Báo cáo Nghiên cứu và thiết kế kiến trúc phần mềm cho các hệ thống lớn và phức tạp

Đưa ra các khái niệm cơ bản về kiến trúc phần mềm, thiết kế kiến trúc phần mềm, một số kiểu kiến trúc phần mềm tiêu biểu. Giới thiệu các bước thiết kế kiến trúc phần mềm và đánh giá ưu nhược điểm của thiết kế kiến trúc phần mềm. Mô tả về quy trình khám chữa bệnh trong y tế. Phân tích xử lý nghiệp vụ của hệ thống quản lý, xử lý ảnh trong y tế. Tiến hành thiết kế kiến trúc phần cho hệ thống quản lý, xử lý ảnh trong y tế. Trình bày cách thức...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo " Nghiên cứu và thiết kế kiến trúc phần mềm cho các hệ thống lớn và phức tạp " Nghiên cứu và thiết kế kiến trúc phần mềm cho các hệ thống lớn và phức tạp Vũ Văn Lĩnh Trường Đại học Công nghệ Luận văn Thạc sĩ ngành: Công nghệ phần mềm; Mã số: 60 48 10 Người hướng dẫn: Ts. Phạm Ngọc Hùng Năm bảo vệ: 2011 Abstract: Đưa ra các khái niệm cơ bản về kiến trúc phần mềm, thiết kế kiến trúc phần mềm, một số kiểu kiến trúc phần mềm tiêu biểu. Giới thiệu các bước thiết kế kiến trúc phần mềm và đánh giá ưu nhược điểm của thiết kế kiến trúc phần mềm. Mô tả về quy trình khám chữa bệnh trong y tế. Phân tích xử lý nghiệp vụ của hệ thống quản lý, xử lý ảnh trong y tế. Tiến hành thiết kế kiến trúc phần cho hệ thống quản lý, xử lý ảnh trong y tế. Trình bày cách thức cài đặt kiến trúc phần mềm. Đề xuất phương pháp, các bước đi từ thiết kế kiến trúc tới thiết kế chi tiết sao cho hiệu quả.Tóm tắt kết quả đã đạt được, nêu lên những hạn chế và hướng nghiên cứu phát triển trong tương lai Keywords: Công nghệ thông tin; Công nghệ phần mềm; Tin học; Y tếContent1.1 Đặt vấn đề Trong phát triển phầm mềm, có rất nhiều mô hình phát triển khác nhau như mô hình thácnước, mô hình xoắn ốc, … Hiện nay, mô hình phát triển phần mềm được sử dụng rộng rãi làmô hình chữ V, được cải tiến từ mô hình thác nước. Trong mô hình phát triển phần mềm hìnhchữ V, các công việc được chia thành các giai đoạn khác nhau, mỗi giai đoạn sẽ thực hiện mộtsố công việc cụ thể. Ví dụ giai đoạn thiết kế kiến trúc (Architecture Design - AD) sẽ thực hiệnchuyển hóa các đặc tả yêu cầu phần mềm (Software Requirement Specification - SRS) thànhcác mô tả thiết kế kiến trúc được thể hiện thông qua các hình vẽ, tài liệu mô tả, … Dựa vàokết quả thiết kế kiến trúc đó, các nhà thiết kế chi tiết có thể tạo ra các bản thiết kế chi tiết chophần mềm, phục vụ cho quá trình cài đặt chương trình được dễ dàng, thuận tiện. Hình 1.1: Mô hình phát triển phần mềm hình chữ V [5]. Dựa vào hình 1.1 ta thấy thiết kế kiến trúc chính là một giai đoạn trong mô hình phát triểnphần mềm. Khi xây dựng và phát triển phần mềm nếu phát triển đúng và đầy đủ theo các giai đoạncủa mô hình phần mềm đang áp dụng, đặc biệt là giai đoạn thiết kế, phần mềm sẽ tránh đượcsự rủi ro và có chất lượng tốt. Trên thực tế chúng ta thường làm việc không có kế hoạch cụthể, làm tới đâu nghĩ tới đó, xem nhẹ bước thiết kế, coi trọng cài đặt mã nguồn. Kết quả màchúng ta thu được thường là một khối mã nguồn rối rắm hoặc nếu có thì cũng chỉ là mộtchương trình nhỏ với vài chức năng cần thiết, rất khó cho bảo trì và tái sử dụng. Đôi khi,chúng ta làm việc có phần chủ quan và mang tính tự phát, nhưng nếu bình tĩnh nghiên cứu,làm việc có kế hoạch và áp dụng các tiến trình thiết kế phần mềm vào trong bài toán củamình, chúng ta có thể thấy được nhiều hướng đi, nhiều cách giải quyết, mà có thể đó là nhữnglời giải tối ưu mà trước đó chúng ta không thấy hoặc đã bỏ qua. Điều quan trọng hơn cả làchúng ta có thể theo dõi và kiểm soát được những gì đang xảy ra. Thiết kế là đồng nghĩa vớiviệc tiết kiệm thời gian và tiền bạn. Nếu không có bản thiết kế hoặc thiết kế không tốt, khi cóthay đổi yêu cầu một vài chức năng trong phần mềm hoặc nâng cấp, cải tiến các chức năngđó, chúng ta phải làm lại một chương tình hoàn toàn mới hoặc phải nghiên cứu lại toàn bộ mãnguồn, điều đó đồng nghĩa với việc tiêu tốn của chúng ta khá nhiều thời gian và tiền bạc. Mặtkhác dưới một góc nhìn rộng và bao quát hơn, thông qua việc phản ánh các kết quả của quátrình phân tích, thiết kế thường xác định cho chúng ta nhiều hướng đi, nhiều cách thức giảiquyết trên cùng một bài toán, từ đó cho phép chúng ta chọn được cách thức tốt nhất và conđường ngắn nhất để đi tới đích [1]. Với sự phát triển nhanh của công nghệ thông tin, ngày nay nhiều lĩnh vực trong đời sốngđã được tin học hóa, giúp cho quá trình xử lý công việc nhanh và đơn giản hơn, giúp cho tiếtkiệm rất nhiều thời gian và tiền bạc. 2 Với sự phát triển của kinh tế, ngày nay cuộc sống con người được cải thiện rất nhiều. Nhucầu về chăm sóc, khám chữa bệnh, phát hiện, chuẩn đoán và chữa trị bệnh sớm được tăng lên,khi đó tin học là cánh tay đắc lực giúp cho việc này. Năm 2009, khi tôi đang làm việc tại công ty phần mềm FPT, chúng tôi nhận được đơn đặthàng của khách hàng bên Nhật Bản, yêu cầu nâng cấp, xây dựng chức năng mới cho hệ thốngquản lý, xử lý ảnh trong y tế. Khi nhận được bài toán, chúng tôi đã tiến hành khảo sát và phântích thấy hệ thống cũ có một số hạn chế như sau: Thứ nhất hệ thống là một chương trình hoàn chỉnh, với mã nguồn rất lớn, hỗn độn nhưngrất ít tài liệu mô tả về hệ thống. Kiến thức về các chức năng, xử lý nghiệp vụ của hệ thốn ...