Lập trình có bản chất là lấy đầu vào, xử lý và cuối cùng trả về đầu ra để hoàn thành một yêu cầu hay một tính năng. Có đôi lúc chúng ta cảm thấy đau đầu vì không biết phải làm gì, phải làm thế nào. Vậy thì Sequence Diagram sẽ là một giải pháp giúp các bạn hoàn thành một chức năng trong phần mềm đấy. Cùng tìm hiểu nhé.
Sequence Diagram là gì?
Sequence Diagram là bản vẽ xác định câu chuyện hậu trường của một chức năng. Câu chuyện hậu trường ở đây chính là sự tương tác giữa các nhóm đối tượng, các thông điệp được gửi và nhận giữa các đối tượng cũng như trình tự thời gian giữa những thông điệp đó.
Ví dụ như bài toán xuất ra màn hình các số nguyên tố bé hơn n:
- Đầu tiên chương trình sẽ nhận input là một số n
- Tiếp đó chương trình chạy vòng lặp từ 0 đến n
- Rồi kiểm tra trong đó đâu là số nguyên tố
- Cuối cùng trả về output là các số nguyên tố xuất hiện trên màn hình
Việc thực hiện các chức năng từ lúc nhận input, chạy vòng lặp, kiểm tra rồi trả kết quả, theo một trình tự, có sự tham gia của các hàm, các đối tượng. Và được trực quan hóa bằng bản vẽ chính là Sequence Diagram.
Các thành phần trong Sequence Diagram
Đối tượng
Được kí hiệu bởi hình chữ nhật [kí hiệu là Lifeline trong StarUML] dùng để biểu diễn cho cả Class và Object. Chúng được phân biệt với nhau bởi dấu hai chấm đứng trước tên của Object.
Hình vuông này dùng để tượng trưng cho những lớp, những đối tượng mà bạn sẽ sử dụng trong quá trình thực thi code.
Đường vẽ nét đứt phía dưới hình chữ nhật chính là đường đời của đối tượng, dùng để thể hiện quá trình thực hiện thao tác của đối tượng từ lúc khởi tạo đến lúc biến mất.
Message
Dùng để thể hiện thông điệp đối tượng này truyền sang cho đối tượng khác. Có thể là những kết quả gửi đi, trả về, cũng có thể là những lần gọi làm,...
Có một số kiểu Message thường gặp:
- Synchronous Message: Thông điệp cần có một request trước cho hành động tiếp theo.
- Asynchronous Message: Thông điệp không cần phải có request trước đó cho hành động tiếp theo.
- Self Message: Thông điệp tự gửi cho chính mình để thực hiện các hàm như check/ valid dữ liệu.
- Reply Message/Return Message: Thông điệp trả lời lại những request.
Các bước xây dựng Sequence Diagram
1. Xác định các chức năng cần thiết kế
Dựa vào Use Case Diagram / User Story hay Requirement mà lựa chọn chức năng để thiết kế.
Chú ý: mỗi chức năng là một Sequence Diagram riêng biệt.
Ví dụ ở đây mình chọn chức năng Login cho một trang web Java theo mô hình MVC
2. Xác định các bước để thực hiện
- Người dùng nhập tài khoản, mật khẩu vào form Login
- Người dùng ấn nút Login
- Form Login gửi request đến Controller chính
- Controller chính tiếp tục gửi request từ form đến User Controller để thực hiện các hàm
- User Controller sẽ gọi UserDAO để thực hiện hàm checkLogin[]
- UserDAO sẽ vào database tìm result set có tài khoản và mật khẩu tương ứng để trả về
- Nếu có tồn tại tài khoản và mật khẩu đó, sẽ trả về một trang html thông báo đăng nhập thành công cho người dùng
- Nếu không thì trả về một html thông báo tài khoản hay mật khẩu bị sai và yêu cầu đăng nhập lại
3. Xác định các đối tượng tham gia vào
Dựa vào ý tưởng trên, mình có thể nhận thấy các đối tượng
- Actor thể hiện người dùng [Actor được add rời từ model]
- Browser là nơi người dùng thao tác [Class]
- :DispatcherController để nhận button và thực hiện thao tác gửi về các controller khác [Object]
- :UserController là nơi nhận dữ liệu và xử lý [Object]
- :UserDAO để truy cập database [Object]
- DataBase là nơi lưu các tài khoản, mật khẩu [Class]
- View để trả về trang html show ra cho người dùng [Class]
Vì ở đây có 2 điều kiện là login thành công hoặc thất bại nên mình sẽ sử dụng thêm Combined Fragment để tạo ra một khung điều kiện và có 2 operand là đúng hoặc sai.
