Bài giảng Phân tich và thiết kế hệ thống thông tin - Chương 5: Thiết kế hệ thống

Nội dung text: Bài giảng Phân tich và thiết kế hệ thống thông tin - Chương 5: Thiết kế hệ thống

1. Trang 50 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG Mã chương: MH20-05 Giới thiệu : Giai đoạn phân tích để trả lời cho câu hỏi “Hệ thống làm gì?” thì sang giai đoạn thiết kế chúng ta phải trả lời cho câu hỏi “Hệ thống làm như thế nào? ” . Thiết kế hệ thống là quá trình đặc tả các đặc trưng của hệ thống thông tin. Phần thiết kế thường do đội ngũ xây dựng hệ thống thực hiện và trong thực tế khó được giám sát từ phía người dùng do việc đòi hỏi ở một trình độ lập trình chuyên nghiệp. Trong phần thiết kế hệ thống, chúng tôi sẽ điểm qua nội dung công việc và yêu cầu về hồ sơ để người sử dụng có thể tham gia giám sát quá trình thiết kế. Một trong các mục tiêu của giai đoạn thiết kế là đưa ra được bản thiết kế đáp ứng đặc tả yêu cầu chức năng trong phạm vi các ràng buộc kỹ thuật của dự án, cũng như lập tài liệu thiết kế hệ thống phục vụ cho việc quản lý, theo dõi việc phát triển hệ thống ứng dụng và hỗ trợ cho việc bảo hành, bảo trì hệ thống trong tương lại. Trong khi giai đoạn phân tích nghiệp vụ cho quan điểm logic về hệ thống thì giai đoạn thiết kế sẽ bao gồm việc xem xét các khả năng sử dụng máy tính để thực hiện các yêu cầu nghiệp vụ. Hệ thống sẽ máy tính hóa các chức năng nào, giao diện tương tác với người dùng ra sao, dữ liệu được cập nhật và lưu trữ thế nào? Luồng xử lý công việc và trao đổi dữ liệu được thực hiện như thế nào trong hệ thống? Hệ thống sẽ sử dụng các giải pháp kỹ thuật để đảm bảo hiệu năng, tốc độ theo yêu cầu đặt ra. Tất cả những đặc tả được chi tiết hóa trong giai đoạn thiết kế. Người lập trình vận dụng các kỹ năng của mình để biến các đặc tả đó thành mã trình – một ngôn ngữ mà máy tính hiểu được. Như vậy, giai đoạn thiết kế sẽ chuyển các đặc tả logic của hệ thống thành các đặc tả vật lý của hệ thống – nghĩa là xác định một thiết bị, một tiến trình hoặc một hệ thống đủ chi tiết cho phép cài đặt về mặt vật lý. Thiết kế là giai đoạn chi tiết hóa các kết quả phân tích, một lần nữa thể hiện cách tiếp cận trên xuống. Công việc thiết kế thường chiếm nhiều thời gian và công sức hơn phần phân tích. Khác với phần phân tích, công việc thiết kế thường phụ thuộc vào môi trường phát triển cụ thể. Kết quả của giai đoạn này được sử dụng để xây dựng chương trình, quản trị dữ liệu và bảo trì hệ thống. Trong giai đoạn phân tích ngôn ngữ và mô hình, đặc tả các yêu cầu phần mềm có xu hướng “nghiệp vụ hóa” nghĩa là gắn liền với chuyên môn của người dùng thì các đặc tả giai đoạn thiết kế có xu hướng gần người lập trình hơn. Nghĩa là các yêu cầu đã phân tích, người thiết kế sẽ mô tả lại hệ thống sẽ làm như thế nào theo cách mà người lập trình có thể viết mã trình được. Để có cách diễn đạt gợi sự sáng tạo của người lập trình và dễ dàng được chấp nhận khi người dùng xét duyệt, đòi hỏi thiết kế viên phải là người nắm được nghiệp vụ sâu sắc và có cả một số kinh nghiệm lập trình.
2. Trang 51 Kiến trúc kỹ thuật Mô hinh dữ thuật liệu khái niệm Yêu cầu nghiệp vụ hệ thống Chức năng nghiệp vụ Mô hình quy trình Hệ thống Module nghiệp vụ H ỗ trợ của hệ thống thông tin hiện thời Các h/thống hiệnthời Mục tiêu : - Hiểu được mục tiêu, nội dung công việc và kết quả cần đạt đươc của việc thiết kế hệ thống; - Xác định được các thành phần của hệ thống cần phải thiết kế; - Hiểu được phương pháp thiết kế các thành phần, thiết kế dữ liệu, thiết kế chi tiết các mô đun chương trình để cài đặt trong HTTT. - Thực hiện các thao tác an toàn với máy tính. Nội dung chính: 1. CÁC THÀNH PHẦN THIẾT KẾ: Mục tiêu: Thiết kế là cách duy nhất mà chúng ta có thể diễn giải một cách chính xác các yêu cầu của khách hàng thành sản phẩm hay hệ thống phần mềm cuối cùng. Thiết kế là nền tảng đảm bảo chất lượng cho các bước xây dựng và bảo trì phần mềm sau này. Nếu phần mềm không có thiết kế sẽ có nguy cơ dựng nên một hệ thống không ổn định, chắp vá và rất dễ thất bại khi có một thay đổi nhỏ. 1.1 Một số tiêu chuẩn thiết kế: Trong toàn bộ tiến trình thiết kế các thành phần, chất lượng được khẳng định qua các cuộc họp xét duyệt kỹ thuật và được mô tả trong phần quản lý chất lượng. Để có thể đánh giá được chất lượng của biểu diễn thiết kế, nên xác định các tiêu chuẩn cho một thiết kế tốt. Mục đích của giai đoạn thiết kế là dễ đọc, dễ hiểu, dễ viết code và dễ bảo trì, vì vậy có thể đưa ra một số hướng như sau:
3. Trang 52 - Thiết kế nên đưa ra cách tổ chức phân cấp để kiểm soát các thành phần phần mềm. - Thiết kế nên chia theo các module tức là phần mềm nên được phân hoạch một cách logic thành các phần con nhỏ hơn, thực hiện những chức năng xác định. Điều này sẽ giúp cho việc quản lý, xây dựng và bảo trì. - Mỗi module nên kiểm soát để chỉ có một số hợp lý các module thành phần tại mức tiếp theo. - Các module nên độc lập quan hệ để cho các trao đổi giữa các module là tối thiểu nhất. - Mỗi module có kích thước vừa phải. - Để có thể dễ dàng mở rộng, mỗi module chỉ nên sử dụng cho một chức năng nghiệp vụ nào đó. - Thiết kế nên mô tả biểu diễn tách biệt giữa dữ liệu và thủ tục. o Thiết kế nên hướng tới các chương trình con hay thủ tục và nêu ra các đặc trưng chức năng để có thể dùng chung hoặc độc lập. o Thiết kế nên mô tả giao diện cho phép dễ dàng tương tác giữa thủ tục với môi trường bên ngoài. 1.2 Thành phần thiết kế: Thiết kế phần mềm là một tiến trình bao gồm các thành phần cần thực hiện, qua đó các yêu cầu được dịch thành thể hiện của phần mềm. Theo quan điểm quản lý dự án, thiết kế phần mềm được tiến hành theo hai bước: thiết kế sơ bộ và thiết kế chi tiết với các hoạt động kỹ thuật bao gồm: thiết kế kiến trúc tổng thể, thiết kế kiểm soát, thiết kế dữ liệu và thiết kế chi tiết chức năng – Module chương trình . Bước sơ bộ ban đầu biểu diễn mô tả quan điểm tổng thể. Việc làm mịn tiếp sau dẫn tới thiết kế rất gần với chương trình gốc. Thiết kế sơ bộ quan tâm đến kiến trúc tổng thể, kiến trúc dữ liệu, các mô tả tổng quát chức năng phần mềm và giao diện. Từ đó xây dựng kiến trúc thống nhất, đề xuất các cấu hình phần cứng, phần mềm đảm bảo khả năng thực thi của ứng dụng. Thiết kế chi tiết sẽ tập trung vào làm mịn các cấu trúc dữ liệu, mô tả chi tiết các giao diện, thuật toán xử lý và sử dụng dữ liệu trong từng module chức năng và các thủ tục chương trình. 2. THIÊT KẾ KIẾN TRÚC TỔNG THỂ: 2.1 Mục đích: Nhằm đưa ra một kiến trúc tổng thể của hệ thống. Đó là cấu trúc chương trình biểu thị cách tổ chức các module (thành phần) và biểu diễn mối quan hệ điều khiển giữa các module. Bên cạnh đó thiết kế kiến trúc còn thể hiện cấu trúc chung dữ liệu và thể hiện tiến trình dữ liệu qua toàn bộ chương trình. 2.2 Phân chia hệ thống thành các hệ thống con: Là cách gộp nhóm các chức năng thành các hệ thống con nhằm giải quyết một số nhiệm vụ, mục đích nào đó của hệ thống. Toàn bộ hệ thống là một thể thống nhất, các phân hệ chỉ là một trích đoạn trong một lĩnh vực cụ thể. Các
