoạn Tà l? ?a chọn m Vim va lay gon hài thao tác chính: navigation: o matching: Navigation luot qua toan hệ thông tài nguyên Va chon nhitng tii nguyen fen quan den van... Behtra cae doi tuong A (B va A co tượng A (B A có quan | B lưu lại thể doi tuong A | B sư dụi hệ quan contain) ác đôi tượng A Š B có liệu khởi tạo mà truyền tới A tạo Mẫu thiết kế đóng vai trị quan