Sau khi xác định được các bước và các đối tượng tham gia vào, chúng ta đã có thể vẽ được một Sequence Diagram rồi.
Ứng dụng
- Thiết kế và phát triển các chức năng
- Kiểm chứng và bổ sung method cho các Class
Tạm kết
Sequence Diagram là bản vẽ để xác định các đối tượng cũng như tuần tự các bước để thực hiện một bài toán, một chương trình. Sequence Diagram được dùng để thiết kế phát triển và test các chức năng. Qua bài viết này, hi vọng các bạn có thể biết được Sequence Diagram là gì cũng như cách vẽ một Sequence Diagram.
Trong phần 1 tôi đã giới thiệu với các bạn khái quát về phân tích thiết kế hệ thống thông tin sử dụng biểu đồ UML và 2 dạng biểu đồ ca sử dụng[Use Case Diagram] và biểu đồ lớp [Class Diagram]. Trong phần này tôi sẽ tiếp tục giới thiệu tới các bạn một số dạng biểu đồ UML được sử nhiều trong các thiết kế hệ thống
1.Biểu đồ tuần tự [Sequence Diagram]
1.1. Giới thiệu biểu đồ tuần tựBiểu đồ tuần tự là biểu đồ dùng để xác định các trình tự diễn ra sự kiện của một nhóm đối tượng nào đó. Nó miêu tả chi tiết các thông điệp được gửi và nhận giữa các đối tượng đồng thời cũng chú trọng đến việc trình tự về mặt thời gian gửi và nhận các thông điệp đó.
Bạn đang xem: Sơ đồ sequence diagram
1.2 Các thành phần của biểu đồ tuần tựĐối tượng [object or class]: biểu diễn bằng các hình chữ nhậtThông điệp được dùng để giao tiếp giữa các đối tượng và lớp. Có nhiều loại thông điệp được định nghĩa ở phần 1.3
Thông điệp đồng bộ cần có một request trước hành động tiếp theo.
Thông điệp không đồng bộ không cần có một request trước hành động tiếp theo.
Là thông điệp mà đối tượng gửi cho chính nó để thực hiện các hàm nội tại.
Là thông điệp trả lời lại khi có request hoặc sau khi kiểm tra tính đúng đắn của một điều kiện nào đó. Ví dụ thông điệp loại này như tin nhắn trả về là success hoặc fail
Là thông điệp được trả về khi tạo mới một đối tượng.
Trong sơ đồ trên có 3 đối tượng là : người dùng, hệ thống và tài khoản. Luồng xử lí của chức năng đăng nhập có thể diễn giải như sau.
Người dùng gửi yêu cầu đăng nhập đến hệ thống.
Hệ thống yêu cầu người dùng nhập email và mật khẩu.
Người dùng nhập email và mật khẩu.
Hệ thống gửi email và mật khẩu của người dùng để kiểm tra.
Tài khỏan kiểm tra thông tin email và password có đúng hay không.
Tài khoản trả về kết qủa kiểm tra cho hệ thống.
Hệ thống trả về thông báo cho người dùng.
2.Biểu đồ trạng thái [State Diagram]
2.1. Giới thiệu về biểu đồ trạng tháiBiểu đồ trạng thái là dạng biểu đồ mô tả các trạng thái có thể có và sự chuyển đổi giữa các trạng thái đó khi có các sự kiện tác động của một đối tượng.
Đối với các đối tượng có nhiều trạng thái thì biểu đồ trạng thái là sự lựa chọn tốt nhất giúp chúng ta có thể hiểu rõ hơn về hệ thống.
2.2. Các thành phần của biểu đồ trạng tháiTrạng thái bắt đầu: [Initial State]Trong biểu đồ, đường mũi tên chỉ ra sự biến đổi từ một trạng thái sang trạng thái khác.
Sự kiện [Event] hoặc Chuyển đổi [Transition]Biểu đồ trạng thái thể hiện lớp Sach trong một hệ thống quản lí thư viện điện tử:
Biểu đồ trạng thái của lớp Sach trên có thể diễn tả lại như sau:Biểu đồ có 5 trạng thái thái chính là sẵn sàng cho mượn, đã có người mượn, hết hạn lưu hành, đã mượn, mất. và hai trạng thái phụ là trạng thái khởi tạo và trạng thái kết thúc.