4. Trang 53 phân hệ phải tuân theo kiến trúc tổng thể một cách chặt chẽ để không phá hủy kiến trúc chung và dễ dàng gắn kết tự động thành một hệ thống nhất. Việc phân hoạch chức năng dựa trên cơ sở phân tích các đặc tả yêu cầu. Toàn bộ hệ thống được phân hoạch thành một số hệ con, các hệ con lại được phân chia thành các đơn vị nhỏ hơn là các module. Mọi thiết kế giao diện, dữ liệu vào ra, mối liên hệ cụ thể giữa các module được mô tả chi tiết đối với từng module. Việc phân chia hệ thống thành các hệ thống con nhằm giảm bớt sự phức tạp cồng kềnh cho thiết kế và tạo thuận lợi cho lập trình và bảo trì sau này. Với các hệ thống nhỏ, việc xây dựng, quản lý dễ dàng hơn và có thể cho phép thiết kế, cài đặt độc lập, song song. Với cách chia nhỏ hệ thống bắt đầu từ thiết kế tổng thể, sẽ tiến hành xây dựng từng phần từ các thành phần cốt lõi và từng bước mở rộng tới các hệ thống con, sau đó tích hợp dần vào hệ thống. Sự phân chia hệ thống được tiến hành trên biểu đồ luồng dữ liệu và thường dựa theo hai tiêu chuẩn sau: - Tính gắn kết chặt chẽ của các chức năng trong cùng một hệ thống con theo logic hoặc mục đích. - Tính liên kết của các hệ thống con với nhau: Các hệ thống con cần có các cơ chế trao đổi liên hệ với các thành phần khác của hệ thống và cho khả năng tích hợp vào các hệ thống khác. Việc phân chia hệ thống tốt là đảm bảo tính gắn kết cao nhất và tính liên kết yếu giữa các thành phần nghĩa là đảm bảo tính độc lập cao. Sự phân chia hệ thống thành các hệ thống con không phải căn cứ vào chức năng thuần túy mà phải được phân tích từ các căn cứ thực tế và thiết kế đảm bảo tính khả thi, sử dụng được của hệ thống. Có một số gợi ý cách gộp nhóm các thành phần như sau: - Theo thực thể - dữ liệu: Nhóm các thực thể có liên quan với nhau theo các khía cạnh chuyên môn nghiệp vụ và thiết kế các module chức năng cho việc tạo lập, duy trì các nhóm thực thể thành hệ con. - Theo sự kiện tiến trình nghiệp vụ hoặc quản lý: Gom vào một hệ thống con các chức năng được khởi tạo theo các sự kiện giao dịch nào đó. - Theo các lý do thuận tiện như: o Thuận lợi cấu trúc kinh doanh o Theo đặc điểm vị trí địa lý của đơn vị o Theo phân cấp trách nhiệm công tác của các đơn vị. o Tạo khả năng bảo mật o Theo khả năng cấu hình phần cứng o Theo cấu trúc sản phẩm hoặc nghiệp vụ của dòng sản phẩm trong công ty o Kết hợp các cách trên. 2.3 Xác định các quy trình nghiệp vụ trên máy tính và thủ công: Đây là giai đoạn đầu tiên trong quá trình thiết kế các hệ thống với mục đích xác định xem các tiến trình, chức năng nào sẽ được xử lý bằng máy tính (tin học hóa) và còn các công đoạn nào phải thực hiện thủ công chẳng hạn như
5. Trang 54 việc nhận dạng ảnh, đóng dấu . Việc xác định ranh giới thực hiện và các trao đổi kết nối giữa các chức năng thủ công và máy tính nhằm cung cấp các thông tin hỗ trợ việc thiết lập quy trình nghiệp vụ để hệ thống có thể hoạt động được. Để đảm bảo toàn bộ hệ thống hoạt động hiệu quả, các quy trình thủ công được thiết lập lại với các quy định, quy chế đảm bảo mối liên kết trao đổi thông tin thông suốt trong toàn hệ thống. Từ đó các điều chỉnh thiết kế dữ liệu cho đầy đủ, ví dụ như nếu không lưu được các dữ liệu phim, băng video, chữ ký, có thể có các dữ liệu khác được bổ sung. Các chức năng nằm trong phần thủ công được nghiên cứu và mô tả lại thành các quy trình công việc cho phù hợp với toàn bộ quy trình vận hành của hệ thống. Các quy trình được gom lại và được giao cho một người hoặc một nhóm người thực hiện theo các cơ chế theo lô hoặc trực tuyến. Việc thiết kế các chức năng thủ công cần được đặc tả theo các yêu cầu sau: - Mô tả rõ ràng nội dung, tiến trình công việc với mục đích cần đạt, các bước cần tiến hành và các yêu cầu của từng bước. - Xác định mức độ chính xác phải đạt. - Ấn định mức năng suất cần thiết, mức độ khéo léo và kỹ nghệ cần có. - Hướng dẫn rõ cách xử lý khi có sai sót. Các chức năng được máy tính hóa sẽ được thiết kế chi tiết trong các thiết kế module và dữ liệu. 2.4 Lược đồ cấu trúc hệ thống: Ngay khi có lược đồ dòng thông tin trong hệ thống và các thực thể dữ liệu quan hệ với nhau như thế nào, đã có thể hình thành một bức tranh lược đồ cấu trúc vật lý toàn hệ thống. Một lược đồ cấu trúc chỉ ra hệ thống thông tin được tổ chức theo phân cấp các thành phần module. Mục đích của lược đồ cấu trúc chỉ ra các phần của hệ thống chương trình liên kết với nhau như thế nào được thể hiện qua việc truyền tham số, dữ liệu cho nhau và cũng định ra được thứ tự thực hiện lập trình. Các lược đồ cấu trúc cũng thể hiện theo nhiều mức khác nhau từ tổng thể tới chi tiết từng module. Một lược đồ cấu trúc xác định lại luồng xử lý dữ liệu thành cấu trúc các thành phần hệ thống theo một nguyên tắc thiết kế chương trình. Module là đơn vị nhỏ nhất của hệ thống được định nghĩa như là một chức năng. Thông thường một module có một điểm vào và một điểm ra. Lược đồ cấu trúc thường thể hiện phân rã của hệ thống: có một module tại gốc, mức tiếp theo sẽ là các module nó gọi đến để thực hiện nhiệm vụ nào đó tiếp theo Cấu trúc phân cấp cho đến các module mức cuối cùng (lá) là các module thực hiện nhiệm vụ nào đó và không gọi đến module nào cả. Ví dụ: Dưới đây là một cách thể hiện lược đồ cấu trúc thể hiện liên kết giữa các trang Web của hệ thống.
6. Trang 55 2.5 Lựa chọn thiết kế kiến trúc ứng dụng: Nội dung phần này chỉ nhằm giới thiệu các loại kiến trúc ứng dụng hỗ trợ người dùng đánh giá và lựa chọn thiết kế như thế nào. Chi tiết thiết kế cụ thể kiến trúc các thành phần trên client hay server còn phụ thuộc vào nhu cầu, cấu hình hiện trạng và các nền tảng phần mềm phát triển. Lựa chọn kiến trúc ứng dụng phải được quyết định trước khi phát triển và cài đặt để chuẩn bị các phương án phần cứng, phần mềm cho toàn hệ thống. Ngày nay các giao dịch tác nghiệp mạng máy tính đã thay thế hầu hết các máy tính PC đơn lẻ trước đây và rất nhiều doanh nghiệp, tổ chức đã đưa các ứng dụng lên Web và Internet. Như vậy các kiến trúc phân tán ứng dụng, phân tán dữ liệu trên mô hình client – server là mô hình phổ biến ngày nay. Vì vậy trong thiết kế kiến trúc ứng dụng hiện này thường lựa chọn quyết định mô hình cài đặt hệ thống theo một trong các mô hình client-server thích hợp. Các phương án khác nhau của kiến trúc này chủ yếu dựa vào ba thành phần cơ bản của một hệ thống là: - Thành phần quản lý dữ liệu: Các chức năng này quản lý mọi tương tác giữa phần mềm và các tệp và CSDL như các truy vấn, cập nhật, bảo mật, kiểm soát tương tranh, lưu trữ, khôi phục dữ liệu.
