Kiến trúc phần mềm - Chương 3: Các mẫu kiến trúc phổ dụng

Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 1 3.1 Kiến trúc trong các hệ thống phần mềm 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng 3.3 Kết chương Chương 3 CÁC MẪU KIẾN TRÚC PHỔ DỤNG Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 2 3.1 Kiến trúc trong các hệ thống phần mềm ‰ kiến trúc là cấu trúc các phần tử, không chỉ là cái gì mà là tại sao ‰ kiến trúc tốt : ƒ kết quả của 1 tập các nguyên tắc và kỹ thuật nhất quán ₫ược áp dụng nhất quán thông qua tất cả các bước của dự án phần mềm ƒ không nản lòng khi ₫ối diện với các thay ₫ổi không thể tránh ₫ược. ƒ nguồn hướng dẫn xuyên suốt thời gian sống của phần mềm ƒ bao gồm 1 ít tính chất và luật khóa ₫ể tổ hợp chúng sao cho sự toàn vẹn kiến trúc ₫ược giữ nguyên. Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 3 3.1 Kiến trúc trong các hệ thống phần mềm Các phần tử của ₫ặc tả kiến trúc ‰ Định nghĩa kiến trúc cho 1 hệ thống chọn : ƒ các thành phần : ₫ịnh nghĩa ₫ịa ₫iểm tính toán, thí dụ filter, database, object, ADT ƒ các mối nối (Connector) : làm trung gian cho tương tác giữa các thành phần. gọi thủ tục, pipe, phát tán sự kiện. ƒ các thuộc tính : xác ₫ịnh thông tin cho việc phân tích và xây dựng : chữ ký, ₫iều kiện pre/post, ₫ặc tả RT. Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 4 3.1 Kiến trúc trong các hệ thống phần mềm Mẫu/Kiểu kiến trúc (Architecture Pattern/Style) ‰ Kiểu kiến trúc ₫ịnh nghĩa 1 họ các kiến trúc ₫ược giới hạn bởi : ƒ từ vựng thành phần/mối nối. ƒ các luật topology. ƒ các ràng buộc ngữ nghĩa. Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 5 3.1 Kiến trúc trong các hệ thống phần mềm Các ₫ặc ngữ kiến trúc phổ biến ‰ Các hệ thống xử lý dòng dữ liệu : lô tuần tự (Batch sequential), ₫ường ống và lọc (Pipe and filters) ‰ Các hệ thống gọi-trả về : chương trình chính và thủ tục (main program & subroutines), các cấp có thứ bậc (Hierarchical layers), hệ thống hướng ₫ối tượng (OO system). ‰ Các máy ảo : Trình thông dịch (Interpreters), hệ thống dựa vào luật (Rule-based system) ‰ Các thành phần ₫ọc lập : các process giao tiếp nhau (Communicating processes), các hệ thống xử lý sự kiện (Event systems). ‰ Các hệ thống tập trung quanh dữ liệu (Repositories) : Database, Blackboard Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 6 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc ₫ơn thể (Monolithic) ‰ Đặc tả : Hệ thống chỉ gồm duy nhất 1 module. Module này chứa mọi thứ của chương trình : ƒ giao tiếp giữa các thành phần là cục bộ và rất hiệu quả. ƒ thích hợp cho những phần mềm nhỏ, ₫ơn giản. ƒ không thích hợp cho những phần mềm lớn và phực tạp. Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 7 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc lô tuần tự (Batch Sequential) ‰ Đặc tả : Chương trình gồm n phần mềm ₫ộc lập và ₫ược chạy theo cơ chế tuần tự : phần mềm i chạy trước, khi xong rồi thì truyền kết quả cho phần mềm thứ i+1... Mỗi phần mềm i trong lô ₫ược gọi là filter, nó xử lý dữ liệu ₫ầu vào theo ₫ịnh dạng xác ₫ịnh rồi tạo kết quả ₫ầu ra theo ₫ịnh dạng xác ₫ịnh. Filter Filter Filter Filter data 1 data 2 data 3 data 4 data 5 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 8 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc lô tuần tự (Batch Sequential) ‰ Tình huống nên dùng : trong các ứng dụng xử lý dữ liệu mà dữ liệu nhập cần ₫ược xử lý bởi nhiều công ₫oạn khác nhau và có tính ₫ộc lập cao trước khi tạo ra kết quả cuối cùng. ‰ Ưu ₫iểm : dễ dàng thay ₫ổi/bảo trì/dùng lại từng filter của hệ thống, phù hợp với nhiều hoạt ₫ộng nghiệp vụ, dễ dàng nâng cấp bằng cách thêm filter mới. ‰ Khuyết ₫iểm : 2 filter kề nhau cần tuân thủ ₫ịnh dạng dữ liệu chung. Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 9 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc lô tuần tự (Batch Sequential) ‰ Thí dụ : Thiết kế trực quan cửa sổ giao diện và dùng nó trong phần mềm android. Chương trình thiết kế trực quan giao diện cửa sổ ứng dụng Project Android quản lý ứng dụng androidNgười thiết kế giao diện File XML ₫ặc tả bản thiết kế Chương trình android dùng giao diện ₫ược thiết kế Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 10 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc ₫ường ống và lọc (Pipe and filter Architecture) ‰ Đặc tả : Nới rộng kiến trúc lô tuần tự lên tầm cao mới : ƒ Các filter không nhất thiết là phần mềm ₫ộc lập lẫn nhau, chúng có thể là các thread chạy trong 1 chương trình. ƒ Có thể có nhiều ống con trong từng ₫oạn xử lý. Filter Filter Filter Filter Filter Filter data 1 data 2 data 3 data 4 data 5 data 6 data 7 data 8 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 11 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc ₫ường ống và lọc (Pipe and filter Architecture) ‰ Tình huống nên dùng : trong các ứng dụng xử lý dữ liệu mà dữ liệu nhập cần ₫ược xử lý bởi nhiều công ₫oạn khác nhau và có tính ₫ộc lập cao trước khi tạo ra kết quả cuối cùng. ‰ Ưu ₫iểm : dễ dàng thay ₫ổi/bảo trì/dùng lại từng filter của hệ thống, phù hợp với nhiều hoạt ₫ộng nghiệp vụ, dễ dàng nâng cấp bằng cách thêm filter mới, hiệu quả cao hơn kiến trúc lô tuần tự. ‰ Khuyết ₫iểm : 2 filter kề nhau cần tuân thủ ₫ịnh dạng dữ liệu chung. Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 12 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc ₫ường ống và lọc (Pipe and filter Architecture) ‰ Thí dụ : Chương trình dịch ngôn ngữ Scanner source code chuỗi token Parser Phân tích cú pháp Phân tích ngữ nghĩa Tạo code mục tiêu cây cú pháp hoàn chỉnh cây ngữ nghĩa object codecây cú pháp thô Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 13 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc nhiều cấp (Layered architecture) ‰ Đặc tả : Hệ thống gồm nhiều cấp chức năng dạng chồng lên nhau, mỗi layer có chức năng cụ thể, rõ ràng và cung cấp các dịch vụ cho layer ngay trên mình. Layer cấp thấp nhất chứa các dịch vụ cơ bản nhất và ₫ược dùng cho toàn hệ thống. Layer 1 Layer 2 Layer n Layer n-1 ... interface sử dụng của layer 1 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 14 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc nhiều cấp (Layered architecture) ‰ Tình huống nên dùng : xây dựng thêm khả năng mới trên hệ thống có sẵn, hay khi có nhiều nhóm phát triển khác nhau, mỗi nhóm chịu trách nhiệm về 1 layer chức năng cụ thể, hay khi có yêu cầu bảo mật nhiều cấp. ‰ Ưu ₫iểm : cho phép hiệu chỉnh bên trong layer bất kỳ sao cho interface không ₫ổi. Có thể giải quyết 1 chức năng nào ₫ó (xác nhận user) ở nhiều cấp theo cách thức tăng dần. ‰ Khuyết ₫iểm : khó tách bạch chức năng của từng cấp, layer trên khó tương tác với layer phía dưới nó nhưng không liền kề. Hiệu quả giảm sút khi nhiều layer phải tương tác nhau ₫ể giải quyết 1 chức năng nào ₫ó. Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 15 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc nhiều cấp (Layered architecture) ‰ Thí dụ : Kiến trúc mạng OSI và kiến trúc mạng internet. Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 16 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc client-server (client-server Architecture) ‰ Đặc tả : Hệ thống gồm 2 loại phần tử chức năng : server cung cấp 1 số dịch vụ, client là phần tử sử dụng dịch vụ bằng cách truy xuất ₫ến server tương ứng. Client Serverdùng Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 17 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc client-server (client-server Architecture) ‰ Tình huống nên dùng : khi database dùng chung từ nhiều vị trí khác nhau hay khi tải hệ thống thay ₫ổi ₫ộng (nhân bản server thành nhiều phần tử). ‰ Ưu ₫iểm : server có thể phân tán tự do trên mạng. ‰ Khuyết ₫iểm : ₫ộ hiệu quả phụ thuộc vào mạng và hệ thống nên khó lường trước. Nếu các server ₫ược quản lý bởi các tổ chức khác nhau thì có vấn ₫ề về quản lý chúng. Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 18 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc client-server (client-server Architecture) ‰ Thí dụ : Hệ thống quản lý phim ảnh dùng mô hình client-server Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 19 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc 3 ₫ối tác (3-tiers Architecture) ‰ Đặc tả : Sự cải tiến của kiến trúc client-server. Hệ thống gồm 3 loại phần tử chức năng : client, server, và server của server. Client Server cho client dùng Server cho server dùng Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 20 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc 3 ₫ối tác (3-tiers Architecture) ‰ Tình huống nên dùng : khi database dùng chung từ nhiều vị trí khác nhau hay khi tải hệ thống thay ₫ổi ₫ộng (nhân bản server thành nhiều phần tử). ‰ Ưu ₫iểm : server có thể phân tán tự do trên mạng. ‰ Khuyết ₫iểm : ₫ộ hiệu quả phụ thuộc vào mạng và hệ thống nên khó lường trước. Nếu các server ₫ược quản lý bởi các tổ chức khác nhau thì có vấn ₫ề về quản lý chúng. Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 21 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc 3 ₫ối tác (3-tiers Architecture) ‰ Thí dụ : Hệ thống quản lý phim ảnh dùng mô hình 3-tiers Client 1 Server tiếp nhận các request từ client và xử lý luận lý Client 2 Client 3 Client n Internet DBMS ds thư viện DBMS Films DBMS Photo DBMS thông tin Internet Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 22 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc n ₫ối tác (n-tiers Architecture) ‰ Đặc tả : Sự tổng quát của kiến trúc 3-tiers. Hệ thống gồm n loại phần tử chức năng : client, server, và server của server,... Client Server cho client dùng Server cho server 1 dùng Server cho server n-2 dùng Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 23 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc n ₫ối tác (n-tiers Architecture) ‰ Tình huống nên dùng : khi database dùng chung từ nhiều vị trí khác nhau hay khi tải hệ thống thay ₫ổi ₫ộng (nhân bản server thành nhiều phần tử). ‰ Ưu ₫iểm : server có thể phân tán tự do trên mạng. ‰ Khuyết ₫iểm : ₫ộ hiệu quả phụ thuộc vào mạng và hệ thống nên khó lường trước. Nếu các server ₫ược quản lý bởi các tổ chức khác nhau thì có vấn ₫ề về quản lý chúng. Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 24 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc n ₫ối tác (n-tiers Architecture) ‰ Thí dụ : Hệ thống quản lý phim ảnh dùng mô hình n-tiers Client 1 Server tiếp nhận các request từ client và xử lý luận lý Client 2 Client 3 Client n Internet DBMS ds thư viện DBMS Films DBMS Photo DBMS thông tin Internet Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 25 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc MVC (Model-View-Controller) ‰ Đặc tả : Hệ thống gồm 3 thành phần luận lý tương tác lẫn nhau : ƒ Model quản lý dữ liệu và các tác vụ liên quan ₫ến dữ liệu này. ƒ View ₫ịnh nghĩa và quản lý cách thức dữ liệu ₫ược trình bày cho user. ƒ Controller quản lý các tương tác với user như ấn phím, click chuột và gởi thông tin tương tác này tới View và/hoặc Model. Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 26 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc MVC (Model-View-Controller) Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 27 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc MVC (Model-View-Controller) ‰ Tình huống nên dùng : Hệ thống có nhiều cách ₫ể view và tương tác với dữ liệu, hoặc ta chưa biết trước các yêu cầu tương lai về sự tương tác và biểu diễn dữ liệu của chương trình. ‰ Ưu ₫iểm : cho phép dữ liệu thay ₫ổi ₫ộc lập với cách thức thể hiện nó và ngược lại. ‰ Khuyết ₫iểm : có thể cần nhiều code hơn và code có thể phức tạp hơn khi mô hình dữ liệu và sự tương tác chỉ ở mức ₫ộ ₫ơn giản. Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 28 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc MVC (Model-View-Controller) ‰ Thí dụ : Hệ thống web dùng kiến trúc MVC : Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 29 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc MVP (Model-View-Presenter) ‰ Đặc tả : Hệ thống gồm 3 thành phần luận lý tương tác lẫn nhau : ƒ Model quản lý dữ liệu và các tác vụ liên quan ₫ến dữ liệu này. ƒ View ₫ịnh nghĩa và quản lý cách thức dữ liệu ₫ược trình bày cho user. ƒ Controller quản lý các tương tác với user như ấn phím, click chuột và gởi thông tin tương tác này tới View và/hoặc Model. Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 30 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc MVP (Model-View-Presenter) Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 31 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc MVP (Model-View-Presenter) ‰ Tình huống nên dùng : Hệ thống có nhiều cách ₫ể view và tương tác với dữ liệu, hoặc ta chưa biết trước các yêu cầu tương lai về sự tương tác và biểu diễn dữ liệu của chương trình. ‰ Ưu ₫iểm : cho phép dữ liệu thay ₫ổi ₫ộc lập với cách thức thể hiện nó và ngược lại. ‰ Khuyết ₫iểm : có thể cần nhiều code hơn và code có thể phức tạp hơn khi mô hình dữ liệu và sự tương tác chỉ ở mức ₫ộ ₫ơn giản. Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 32 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc MVP (Model-View-Presenter) ‰ Thí dụ : Hệ thống web dùng kiến trúc MVC : Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 33 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc kho (Repository Architecture) ‰ Đặc tả : Tất cả dữ liệu của hệ thống ₫ược quản lý trong 1 kho chứa tập trung, mọi thành phần chức năng của hệ thống ₫ều có thể truy xuất kho chứa này. Các thành phần không tương tác trực tiếp với nhau, chỉ thông qua kho chứa tập trung. Component 1 Kho dữ liệu (repository) Component 2 Component 3 Component n Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 34 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc kho (Repository Architecture) ‰ Tình huống nên dùng : khi hệ thống tạo và chứa 1 lượng rất lớn thông tin trong thời gian dài, hay trong các hệ thống dựa vào dữ liệu, ở ₫ó việc chứa thông tin vào kho sẽ kích hoạt 1 tool hay 1 chức năng hoạt ₫ộng. ‰ Ưu ₫iểm : các thành phần ₫ộc lập nhau, không ai biết gì về ai khác. ‰ Khuyết ₫iểm : kho là ₫iểm yếu nhất, nếu có lỗi sẽ ảnh hưởng toàn bộ các thành phần chức năng. Có vấn ₫ề về truy xuất ₫ồng thời kho, phân tán kho trên nhiều máy cũng khó khăn. Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 35 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc kho (Repository Architecture) ‰ Thí dụ : Môi trường IDE gồm nhiều thành phần dùng chung kho thông tin, mỗi tool tạo thông tin và ₫ể trong kho ₫ể các tool khác dùng. Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 36 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc hướng ₫ối tượng (Objects based Architecture) ‰ Đặc tả : Hệ thống phần mềm gồm 1 tập các ₫ối tượng ₫ộc lập ₫ược ghép nối lỏng lẻo. Object 1 Object 2 Object 3 Object n gởi thông ₫iệp Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 37 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc hướng ₫ối tượng (Objects based Architecture) ‰ Đối tượng : là nguyên tử cấu thành phần mềm, nó có 1 số tính chất sau : ƒ Reusable ƒ Replaceable ƒ Extensible, Heritable ƒ Encapsulated ƒ Independent ƒ Persistent ƒ Aggregation... Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 38 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc hướng ₫ối tượng (Objects based Architecture) ‰ Các nguyên tắc chính yếu của kiến trúc hướng ₫ối tượng : ƒ Abstraction ƒ Composition ƒ Inheritance ƒ Encapsulation ƒ Polymorphism ƒ Decoupling Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 39 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc hướng ₫ối tượng (Objects based Architecture) ‰ Ưu ₫iểm của kiến trúc hướng ₫ối tượng : ƒ Understandable ƒ Reusable ƒ Testable ƒ Extensible ƒ Highly Cohesive Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 40 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc hướng ₫ối tượng (Objects based Architecture) ‰ Tình huống nên dùng : bất kỳ hệ thống phần mềm phức tạp nào. ‰ Khuyết ₫iểm : là mẫu kiến trúc có ₫ộ tổng quát cao nên khi hiện thực ta phải tốn nhiều chi phí ₫ể vận dụng nó. Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 41 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc các thành phần (Components based Architecture) ‰ Đặc tả : Hệ thống phần mềm gồm 1 tập các thành phần ₫ộc lập ₫ược ghép nối lỏng lẻo. Component 1 Component 2 Component 3 Component n Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 42 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc các thành phần (Components based Architecture) ‰ Thành phần : là nguyên tử cấu thành phần mềm, nó có 1 số tính chất sau : ƒ Reusable ƒ Replaceable ƒ Not context specific ƒ Extensible ƒ Encapsulated ƒ Independent Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 43 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc các thành phần (Components based Architecture) ‰ Ưu ₫iểm của kiến trúc các thành phần : ƒ Ease of deployment ƒ Reduced cost ƒ Ease of development ƒ Reusable ƒ Mitigation of technical complexity Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 44 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc các thành phần (Components based Architecture) ‰ Tình huống nên dùng : bất kỳ hệ thống phần mềm phức tạp nào. ‰ Khuyết ₫iểm : là mẫu kiến trúc có ₫ộ tổng quát cao nên khi hiện thực ta phải tốn nhiều chi phí ₫ể vận dụng nó. Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 45 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc hướng dịch vụ (Service-Oriented Architecture) ‰ Đặc tả : Cho phép tạo phần mềm bằng cách sử dụng các dịch vụ sẵn có. App Module Service 1 Service 2 Service 3 Service n Internet Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 46 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc hướng dịch vụ (Service-Oriented Architecture) ‰ Service : phần tử cung cấp 1 số chức năng ₫a dụng nào ₫ó và thường ₫ã có sẵn. Các nguyên tắc chính yếu của kiến trúc hướng dịch vụ là : ƒ Services are autonomous ƒ Services are distributable ƒ Services are loosely coupled ƒ Services share schema and contract, not class ƒ Compatibility is based on policy Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 47 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc hướng dịch vụ (SOA - Service-Oriented Architecture) ‰ Ưu ₫iểm của kiến trúc hướng dịch vụ : ƒ Domain alignment ƒ Abstraction ƒ Discoverability ƒ Interoperability ƒ Rationalization Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 48 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc hướng dịch vụ (SOA - Service-Oriented Architecture) ‰ Tình huống nên dùng : bất kỳ hệ thống phần mềm phức tạp nào mà muốn chạy trên nền Internet. ‰ Khuyết ₫iểm : ₫ộ hiệu quả phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng mạng và máy chạy service. Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 49 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc Chương trình chính và thủ tục (Main Program/Subroutine Architecture) ‰ Đặc tả : Hệ thống phần mềm gồm 1 chương trình chính và 1 tập các thủ tục chức năng cần thiết. ‰ dùng cách phân rã theo dạng cây phân cấp : dựa trên mối quan hệ ₫ịnh nghĩa-sử dụng. ‰ chỉ có 1 thread kiểm soát duy nhất : ₫ược hỗ trợ trực tiếp bởi các ngôn ngữ lập trình. ‰ ẩn chứa cấu trúc hệ thống con : các thủ tục có mối quan hệ mật thiết thường ₫ược gộp thành module. ‰ lý do của sự phân cấp : ₫ộ ₫úng ₫ắn của 1 thủ tục phụ thuộc vào sự ₫úng ₫ắn của các thủ tục mà nó gọi. Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 50 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc Chương trình chính và thủ tục (Main Program/ Subroutine Architecture) Main Program Sub 1 Sub 2 Sub 3 Sub nSub n-1 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 51 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc các process liên lạc nhau (Communication process Architecture) ‰ Đặc tả : Hệ thống phần mềm gồm 1 tập các process ₫ộc lập liên lạc lẫn nhau khi cần. Process 1 Process 2 Process 3 Process n Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 52 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc các process liên lạc nhau (Communication process Architecture) ‰ Process : là nguyên tử cấu thành phần mềm, nó là 1 phần mềm chạy ₫ộc lập, mỗi process thực hiện 1 chức năng xác ₫ịnh. ‰ Connector : phương tiện tương tác (truyền thông báo) giữa các process : ƒ ₫iểm tới ₫iểm ƒ ₫ồng bộ hay bất ₫ồng bộ ƒ RPC và các giao thức khác có thể ₫ược ₫ặt trên cấp các process này. Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 53 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc dựa trên sự kiện (Event-based Architecture) ‰ Đặc tả : Hệ thống phần mềm gồm 1 tập các thành phần ₫ộc lập ₫ược ghép nối lỏng lẻo dựa trên việc tạo/xử lý sự kiện. Component 1 Component 2 Component 3 Component n tạo sự kiện xử lý sự kiện Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 54 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc dựa trên sự kiện (Event-based Architecture) ‰ Emitter : là phần tử tạo và phát tán 1 hay nhiều sự kiện. ‰ Handler : là phần tử muốn xử lý sự kiện, nó ₫ăng ký thủ tục xử lý sự kiện vào danh sách xử lý của sự kiện tương ứng. Khi sự kiện xảy ra, nó ₫ược kích hoạt chạy (bởi module quản lý sự kiện). Lưu ý thứ tự chạy các thủ tục xử lý sự kiện cho 1 sự kiện xác ₫ịnh là không xác ₫ịnh. ‰ Event chanel : là phương tiện truyền dẫn sự kiện từ emitter tới handler. ‰ Lưu ý là phần tử nào trong hệ thống ₫ều có thể là event emitter lẫn event handler. Có thể có các dạng tương tác khác giữa các phần tử như gọi thủ tục, truy xuất dữ liệu... Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 55 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc dựa trên sự kiện (Event-based Architecture) ‰ Tình huống nên dùng : trong các hệ thống : ƒ tương tác bẩm sinh như giao diện người dùng, mạng máy tính. ƒ trả kết quả về từ việc thi hành bất ₫ồng bộ (thread). ƒ gia tăng khả năng việc dùng lại từng thành phần. ƒ cải tiến hệ thống dễ dàng : thay ₫ổi thành phần này bằng thành phần khác. ‰ Khuyết ₫iểm : ? Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 56 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc bảng ₫en (Blackboard Architecture) ‰ Đặc tả : Hệ thống phần mềm gồm 3 loại thành phần tương tác nhau như sau : KB 1 Controller Blackboard KB 1 KB 1 KB 1 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 57 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc bảng ₫en (Blackboard Architecture) ‰ blackboard : là vùng nhớ toàn cục có cấu trúc của phần mềm, nó chứa các ₫ối tượng của bài toán cần giải quyết, còn ₫ược gọi là các nút, chúng ₫ược tổ chức dạng phân cấp. ‰ Knowledge sources : là những module chức năng chuyên dụng có cách biểu diễn riêng biệt. Mỗi KS ₫ược ₫ặc trưng bởi 1 tập các ₫iều kiện kích hoạt xác ₫ịnh và ₫oạn code xử lý dữ liệu từ blackboard rồi ₫óng góp kết quả vào quá trình giải quyết bài toán. ‰ Control : là phần tử ₫iều khiển chung, nó cấu hình, chọn lựa và thi hành các KS. Việc xác ₫ịnh KS nào là dựa vào trạng thái của quá trình giải quyết bài toán (₫ược miêu tả trong blackboard). Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 58 3.2 Các mẫu kiến trúc phổ dụng Kiến trúc bảng ₫en (Blackboard Architecture) ‰ Tình huống nên dùng : trong các hệ chuyên gia giải quyết vấn ₫ề mà không có cách giải quyết tất ₫ịnh và có thể tin tưởng ₫ược. ‰ Khuyết ₫iểm : ? Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM © 2015 Môn : Kiến trúc phần mềm Chương 3 : Các mẫu kiến trúc phổ dụng Slide 59 3.3 Kết chương ‰ Chương này ₫ã giới thiệu 1 số mẫu kiến trúc phần mềm phổ dụng.