Sách khởi tạo ở trạng thái "sẵn sàng cho mượn" .
Sách chuyển từ trạng thái "sẵn sàng cho mượn" sang trạng thái "Đã mượn" khi có người mượn sách.
Sách chuyển từ trạng thái "sẵn sàng cho mượn" sang trạng thái "Hết hạn lưu hành" khi có quyết định hết hạn lưu hành.
Sách "đã có người mượn" chuyển sang trạng thái "Hết hạn lưu hành" khi có quyết định hết hạn lưu hành.
Sách chuyển từ trạng thái "hết hạn lưu hành" sang trạng thái "lưu trữ" khi có quyết định lưu trữ .
Sách chuyển từ trạng thái "đã có người mượn" sang trạng thái "mất" khi làm mất.
Sách chuyển từ trạng thái "đã có người mượn" sang trạng thái "sẵn sàng cho mượn" khi trả sách.
3. Biểu đồ hoạt động [Activity Diagram]
3.1. Giới thiệu biểu đồ hoạt độngBiểu đồ hoạt động là biểu đồ mô tả các bước thực hiện, các hành động, các nút quyết định và điều kiện rẽ nhánh để điều khiển luồng thực hiện của hệ thống. Đối với những luồng thực thi có nhiều tiến trình chạy song song thì biểu đồ hoạt động là sự lựa chọn tối ưu cho việc thể hiện. Biểu đồ hoạt động khá giống với biểu đồ trạng thái ở tập các kí hiệu nên rất dễ gây nhầm lẫn. Khi vẽ chúng ta cần phải xác định rõ điểm khác nhau giữa hai dạng biểu đồ này là biểu đồ hoạt động tập trung mô tả các hoạt động và kết qủa thu được từ việc thay đổi trạng thái của đối tượng còn biểu đồ trạng thái chỉ mô tả tập tất cả các trạng thái của một đối tượng và những sự kiện dẫn tới sự thay đổi qua lại giữa các trạng thái đó.
3.2 Các thành phần của biểu đồ hoạt độngTrạng thái khởi tạo hoặc điểm bắt đầu [Initial State or Start Point]Hoạt động và sự chuyển đổi hoạt động được ký hiệu và cách sử dụng hoàn toàn giống như trạng thái trong biểu đồ trạng thái đã nêu ở trên.
Nút quyết định và rẽ nhánhNút rẽ nhánh trong biểu đồ hoạt động được kí hiệu bằng hình thoi màu trắng.
Có thể có nhiều luồng hành động được bắt đầu thực hiện hay kết thúc đồng thời trong hệ thống.
Thanh đồng bộ kết hợp:
Thanh đồng bộ chia nhánh:
Phân làn trong biểu đồ sử dụng là những đường nét đứt thẳng đứng theo các đối tượng. Phần kí hiệu này thường được sử dụng để làm rõ luồng hoạt động của các đối tượng riêng biệt.
Thời gian sự kiện [Time Event]3.3 Ví dụ
VD1:Biểu đồ hoạt động rút tiền tại cây ATM:Như trên hình vẽ ta thấy có ba hoạt động cùng diễn ra là xác nhận thẻ, xác nhận mã số PIN và xác nhận số tiền rút.Chỉ khi sử dụng biểu đồ hoạt động mới có thể miêu tả được các hoạt động song song như vậy.
VD2: Thêm một ví dụ nữa để chúng ta hiểu hơn về biểu đồ hoạt động với các hành động được phân làn.Biểu đồ hoạt động thể hiện một qúa trình đặt hàng.
Xem thêm: Quản Lý Log Với Logstash, Elasticsearch, Kibana, Khái Niệm Kibana
4.Lời kết và tài liệu tham khảo
Như vậy tôi đã giới thiệu xong với các bạn 5 dạng biểu đồ cơ bản rất hay được sử dụng trong các tài liệu phân tích thiết kế hệ thống thông tin lớn:
Biểu đồ ca sử dụng [Usecase Diagram]
Biểu đồ lớp [Class Diagram]
Biểu đồ tuần tự [Sequence Diagram]
Biểu đồ trạng thái [State Diagram]
Biểu đồ hoạt động [Activity Diagram]
Những tài liệu này rất quan trọng và là một quy chuẩn chung cho tất cả các lập trình viên và nhà phát triển hệ thống. Nó giúp cho công việc mô tả các hệ thống lớn trong qúa trình phát triển và bảo trì sau này một cách chuyên nghiệp.