7. Trang 56 - Thành phần thể hiện dữ liệu: Quản lý các giao diện giữa người dùng và phần mềm, như các mô hình hiện dữ liệu, in ấn các form nhập và kiểm tra dữ liệu. - Thành phần phân tích dữ liệu các xử lý logic: Các chức năng này chuyển đầu vào thành đầu ra như các phép lấy tổng, các mô hình toán học . Application Logic Application Database Logic User interface Client Tier 1 Database Server Tier 2 Kiến trúc ứng dụng - Trong kiến trúc client – server hai lớp nói chung thường đặt các module giao diện trên client và CSDL trên server, các xử lý có thể trên server hoặc client. Mô hình này mạng lại lợi ích về môi trường cộng tác, quản trị dữ liệu tập trung, tính ổn định, bảo mật cao tuy nhiên đòi hỏi đường truyền và chi phí vận hành lớn. Kiến trúc client – server mở rộng sẽ phân hoạch một hay nhiều thành phần này trên một máy trạm và một máy chủ và một máy chủ nữa thường được gọi là máy chủ ứng dụng (application server) . Kiến trúc client-server ba tầng sẽ đặt các giao diện trên client còn các xử lý logic trên tầng giữa và CSDL trên server. Kiến trúc ba tầng sẽ tách ứng dụng thành ba lớp khác nhau và cài đặt xử lý logic trên máy server có khả năng mạnh. Các tính toán xử lý được thực hiện trên máy chủ ứng dụng. Việc tách biệt xử lý logic với hai tầng khác có thể dùng chung các tiến trình giữa nhiều giao diện người dùng, đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu và cải thiện tốc độ do xử lý dữ liệu chuyên biệt và thông lượng trên mạng ít hơn. Kiến trúc ba lớp với các ứng dụng tập trung tại server nên dễ dàng triển khai, bảo trì và nâng cấp. Mô hình ba lớp tỏ rõ ưu điểm của mô hình tính toán tập trung đặc biệt thích hợp với các ứng dụng có nhiều người sử dụng và môi trường mạng phức tạp. 3. THIẾT KẾ KIỂM SOÁT: 3.1 Mục đích: Mục đích của việc thiết kế kiểm soát nhằm đảm bảo tính đúng đắn của hệ thống và kế hoạch cho các biện pháp bảo vệ khi có thâm nhập làm sai, hỏng hệ thống. Việc phân tích các kiểm soát không chỉ là của các nhà phân tích hệ thống mà còn là trách nhiệm của các nhà quản lý, những người sử dụng và người quản
8. Trang 57 lý dự án. Có ba khía cạnh cơ bản của hệ thống cần được bảo vệ bằng các kiểm soát, đó là: - Độ chính xác: Các thao tác đang được tiến hành được thực hiện chính xác và dữ liệu được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu phải đảm bảo đúng đắn, nhất quán. - Độ an toàn: Đảm bảo hệ thống hoạt động không bị xâm hai, đe dọa và khả năng tự phục hồi, sẵn sàng phục hồi khi có sự cố. - Tính bảo mật riêng tư của hệ thống thể hiện khả năng ngăn ngừa các xâm phạm vô tình hay cố ý từ phía con người. 3.2 Đảm bảo tính chính xác – kiểm tra dữ liệu: Thiết lập các biện pháp kiểm tra tính đúng đắn, nhất quán dữ liệu tại các nơi truy cập thông tin bằng cách xác định các đe dọa sai sót dữ liệu và thiết kế các biện pháp kiểm tra ngăn chặn, phát hiện và sửa lỗi tại tất cả các đầu mối đó. CÁC ĐẦU MỐI TRUY CÁC SAI SÓT BIỆN PHÁP CẬP DỮ LIỆU Qua ứng dụng: Nhập số liệu sai Kiểm tra dữ liệu khi nhập vào tại Người dùng nhập dữ liệu Ăn cắp mã nhiều mức khác nhau trên các form qua ứng dụng Thao tác sai nhập dữ liệu: Khi chuyển qua các trường, bản ghi, khi commit toàn bộ form nhập. Dùng mật khẩu một lần. Dùng các số kiểm tra khi nhập mã. Theo dõi nhật ký sử dụng truy cập ứng dụng. Qua các hệ quản trị Nhập số liệu sai Cấp quyền cho người dùng có thể Database: do không có vào Database nhưng không có Những người dùng có kiểm soát. quyền truy cập tài liệu. quyền có thể truy nhập Vô tình Hạn chế nhập dữ liệu từ các hệ vào database không qua quản trị CSDL ứng dụng. Có thiết kế theo dõi nhật ký sử dụng, truy cập cơ sở dữ liệu. Phân quyền sử dụng người dùng hệ thống khác với người dùng truy cập Database. Trao đổi dữ liệu: Dữ liệu nguồn bị Thiết kế đầy đủ các ràng buộc có Qua mạng sai. thể kiểm soát tự động theo mọi con Qua các ứng dụng khác đường cập nhật dữ liệu vào DB. nhau trong đơn vị. Sử dụng Database trigger. Dùng công cụ của hệ quản trị CSDL. Sự cố khi đọc ghi Không thực hiện Chỉ commit dữ liệu khi xử lý giao Database: đủ giao tác. tác đầy đủ và rollback nếu dữ liệu
9. Trang 58 không đảm bảo trọn vẹn. Đảm bảo tính sẵn sàng khi có sự cố. Sao lưu, khôi phục. Các biện pháp dự phòng, chia tải. Xây dựng chương trình kiểm tra dữ liệu theo định kỳ, tự động hoặc khi nhận biết được có sai lệch. 3.3 Thiết kế an toàn: Hệ thống thiết kế để phát hiện, ngăn chặn các tấn công từ bên ngoài và trong nội bộ mạng và đảm bảo tính an ninh tức là đảm bảo hệ thống không bị các truy nhập trái phép và có khả năng sẵn sàng hoạt động khi có sự cố với các giải pháp thiết kế sao lưu, khôi phục và các biện pháp dự phòng server và chia tải. 3.3.1 Sao lưu, khôi phục dữ liệu: Sao lưu dữ liệu là khả năng tạo ra các bản sao dữ liệu và cho phép khôi phục lại trong các trường hợp cần thiết. Các bản sao này là các tệp lưu toàn bộ hoặc một phần cơ sở dữ liệu được thực hiện theo chu kỳ. Thông thường các tệp lưu chứa dữ liệu dạng nén và có thể cất giữ trên đĩa cứng, CD_ROM hoặc băng từ .Các thủ tục khôi phục nhằm đưa CSDL trở về trạng thái đúng trước khi bị hỏng đảm bảo sự toàn vẹn của hệ thống khi có sự cố xảy ra. Các giải pháp sao lưu và phục hồi thường được các hệ thống nền (cứng và mềm) hỗ trợ, các hệ thống phần mềm hỗ trợ có thể ở nhiều mức khác nhau. - Hệ điều hành: Sao lưu và khôi phục cho toàn ổ đĩa - Hệ quản trị CSDL: Sử dụng các hệ quản trị để thao tác sao lưu, khôi phục hoặc đặt lịch. - Ứng dụng: Lập trình trong từng ứng dụng cho phép mềm dẻo dữ liệu theo các chiều dọc (cột), ngang (hàng) khác nhau cho từng bảng dữ liệu thay vì phải mất công lập trình. Tùy theo mức độ cần thiết và các công cụ hiện có để có giải pháp thích hợp. Thiết kế, sao lưu, khôi phục phải có kế hoạch chi tiết cho: - Các loại dữ liệu sao lưu: Xác định chi tiết bảng, cột các bản ghi dữ liệu cần sao lưu. Ví dụ các loại dữ liệu danh mục có thể cần sao lưu toàn bộ bảng, nhưng các dữ liệu tác nghiệp theo tháng, năm có thể sao lưu dữ liệu theo từng tháng, năm nhằm giảm thiểu các dữ liệu dư thừa và thời gian khôi phục nhanh. - Thời gian định kỳ sao lưu dữ liệu: Các dữ liệu quan trọng có thể định kỳ sao lưu và lường trước cho các phương án bất thường ví dụ các sự cố có thể xảy khi di chuyển máy móc, sửa nhà - Chuẩn bị các thiết bị lưu trữ: Tính toán và chuẩn bị sẵn sàng các thiết bị đĩa cứng, CD-ROM .
