Chương 2 — Kiến trúc phần mềm

Uml trong nghiên cứu Design Patterns

04/03/2025 Phần 4

Tại sao dùng uml?

UML (Unified Modeling Language) là công cụ tốt để tài liệu hóa các Design Patterns vì:

Design Patterns có cấu trúc rõ ràng, được hiểu rõ ràng.
UML truyền đạt cấu trúc đó rất hiệu quả thông qua biểu diễn trực quan.
Tuy không dễ bảo trì khi requirements thay đổi, nhưng cho mục đích học tập, UML rất tuyệt vời.

Trong tài liệu này, chúng ta chỉ sử dụng hai loại diagram:

Class Diagram — biểu diễn cấu trúc
Sequence Diagram — biểu diễn hành vi

Class diagram — biểu diễn cấu trúc

Key idea 1: Class Diagram là gì?

Class Diagram dùng để xây dựng và trực quan hóa các quan hệ hướng đối tượng. Nó ghi lại:

Thông tin của class: attributes và operations (methods).
Các ký hiệu visibility: + là public, - là private.
Quan hệ giữa các class.

Ví dụ về generalization (inheritance):

Shape (abstract)
├── Triangle
├── Circle
└── Rectangle

Cả ba class đều kế thừa từ Shape — đây là quan hệ generalization.

Ví dụ về aggregation:

Một Cylinder được tạo từ hai Circle và một Rectangle. Cylinder aggregates ba shapes. Đây là quan hệ aggregation.

Key idea 2: Phân biệt black diamond và white diamond

Trong Class Diagram, có hai loại diamond:

Black diamond (filled): Composition — các phần tử không thể tồn tại độc lập nếu không có phần tử chứa nó. Nếu House bị xóa, Bathroom cũng bị xóa.
White diamond (hollow): Aggregation — các phần tử có thể tồn tại độc lập. Pool thuộc House, nhưng nếu House bị xóa, Pool vẫn tồn tại.

Key idea 3: Dependency

Shape sử dụng Calculator nhưng Calculator không phải một phần của Shape. Đây là quan hệ dependency — lỏng lẻo hơn aggregation.

Sequence diagram — biểu diễn hành vi

Key idea 4: Sequence Diagram là gì?

Sequence Diagram dùng để trực quan hóa hành vi hướng đối tượng. Nó cho thấy:

Các actor và object tham gia.
Method calls và dữ liệu truyền theo thời gian.

Ví dụ: Cylinder tính diện tích bề mặt:

User gọi getArea() trên Cylinder.
Cylinder khởi tạo area_sum = 0.
Với mỗi Shape trong danh sách:
- Gọi getArea() của Shape đó.
- Cộng kết quả vào area_sum.
Trả về area_sum cho User.

Sequence Diagram không chỉ cho bạn biết cái gì đang xảy ra, mà còn như thế nào nó được thực hiện.

Tại sao uml phù hợp cho Design Patterns?

Design Patterns tạo thành những khối tương tác độc lập. Nhờ đó, chúng ta có thể nghiên cứu từng pattern riêng lẻ, nắm vững nó, rồi mới chuyển sang pattern tiếp theo. Đây chính là cách tiếp cận divide and conquer trong việc học kiến trúc phần mềm.