10. Trang 59 3.3.2 Các biện pháp an toàn dự phòng: Do các hệ thống ứng dụng tin học có quy mô lớn, nhất là với các ứng dụng có nhiều người sử dụng đồng thời và đòi hỏi online nên thiết kế hệ thống phần cứng, phần mềm cần đảm bảm tính sẵn sàng cao với các kỹ thuật chia tải và dự phòng, bằng cách sử dụng nhiều hơn một server cùng chạy với các chế độ làm việc primary-backup. Nếu một trong các server bị lỗi thì bộ cân tải sẽ chuyển hướng sang máy đang sẵn sàng. Với các ứng dụng trên mạng, nhất là trên môi trường Internet, vấn đề an toàn trên mạng phải được chú ý đặc biệt bằng cách sử dụng các thiết bị phần cứng cũng như các hệ thống phần mềm hỗ trợ theo các loại server. 3.3.3 Kiểm tra dữ liệu – bảo mật: Sử dụng các biện pháp bảo mật và phân quyền người sử dụng truy cập dữ liệu và thao tác chức năng chương trình theo các mức: - Bảo mật dữ liệu: Cơ sở dữ liệu được thiết kế thống nhất, tập trung trên máy chủ và được chia sẻ cho nhiều người dùng trong môi trường mạng. Các giải pháp bảo mật, an toàn dữ liệu cần được chú trọng khi truy cập vào máy chủ và ứng dụng. o Mức máy chủ: Để có thể truy nhập tới CSDL, người sử dụng phải có trong danh sách được truy nhập tới máy chủ chứa CSDL đó. o Mức ứng dụng: Quyền truy cập của người sử dụng vào ứng dụng được quản lý và cấp phát thông qua chức năng quản trị ứng dụng. Người sử dụng tùy theo vai trò trong ứng dụng, được cấp phát quyền truy cập đến các module ứng dụng cho phép. o Mức cơ sở dữ liệu: Mỗi CSDL có kèm theo danh sách kiểm tra quyền truy nhập (Access Control List ACL) xác định quyền và hình thức truy nhập của mỗi người sử dụng từ quyền “quản trị” tới “không được truy nhập”. Mỗi người sử dụng phải được đăng ký trong cơ sở dữ liệu dưới dạng tên người sử dụng (username) và được bảo mật bằng một mã số (password) được mã hóa trên mạng với một số quyền hạn nhất định. o Mức các đối tượng cơ sở dữ liệu: Người quản trị hệ thống có thể cho người sử dụng quyền truy nhập tới mức đối tượng và mỗi một đối tượng lại có thể gán cho các quyền thao tác khác nhau. Ví dụ: Với người sử dụng tại văn phòng bán hàng có thể đưa ra các câu lệnh như truy vấn để xem, bổ sung, cập nhật và xóa bỏ đối với bảng KH_BAN, trong khi đó người sử dụng tại các phòng ban khác lại có thể đưa ra câu lệnh xem cũng đối với bảng KH_BAN đó. - Bảo mật ứng dụng: Là cách hạn chế người dùng sử dụng trái phép các module ứng dụng của hệ thống. Bên cạnh biện pháp thiết kế, các giao diện login buộc người dùng không những phải nhập mật khẩu khi vào hệ thống mà còn phải chú ý cách thiết kế truyền tham số từng module
11. Trang 60 độc lập. Bất cứ module nào của hệ thống cũng đòi hỏi được gọi theo ngữ cảnh với một số tham số như tên, mật khẩu được truyền từ điểm vào của hệ thống. - Đối với các giao diện trên mạng đòi hỏi hệ thống được thiết kế bảo mật với các tính năng: o Đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu: Dữ liệu không bị thay đổi trong giao dịch đường truyền. o Đảm bảo nguồn gốc: Dữ liệu được xác thực để chứng tỏ nguồn gốc và không bị giả mạo. o Đảm bảo tính mật: Các giao dịch trên đường truyền phải được mã hóa để chống tiết lộ thông tin bằng cách nghe trộm, lộ mật khẩu. 4. THIẾT KẾ DỮ LIỆU: Phần này đề cập tới một số khái niệm và kỹ thuật trong thiết kế dữ liệu nhằm cung cấp các thông tin cho các chuyên gia để phối hợp thiết kế hoặc hỗ trợ đánh giá thiết kế dữ liệu. Để có các thiết kế tốt , yêu cầu người thiết kế phải có kiến thức cơ bản về công nghệ và kỹ thuật của hệ quản trị CSDL được sử dụng, kiến thức lưu trữ, kỹ thuật xử lý tối ưu 4.1. Nội dung thiết kế dữ liệu: Từ kết quả của giai đoạn phân tích, đã có lược đồ dữ liệu theo mô hình quan hệ thực thể hoặc mô hình quan hệ- đó là các lược đồ dữ liệu khái niệm và đáp ứng yêu cầu mô tả đầy đủ thông tin, dữ liệu của hệ thống thực. Giai đoạn thiết kế phải biến đổi lược đồ dữ liệu khái niệm thành lược đồ vật lý-tức là cấu trúc lưu trữ thực sự của dữ liệu trên bộ nhớ ngoài của máy tính- bằng cách sử dụng lược đồ logic trung gian là các định nghĩa bảng( hoặc tệp)dữ liệu, bảng (hoặc tệp ) chỉ mục Cơ sở dữ liệu là nơi lưu trữ lâu dài dữ liệu của hệ thống ở bộ nhớ ngoài, dữ liệu phải được tổ chức tốt theo hai tiêu chuẩn: Hợp lý- đủ và không thừa; Truy cập thuận lợi : Hỗ trợ tìm kiếm, cập nhật, bổ sung và loại bỏ các thông tin sao cho nhanh chóng và tiện dùng. Giai đoạn thiết kế dữ liệu được tách thành hai bước:  Thông qua việc nghiên cứu các yêu cầu truy nhập mà biến đổi lược đồ khái niệm thành một dạng trung gian được gọi là lược đồ logic về dữ liệu.  Thông qua việc nghiên cứu cấu hình của hệ thống, đặc biệt là các ngôn ngữ lập trình, các hệ quản trị CSDL đã được chọn dùng mà biến đổi lược đồ logic đó thành lược đồ vật lý thích hợp cài đặt. 4.1.1 Xây dựng mô hình logic: Mô hình logic dữ liệu sử dụng các kí hiệu theo cách tổ chức dữ liệu của một hệ quản trị CSDL nào đó. Ngày nay đa số hệ thống thông tin thường sử
12. Trang 61 dụng hệ quản trị CSDL quan hệ, vì vậy thường sử dụng tốt nhất là mô hình dữ liệu quan hệ. Quá trình mô hình hóa dữ liệu logic quan hệ nhằm biến đổi sơ đồ quan hệ thực thể với các thuộc tính thành mô hình dữ liệu quan hệ gồm các bước sau: Biểu diễn các thực thể: Mỗi thực thể trong mô hình ER được biểu diễn như một quan hệ trong mô hình quan hệ. Các thuộc tính định dạng trở thành các thuộc tính khóa, các thuộc tính khác thành các thuộc tính không phải khóa. Biểu diễn các quan hệ: Tùy theo kiểu quan hệ mà mỗi quan hệ thực thể có thể trở thành một quan hệ hoặc một thuộc tính khóa. Chuẩn hóa các quan hệ: Loại bỏ các dư thừa. Trên các quan hệ và chuẩn hóa lại : Tích hợp các quan hệ của cùng loại thực thể (được sinh ra từ các khung nhìn khác nhau của người dùng) nhằm xóa bỏ các dư thừa. Các biểu diễn thực thể và quan hệ thực thể được biến đổi thành mô hình dữ liệu quan hệ như sau: Mô hình khái niệm-ER với các thuộc Mô hình Logic- Mô hình dữ liệu quan tính hệ Thực thể - Entity Quan hệ - Bảng – table Quan hệ- Relationship 1:N Khóa ngoài – Foreign Key Quan hệ- Relationship N:M Quan hệ - Bảng – table Thuộc tính – attribute Cột – Column Tên định danh chính – primary Unique Khóa chính - primary Key Identifier Tên định danh – Unique Identifier Khóa duy nhất – Unique Key 4.1.2 Hoàn chỉnh thiết kế vật lý: Đây là giai đoạn chuyển từ mô hình logic thành các đặc tả kỹ thuật cho lưu trữ dữ liệu để có thể cài đặt trong hệ quản trị CSDL hoặc tạo các tệp lưu trữ dữ liệu. Tới giai đoạn này đã có các định nghĩa về bảng (tệp) và các cột, thiết kế chi tiết sẽ hoàn chỉnh các đặc tả cài đặt vật lý sao cho đạt được mục đích đặt ra. Các chuyên gia phân tích hệ thống phát triển các đặc tả này cần kết hợp với các nhà lập trình, các nhà quản trị, các nhân viên an ninh dữ liệu Thông thường, các quyết định lưu trữ dữ liệu vật lý gắn với công nghệ quản lý dữ liệu được lựa chọn cho ứng dụng như các hệ quản trị CSDL nào đó với mục đích thường nhằm tới là hiệu suất xử lý dữ liệu. Trong điều kiện giá thành và dung lượng cho các thiết bị lưu trữ dữ liệu đã giảm nhiều thì yếu tố quan trọng cần xem xét khi thiết kế là tiêu chuẩn tối thiểu hóa thời gian truy cập, xử lý dữ liệu trong hệ thống. Mục đích chính của giai đoạn thiết kế vật lý là: a. Chuyển các quan hệ từ mô hình dữ liệu logic thành thiết kế kỹ thuật. Thiết kế này bao gồm lựa chọn khuôn dạng lưu trữ cho mỗi thuộc tính, nhóm các thuộc tính thành bản ghi, lựa chọn cách tổ chức tệp các bản ghi và các phương pháp truy cập dữ liệu trong và giữa các tệp.
13. Trang 62 b. Lựa chọn các công nghệ lưu trữ để quản lý dữ liệu. Công nghệ bao gồm các chức năng hệ điều hành khác nhau, được gọi là các phương pháp truy cập hoặc hệ thống quản trị dữ liệu. Cần nhấn mạnh rằng bước này không tạo ra việc cài đặt vật lý các CSDL hoặc các tệp dữ liệu mà chỉ là đưa ra các đặc tả kỹ thuật để người lập trình sử dụng trong giai đoạn cài đặt tạo ra các tệp lưu trữ hoặc CSDL vật lý. Các thông tin cần thiết cho bước thiết kế là: - Các quan hệ đã chuẩn hóa và đánh giá dung lượng. - Các định nghĩa cho mỗi thuộc tính. - Các mô tả dữ liệu được sử dụng ở đâu, khi nào. - Các yêu cầu về thời gian trả lời và các yêu cầu ràng buộc dữ liệu. - Các đặc tả công nghệ sử dụng cài đặt lưu trữ dữ liệu. Việc thiết kế chi tiết cơ sở dữ liệu gồm các tiến trình cơ bản sau: - Lựa chọn các khuôn dạng lưu trữ cho từng thuộc tính từ mô hình dữ liệu logic. Các định dạng này nhằm tối thiểu hóa không gian lưu trữ và đảm bảo trọn vẹn dữ liệu tối đa. Khuôn dạng dữ liệu gồm các lựa chọn độ dài, kiểu số dấu thập phân, các giá trị min, max, . cột, các ràng buộc khóa chính, khóa ngoài, khóa duy nhất, các ràng buộc not null theo các loại dữ liệu của hệ quản trị CSDL nhằm đảm bảo biểu diễn được tất cả các giá trị có thể có và hỗ trợ các khả năng xử lý dữ liệu. Việc tính toán kích thước và lựa chọn kiểu dữ liệu phù hợp với hệ quản trị CSDL cài đặt. - Nhóm các thuộc tính từ mô hình dữ liệu thành các bản ghi vật lý. Xác định dung lượng lưu trữ các đánh giá số bản ghi, tần suất cập nhật dữ liệu thực tế, các tham số cấp phát vùng lưu trữ ban đầu, tiếp theo, .Tính toán dung lượng lưu trữ sao cho tối ưu hóa không gian lưu trữ và đảm bảo tốc độ truy cập. Để cải thiện tốc độ có thể sử dụng kỹ thuật phi chuẩn hoặc phân hoạch bảng dữ liệu để tách hoặc gộp các dữ liệu logic thành các bản ghi vật lý. - Sắp đặt các bản ghi liên quan trên bộ nhớ ngoài (tổ chức tệp) đảm bảo các bản ghi được lưu trữ, truy cập nhanh và có tính đến các yếu tố bảo vệ dữ liệu và khôi phục khi có sự cố. Xem xét các kiến trúc tập trung hay phân tán dữ liệu. - Lựa chọn các phương tiện, cấu trúc sao cho truy cập hiệu quả hơn như: quyết định các tệp chỉ mục, các bảng trung gian, các view, xem xét phi chuẩn . 4.2. Một số kỹ thuật thiết kế dữ liệu: 4.2.1 Kỹ thuật mã hóa dữ liệu: Mã hóa là cách sử dụng các ký hiệu (thông thường là ký tự số ) cho việc xác định (định danh) một đối tượng nào đó. Ngày nay chúng ta thường rất hay gặp các bộ mã như mã các đơn vị hành chính tỉnh thành, mã bưu điện, số hiệu sản phẩm, mã sinh viên, nhân viên Thông tin của việc mã hóa làm cho việc
14. Trang 63 nhận diện, phân loại và sắp xếp dữ liệu được dễ dàng hơn đồng thời tiết kiệm được không gian lưu trữ và cải thiện tính trọn vẹn dữ liệu. Tuy nhiên việc nhập, tra cứu theo các trường mã sẽ khó hiểu hơn với người dùng. Việc sử dụng bộ mã đúng và có ý nghĩa tạo điều kiện thuận lợi cho việc xử lý và quản lý thông tin trong máy tính. Nếu dùng thiết kế bộ mã sai, thì tất cả các hệ thống (chương trình) có liên quan và dữ liệu sẽ phải sửa đổi. - Khi thiết kế bộ mã cần chú ý tới các ý nghĩa sau của một bộ mã: o Nghĩa nhận diện hiểu được: Để phân biệt dữ liệu này với dữ liệu khác (tính định danh – duy nhất). Chẳng hạn, khách hàng có cùng họ và tên có thể được nhận diện tách biệt bằng việc cho từng người một số hiệu khách hàng khác nhau. o Nghĩa phân loại: Để phân loại dữ liệu, ví dụ dữ liệu có thể được thu xếp và phân loại một cách hệ thống, như theo cơ sở nhóm tuổi hay theo giới tính. o Nghĩa thu xếp: Xác định (thu xếp lại) trật tự dữ liệu. Chẳng hạn, dữ liệu có thể được phân tích và thu xếp theo trật tự ngày sinh hay theo trật tự số chứng minh thư. o Nghĩa kiểm tra: Để hỗ trợ tự động kiểm tra xem mã đó có được đưa vào đúng không. Thông thương, một phép toán lấy phần dư được áp dụng cho mã gốc và dữ liệu kết quả được thêm vào cho chữ số thấp nhất của mã này. - Những điểm cần xét tới trong thiết kế mã: o Miền bao phủ theo mã chuẩn thống nhất trong toàn bộ tổ chức và bao phủ theo thời gian sử dụng. Khi thiết kế bộ mã nên sử dụng theo các kiểu mã chuẩn của tổ chức hoặc theo lĩnh vực hoạt động nào đó. Đồng thời tính đến các yếu tố khi cần tích hợp, trao đổi với các hệ thống bên ngoài có liên quan. Nếu các mã được thiết kế dựa trên những ước lượng sai về thời kỳ dùng bộ mã và/hoặc làm tăng thêm khối lượng công việc cần giải quyết trong tương lai, thì có thể gây ra việc thiếu hụt mã. Để thiết kế bộ mã yêu cầu phải có đủ khối lượng có thể sử dụng mã phụ cho việc mở rộng ở cuối mỗi bộ mã. o Thường dùng các giá trị số để cải thiện tốc độ truy cập kiểm tra và không gian lưu trữ. o Nên dùng các trường tự sinh để giảm tranh chấp khi nhiều người sử dụng và tránh trùng lặp khóa. - Các công việc thiết kế bộ mã: o Chọn các trường cần được mã hóa. o Phân loại các mục đích mã hóa. Chẳng hạn, việc mã hóa có tham chiếu tới (hay tìm) dữ liệu hay phân loại một lượng dữ liệu lớn hay không ? o Ước lượng thời kỳ sử dụng và khối lượng dữ liệu: Số dữ liệu cho từng trường cần mã hóa được ước lượng theo khối lượng hiện tại và ước lượng tăng trong tương lai.
15. Trang 64 o Xác định miền sử dụng (ứng dụng): Miền sử dụng các bộ mã nên được xác định bằng việc xác định công việc đang sử dụng và các công việc khác có liên quan. Nếu để dùng trong một số miền, số chữ số phải được tăng lên. o Thiết kế bộ mã và tạo ra bảng mã: Các bộ mã thực tế nên được thiết kế với tri thức về kiểu và đặc trưng của các bộ mã thường dựa trên kết quả của các bước trên và bằng việc xem xét số các chữ số (được xác định trong việc xem xét một số lớn dữ liệu) được dùng trong hệ thống mã và các chữ số kiểm tra. Kết quả là có tài liệu thiết kế mã và các bảng mã được soạn ra để gán mã cho dữ liệu – đó là các tài liệu “ Sách bộ mã” và để xây dựng các thủ tục, hỗ trợ sinh mã tự động. - Ví dụ: Về bộ mã hay được dùng: Tên mã Mô tả Ví dụ ứng dụng Mã tuần tự Số hiệu được gán tuần tự. Mặc dầu công 040000 – Hà Nội việc này được thực hiện đơn giản, nhưng 080000 - TP. Hồ các mã khó hệ thống hóa. Chí Minh. Mã theo khối Số hiệu được gán cho từng khối. Rồi số Mã ngành nghề hiệu được gán tuần tự trong khối. Việc Mã các trường đại dùng mã này thuận tiện cho phân loại, học. nhưng bất tiện cho việc thêm dữ liệu. Mã thập phân Các sự vật để mã hóa đầu tiên được mã từ 000 Các loại chung 0 đến 9. Rồi các mã từ 0 đến 9 lại được gán 010 Thư viện cho từng số hiệu được mã này. Tiến trình 020 Sách, tiểu sử này cứ tiếp tục cho việc mã hóa mịn hơn. Mã số kiểm Xây dựng cách sinh mã với chữ số kiểm tra Mã hợp đồng, khách tra để mã hóa tránh các lỗi không được phép hàng, Số hiệu tài xảy ra. khoản - Phương pháp mã hóa dùng số kiểm tra: Phương pháp chữ số kiểm tra được dùng để tìm ra lỗi trong mã (phát hiện mã sai), nhưng không cung cấp khả năng sửa lỗi. Lỗi mã thương gặp khi dữ liệu mã được đưa vào do nhìn nhầm các con số gần giống nhau như 3 và 8 hoặc nhầm thứ tự, như 123 thay vì 132. Việc sinh mã hạn chế các kiểu sai sót như vậy, có rất nhiều cách sinh số kiểm tra từ các mã đã có. Một ví dụ về tính chữ số kiểm tra bằng phép modules 10, áp dụng tính trọng số cho mã được giải quyết là “1013” với các trọng số gán theo vị trí ký tự, trọng số nhỏ nhất cho ký tự vị trí thấp nhất.
16. Trang 65 Mã có số Mã đầu Trọng số Kết quả* Tổng Số dư Số kiểm tra kiểm tra 1 *5 =5 14 chia 4 10134 0 *4 =0 modulus 14 1 *3 =3 10 = 1 dư 3 *2 =6 4 4.2.2 Thiết kế toàn vẹn dữ liệu: Thiết kế các kiểm soát toàn vẹn dữ liệu nhằm nâng cao chất lượng dữ liệu và hỗ trợ người dùng khi nhập dữ liệu. Các kiểm soát dữ liệu được đảm bảo tại mọi thời điểm và trong toàn bộ hệ thống. Các thiết kế toàn vẹn bao gồm: Kiểm soát giá trị ngầm định, các khuôn dạng dữ liệu, miền giá trị, kiểm soát trọn vẹn tham chiếu và kiểm soát giá trị null. 4.2.3 Thiết kế phi chuẩn: Phi chuẩn là một cách làm dư thừa dữ liệu trong thiết kế nhằm cải thiện hiệu quả truy đọc dữ liệu tốt hơn do việc giảm các kết nối cần thiết. Đó là các cách tạo ra cột dư thừa, các bảng dư thừa (trung gian). Đây cũng là một điểm hở dẫn đến sai sót dữ liệu vì vậy cần có các cơ chế kiểm tra đồng bộ dữ liệu. Chỉ nên phi chuẩn các dữ liệu không quan trọng, ít thay đổi như các trường tên, địa chỉ, .việc phi chuẩn nên xem xét trong các ngữ cảnh sau: - Yêu cầu truy cập nhanh - Các bảng được nối với nhau thường xuyên trong các truy vấn. - Các dữ liệu liên quan không thường xuyên thay đổi. - Các bảng dữ liệu rất lớn. - Vấn đề lưu trữ không cần phải quan tâm. - Dữ liệu thường truy vấn hơn là cập nhật. Phi chuẩn là một quá trình không có nguyên tắc cố định nào. Có thể có nhiều giải pháp cho vấn đề này, ví dụ như: - Loại bỏ các kết nối khỏi truy vấn: các kết nối FK (Foreign Key) trực tiếp, gián tiếp. - Loại bỏ các dữ liệu lấy được các truy vấn như: Các số liệu tổng, các mức của dữ liệu phân cấp Ví dụ cấu trúc cấp: Danh mục nhân viên và người quản lý Giám đốc <- Mức 0 Trưởng phòng <- Mức 1 Trưởng nhóm <- Mức 2 MÃ TÊN NGƯỜI QUẢN LÝ MỨC 2000 Nguyễn Văn An 0 2001 Trần Văn Biên 2002 2 2002 Nguyễn Văn Lực 2000 1 2003 Lê Thu Thủy 2001 3
17. Trang 66 Ví dụ phi chuẩn phân cấp quản lý a) Thiết kế chỉ mục dữ liệu trong cơ sở dữ liệu: Là cơ chế cho phép truy nhập các bản ghi dữ liệu sử dụng ít thao tác đĩa vì sẽ truy cập trực tiếp vào tệp dữ liệu qua các chỉ mục của trường dữ liệu. Đây là cách rất có hiệu quả khi truy xuất dữ liệu từ những bảng có rất nhiều dữ liệu. Dữ liệu thực sự và các tệp chỉ số lưu trữ tách biệt nhau nên có thể có nhiều tệp chỉ mục (theo các trường khác nhau) cho một tệp dữ liệu. Điều này làm cho các xử lý tìm kiếm theo tổ hợp các điều kiện sẽ nhanh hơn. Nhược điểm của tổ chức chỉ mục là tốn thêm không gian lưu trữ (cho các chỉ mục) và thời gian để duy trì cập nhật các chỉ mục khi dữ liệu thay đổi. Vì vậy không phải mọi trường dữ liệu bảng đều cần tạo chỉ mục để tránh việc quá tải khi bảo trì các chỉ mục này. Các dữ liệu hay sử dụng để đọc nên tạo chỉ mục, các dữ liệu hay thay đổi và cần truy cập nhanh thì không nên tạo chỉ mục. Những hướng dẫn này cần phải được tham khảo trong từng quan hệ quản trị CSDL sẽ sử dụng. Một số gợi ý khi lựa chọn chỉ mục trong cơ sở dữ liệu quan hệ: - Tạo chỉ mục duy nhất (Unique Index) cho các trường khóa chính của mỗi bảng. - Tạo các chỉ mục cho các trường khóa ngoài để hỗ trợ tìm kiếm khi có kết nối giữa các bảng. - Tạo chỉ mục cho các trường không là khóa nhưng thường dùng khi sắp xếp, trong các mệnh đề Group By khi truy vấn dữ liệu. b) Lựa chọn phân tán dữ liệu: Một CSDL phân tán sẽ tổ chức lưu trữ và quản lý dữ liệu tại các địa điểm khác nhau trên mạng và kết nối với nhau qua liên kết truyền thông. Với người sử dụng sẽ trong suốt về mặt địa điểm nghĩa là chỉ thấy theo khung hình dữ liệu như là được lưu trữ trong một CSDL vật lý. Mục đích của phân tán CSDL nhằm cải thiện tốc độ, giảm thiểu các trao đổi, tác nghẽn đường truyền và tăng tính an toàn dữ liệu bằng cách tạo ra các bản sao dữ liệu tại các nơi khác nhau và đảm bảo sẵn sàng khi một máy có sự cố. Một số kỹ thuật phân tán thường sử dụng như: Phân hoạch theo các bảng, theo cột – phân hoạch dọc, theo bản ghi – phân hoạch ngang, tạo bản sao . Việc quyết định kỹ thuật phân tán phục thuộc vào viêc xem xét và cân nhắc giữa các yêu cầu đảm bảo tính sẵn sàng , hiệu suất truy cập, tính thay đổi dữ liệu và tính đồng thời truy cập. Bên cạnh đó, các vấn đề hạ tầng, truyền thông cũng là các yếu tố quyết định để đảm bảo tốc độ trao đổi. Việc thiết kế CSDL phân tán là rất khó và đòi hỏi xem xét nhiều vấn đề phức tạp và chỉ nên xem xét phân tán dữ liệu nếu đã có chuẩn bị và chấp nhận thời gian phát triển lâu hơn với chi phí cao hơn. 4.2.4 Thiết kế lưu trữ dữ liệu lịch sử: Tính biến động theo thời gian là bản chất của mọi sự vật, sự việc vì vậy việc sử dụng một cấu trúc dữ liệu tĩnh trong CSDL quan hệ thường rất khó thích nghi với những thay đổi liên tục của thế giới thực. Đến một lúc nào đó dữ liệu đang có sẽ không dùng được hoặc ít được dùng đến, thay vào việc vứt bỏ dữ liệu
18. Trang 67 cũ để cập nhật dữ liệu mới, nên có cơ chế để có thể lưu cất dữ liệu đó và thêm các dữ liệu mới phù hợp. Việc thiết kế dữ liệu cần tính tới yếu tố lịch sử dể không phải thay đổi thiết kế dữ liệu, cho phép thêm dữ liệu mới mà không phải lập trình lại. Một giải pháp đơn giản hỗ trợ phần nào cho việc quản lý dữ liệu lịch sử là thêm các trường thể hiện khoảng thời gian có hiệu lực với dữ liệu đó. Các kỹ thuật này thường gắn với các loại dữ liệu có nhiều biến động trong quá trình quản lý. Do chính sách, nghiệp vụ thay đổi thường xuyên nên có thể nói, hầu như mọi dữ liệu đều liên quan tới biến động từ các dữ liệu danh mục cho đến các dữ liệu tác nghiệp hàng ngày. Vì vậy việc gắn thêm các trường theo dõi lịch sử cần được đặt ra và xem xét trong các thiết kế để tăng tính hiệu quả và tính mở, dễ thích nghi của hệ thống. Để tăng tốc độ truy cập, các bảng dữ liệu này có thể tách thành các bảng dữ liệu lịch sử (dùng bảng trung gian) và hiện tại hoặc phân hoạch bảng theo thời gian hiệu lực. Với các bảng dữ liệu lớn nên tách dữ liệu hiện tại (tháng hoặc năm) riêng để phục vụ xử lý tác nghiệp hoặc phân hoạch dữ liệu theo thời gian lịch sử (trên trường từ ngày). Tuy nhiên việc xử lý thông tin lịch sử cũng rất phức tạp, hay sai sót vì phải đảm bảo yếu tố có thứ tự trong xâu chuỗi thời gian. Việc thiết kế này cũng cần chỉ ra các hướng dẫn lập trình đảm bảo cập nhật và duy trì dữ liệu đúng. 4.3. Kết quả của giai đoạn thiết kế dữ liệu: Sản phẩm của giai đoạn thiết kế dữ liệu là tập các đặc tả cho người lập trình hoặc người phân tích hệ thống sử dụng để định nghĩa cấu trúc của dữ liệu trên bộ nhớ ngoài. Việc sử dụng các công cụ hỗ trợ phân tích, thiết kế tự động còn cho phép viết hoặc phát sinh các câu lệnh định nghĩa dữ liệu – DDL (Data Define Language) theo ngôn ngữ của hệ quản trị CSDL. Kết quả của giai đoạn thiết kế dữ liệu bao gồm: - Hồ sơ đặc tả thiết kế dữ liệu: - Các câu lệnh định nghĩa dữ liệu DDL gắn với hệ quản trị CSDL: o Tạo CSDL – Create database o Tạo các không gian lưu trữ - Create Table space Datafile o Tạo người sử dụng – Create User o Tạo bảng – Create table o Tạo chỉ mục, thủ tục. 5. THIẾT KẾ CHI TIẾT CHỨC NĂNG- MODULE CHƯƠNG TRÌNH: Mô tả chi tiết modul đặc tả làm như thế nào để đáp ứng được các yêu cầu đã đặt ra của người sử dụng. Đó như là bản đồ định hướng cho người lập trình có thể mã hóa ứng dụng. Với sự hỗ trợ của nhiều công cụ đồ họa, người thiết kế có thể biểu diễn giao diện trong hồ sơ chi tiết chức năng- các giao diện này đóng vai trò như bản mẫu. Đó là cách giao tiếp dễ nhất cho người dùng để họ trông thấy được hệ thống phần mềm họ sẽ dùng, hình dung được cách mình phải làm như thế nào và có đạt được đúng mục tiêu đặt ra theo ý họ không. Còn người lập
19. Trang 68 trình chỉ nhìn lướt qua đã biết được mình cần phải làm lập trình như thế nào. Trên các thiết kế giao diện còn có các mô tả các xử lý kiểm tra dữ liệu nhập vào, kiểm tra tính đúng đắn toàn vẹn các ràng buộc dữ liệu. đó là tất cả những gì chức năng cần phải làm về mặt kỹ thuật để đáp ứng nhiệm vụ. 5.1. Một số hướng dẫn thiết kế giao diện: Màn hình là nơi giao tiếp giữa người sử dụng với hệ thống, vì vậy việc thiết kế màn hình là rất quan trọng. tính dễ dùng của màn hình giao diện cũng là một tiêu chuẩn đánh giá chất lượng hệ thống. ngày nay các giao diện người\ máy thường được thực hiện qua các màn hình dạng cửa sổ (windows). Nhờ một số công cụ giao diện người dùng đồ họa GUI (Graphic User Interface), người thiết kế dễ dàng tạo ra các mô hình bản mẫu tạo ra ngôn ngữ trực quan cho việc đánh giá chấp thuận của người dùng. - Các thủ tục thiết kế màn hình bao gồm các công việc và mục đích sau: Mô tả bức tranh tổng thể biểu dồ tổ chức của tất cả các màn hình được tạo ra. Thiết kế luồng màn hình, trật tự hiển thị từng màn hình theo các xử lý của hệ thống. Chuẩn hóa các thiết kế trình bày màn hình tạo ra các bản mẫu bao gồm các đặc tả: Sử dụng công cụ đồ họa để vẽ các loại màn hình chuẩn như các màn hình nhập một bản ghi, nhiều bản ghi, màn hình nhập tham số cho các báo cáo. Bố trí sắp đặt các trường và cả trang màn hình sao cho tạo khả năng tăng hiệu suất của cả người phát triển và người dùng. Định nghĩa các phím chức năng, các thanh công cụ, biểu tượng. Thiết kế chi tiết giao diện từng màn hình: Đặc tả giao diện: Cách sắp đặt các trường trên trang màn hình; Các vị trí hiện thị cả tiêu đề và nội dung các trường; Cách hiện thị; định dạng, màu sắc, ; Kiểu dữ liệu nhập: Chọn danh sách, check, gõ phím; Thiết lập các giá trị ngầm định Cách sử dụng, thao tác dữ liệu. Luồng xử lý trong chức năng. - Một số tiêu chuẩn đánh giá chất lượng thiết kế giao diện: Tính hiệu quả: người sử dụng có thể xử lý thông tin một cách hiệu quả qua vài bước thực hiện. đảm bảo tốc độ thao tác, thời gian trả lời làm cho người dùng yên tâm , tự tin hơn. Tránh cho người dùng phải nhập dữ liệu nhiều lần bằng cách tận dụng truyền giá trị tham số giữa các form nhập và tự động gán các giá trị ngầm định tối đa hoặc tự động nhảy sang trường tiếp theo khi nhập đủ giá trị hoặc nhảy sang bản ghi tiếp khi đang ở trường cuối. Tính nhất quán: tính nhất quán trong giao diện, thông báo, hướng dẫn và tính ổn định làm cho giao diện thân thiện hơn và người dùng sẽ biết trước được việc mình cần làm.
20. Trang 69 Tính thứ lỗi: giao diện cho phép và cung cấp các cảnh báo lỗi và nguy hiểm có thể xảy ra và cung cấp các cách lựa chọn, dễ dàng khắc phục lỗi và thoát ra được. Tính phản hồi: luôn cung cấp các phản hồi sau các tác động của người dùng, cung cấp chi tiết xử lý chứ không nên để màn hình, thời gian chết. ví dụ : như các tiến trình xử lý ngầm rất lâu trong máy tính nên thường xuyên đưa ra các thông tin về tiến độ công việc bằng các thông tin hoặc biểu đồ % công việc đã làm được. Tính mỹ thuật: trang giao diện được thiết kế đồ họa và đẹp mắt tạo cảm giác lôi cuốn và thú vị cho người dùng. Tuy nhiên việc trang trí quá nhiều hình ảnh sẽ gây lẫn lộn khi sử dụng. Tính đơn giản dễ học, dễ dùng: để cho cả người sử dụng ít kinh nghiệm cũng có thể thao tác được. Các thông báo, hiển thị dễ hiểu, tạo cảm giác cho người dùng như là họ đang điều khiển chương trình chứ không phải chương trình điều khiển họ. 5.2. Thiết kế các trường trên trang màn hình: Các trường (item, field) trên giao diện màn hình là các ô, các khoảng trên màn hình cho phép người dùng điền (nhập) giá trị dữ liệu vào hệ thống. dữ liệu được xử lý và lưu trữ thực sự trong CSDL từ các giá trị nhập vào này. Tùy theo tính chất, sự tiện dụng và ý nghĩa thực tế để cân nhắc xem nên thiết kế dùng các loại trường nào trên giao diện cho nhập liệu. Thông thường hay sử dụng một số trường như sau: Trường văn bản- TEXT là các trường hay dùng nhất để nhập các loại dữ liệu kiểu kí tự, kiểu số, văn bản Ô kiểm tra- Check box: Nhập các dữ liệu có một trong hai giá trị với cách chọn (check) hoặc không chọn. Radio Group: Cho phép chỉ chọn một trong nhiều giá trị đã đưa ra trên màn hình. Hộp chọn combo – combo box: có thể chọn trong danh sách gợi ý hoặc không nhập giá trị. Danh sách chọn – Pop List: Phải nhập một trong các giá trị đưa ra trong danh sách. Danh sách nhiều phần tử chọn- Text list: Bố trí các phần tử có thể chọn trong khung với các thanh trượt để xem được danh sách và các giá trị. Thích hợp với danh sách có nhiều giá trị cần chọn và có độ dài lớn. Danh sách chọn nhiều: List of Values: Được sử dụng khi cần tìm dữ liệu từ các bảng liên quan, cần hỗ trợ các công cụ cho phép tìm kiếm trên dữ liệu được đưa ra. Một số hướng dẫn kỹ thuật:
21. Trang 70 Phần tiêu đề của trường cần tách biệt và phân biệt ( sử dụng màu sắc hoặc độ sáng khác nhau) với giá trị của trường. Các tiêu đề các trường phải được căn chỉnh ( thường là thẳng trái), bố trí thẳng hàng, thẳng cột. Căn chỉnh thẳng hàng giá trị các trường: giá trị số căn thẳng phải và thẳng dấu thập phân nếu các trường trên cùng một cột. các giá trị chữ, văn bản thẳng trái. Các kiểm soát tại mức trường: primary key, foreign key, miền giá trị cho phép, giá trị ngầm định (nếu có) được gán khi đến trường đó. Sử dụng các định dạng theo kiểu thuận tiện với phong cách, văn hóa người dùng: dấu phẩy thập phân, cách nhập dữ liệu ngày tháng Thứ tự chuyển giữa các trường phải theo một thứ tự nhất định: trên xuống và trái sang phải, hoặc trái sang phải và từ trên xuống. không được nhảy cách các trường nếu không sẽ rất khó theo dõi. Các trường có giá trị bắt buộc nên để thứ tự nhập trước. Nên để màu sắc khác nhau để phân biệt các trường chỉ hiện giá trị và các trường có giá trị cần nhập. Có kiểm tra dữ liệu và khả năng sửa sai ngay khi dữ liệu nhập vào. Khi bắt lỗi các trường nhập cần chỉ rõ tên trường và con trỏ đặt tại trường đó. Khi LOV (list of values) cần hỗ trợ các cơ chế tìm, lọc và hiện theo tên, giá trị trả về là mã. Dữ liệu chỉ nên hiện các giá trị đúng có thể trả về cho trường LOV nghĩa là dữ liệu phải lọc trước khi cho người dùng thấy những gì họ muốn lấy và có thể lấy. Ví dụ như nếu thiết kế cột LOV ở trường “ Tên nhân viên” và khi gõ chữ “N” ở trường đó thì danh sách LOV hiện ra chỉ các nhân viên có tên chứa chữ N hoặc bắt đầu bằng chữ N. 5.3. Thiết kế các giao diện màn hình: Các Form nhập liệu thường có dạng như các Form điền sẵn cho phép người dùng nhập số liệu, văn bản như các hóa đơn,chứng từ, hợp đồng, hồ sơ lý lịch cán bộ, để thiết kế chi tiết từng Form nhập cần dựa trên các Form chuẩn hệ thống sẽ sử dụng để thống nhất giao diện trong toàn hệ thống. việc thiết kế chi tiết form nhập sẽ bố trí màn hình nhập và mô tả xử lý dữ liệu bảo đảm đúng module thực hiện đúng theo chức năng cần thiết. 5.3.1 Một số hướng dẫn thiết kế màn hình nhập: Màn hình sáng sủa, bố trí theo thứ tự có nghĩa. Sử dụng tiếng Việt hoặc ngôn ngữ thuận tiện và sử dụng các từ theo đúng ngữ cảnh nghiệp vụ. Có tiêu đề của cửa sổ và các trang. Phải có chỗ thoát ra tại bất cứ nơi nào.
22. Trang 71 Đưa ra chỉ thị rõ ràng, cung cấp sự thoát ra và làm lại (undo) khi có sai sót. Các thông báo lỗi nên có dạng tóm tắt lỗi và hướng dẫn ngắn gọn cách có thể khắc phục. Nên có sử dụng các phím nóng theo thói quen. Cung cấp trợ giúp dễ dàng. Hỗ trợ các thanh công cụ cho thao tác. Tổ chức nhóm dữ liệu trên màn hình theo thứ tự hợp lí. Theo thứ tự ấn chỉ- tài liệu nhập chuẩn Theo tần số sử dụng Theo chức năng nghiệp vụ Theo độ quan trọng hoặc bắt buộc của dữ liệu; Có kiểm tra dữ liệu và khả năng sửa sai ngay khi dữ liệu được ghi vào. Phân biệt các thông báo cho người dùng và cho hệ thống. Sử dụng giao diện đồ họa nhằm đơn giản hóa việc biểu diễn dữ liệu và truyền đạt được nhiều thông tin hơn. Thường rất khó chỉ ra các nguyên tắc tuyệt đối cho các thiết kế giao diện mà thường dựa vào kinh nghiệm và thẩm mỹ của mỗi người thiết kế. Với nhiều tổ chức làm phần mềm nhất là các giao diện WEB thường có các họa sỹ chuyên thiết kế các trang mẫu. Vì vậy việc kiến trúc thiết kế thường tách ra các phần giao diện và lập trình thành các phần độc lập để các kỹ sư có thể viết trình độc lập với các hoạt động trang trí mĩ thuật trên giao diện: Nên dùng các biểu trưng có ý nghĩa, nhất quán theo thói quen của người dùng để tránh nhầm lẫn với những cái khác. Không nên dùng nhiều hơn 3 kích thước ký tự khác nhau, độ dài 3-4 dòng, chiều rộng 2-3 dòng, mức sáng 2-3 độ rực rỡ khác nhau, nhấp nháy 2-3 mức, màu sắc 6-8 màu . Thiết kế các mẫu dạng form thường dùng để quy định các khoảng cách , font chữ, bố trí, phím chức năng, thanh công cụ, . 5.3.2 Các loại màn hình nhập thường dùng: Màn hình nhập cho từng bản ghi: Trên Form nhập bố trí cả màn hình cho các trường của một bản ghi nghĩ là người dùng chỉ có thể trông thấy dữ liệu của một bản ghi nào đó. Các trường được sắp thành một hoặc hai cột thẳng hàng, thông thường giá trị các trường được nhập từ trên xuống và trái sang phải hoặc trái sang phải sau đó từ trên xuống. Dạng form nhập này sẽ đơn giản, dễ dùng cho người nhập dữ liệu. Với người lập trình có thể kiểm tra sai sót, bắt lỗi tại mức trường và xử lý các truy nhập đồng thời nhiều người dùng (lock và unlock) một cách dễ dàng trên từng
23. Trang 72 bản ghi. Dạng màn hình này thích hợp với các form nhập dữ liệu các bảng có nhiều trường. Tuy nhiên màn hình này hạn chế khung nhìn dữ liệu, không cho phép người dùng có thể nhìn thấy nhiều bản ghi một lúc. Màn hình nhập nhiều bản ghi: Thường thích hợp cho các màn hình tra cứu dữ liệu và cho các bảng không có nhiều trường, không có quá nhiều bản ghi. Dữ liệu cần được đưa ra theo thứ tự có nghĩa và cho phép tìm kiếm hoặc nhảy đến bản ghi tùy ý. Nên có màu phân biệt khi đang ở bản ghi hiện tại. Nếu các bảng dữ liệu có nhiều trường, nhiều bản ghi phải có các thanh trôi dọc và ngang để tiện theo dõi và có cơ chế cố định các tiêu đề cột và một số cột phía bên trái khi trôi màn hình đến các trang sau. Với dạng màn hình này nếu cho phép cập nhật dữ liệu sẽ rất khó lập trình kiểm soát xử lý vì người dùng có thể vừa nhập vừa di chuyển giữa các bản ghi và giữa các trường dữ liệu. Thường sử dụng kiểu này làm màn hình nhập cho các bảng có ít trường dữ liệu,cần nhập nhiều dữ liệu một lúc và yêu cầu kiểm tra dữ liệu đơn giản. Việc cập nhật dữ liệu từ màn hình này cũng rất khó kiểm soát khi có nhiều người dùng trông thấy được nhiều dữ liệu và các thao tác cập nhật dữ liệu nhanh hơn. Giao diện này rất khó dùng để cập nhật dữ liệu trên các ứng dụng chạy trên Web. Màn hình nhập dữ liệu cho nhiều bảng (master- detail): Màn hình nhập chia thành hai khối cho hai bảng có quan hệ foreign key với nhau. Các xử lý phức tạp cẩn đảm bảo đồng bộ khi truy vấn và xử lý dữ liệu giữa hai khối. Dữ liệu có thể được cùng cập nhật vào hai bảng và cần chú ý là khi thêm dữ liệu phải thêm vào bảng master trước còn khi xử lý hóa dữ liệu phải xóa bảng detail trước. Nếu cho phép sửa khóa thì phải thực hiện hai thao tác thêm và xóa hoặc xóa và thêm theo đúng thứ tự. Các thao tác này phải đảm bảo trong cùng một giao tác nghĩa là chỉ commit khi cùng ghi được hoặc rollback khi có lỗi. Màn hình trên nhiều bảng và các bảng có nhiều trường dữ liệu. Nhóm một số trường dữ liệu thành các tab trên từng trang riêng. Trên mỗi tab có thể tổ chức dạng Master-detail. Cần xử lý thêm các cơ chế đồng bộ giữa các tab. 5.4. Thiết kế báo cáo: Báo cáo được dùng để trình bày kết quả của hệ thống theo các dạng có thể xem trên màn hình, đưa ra tệp hoặc in ra văn bản. Đối với người dùng hệ thống thì các thiết kế báo cáo cũng quan trọng và cần phải dễ hiểu, dễ dùng. Các định dạng và những mẫu biểu được xem xét theo quan điểm của người dùng. Trong thiết kế báo cáo có thể đưa ra màn hình, kích cỡ và cách bố trí các cột trong bảng biểu theo đúng mẫu mã yêu cầu. - Các loại báo cáo bao gồm:  Các loại tài liệu in ra từ máy tính, như là các bảng biểu thống kê, tổng hợp, các chứng từ giao dịch (đơn hàng, hóa đơn v v)  Các kết quả hiển thị trên màn hình như các tra cứu, tìm kiếm dữ liệu. - Yêu cầu về thiết kế các biểu mẫu và tài liệu in:  Phải bao gồm đầy đủ thông tin cần thiết.
24. Trang 73  Các thông tin phải chính xác do đó cần phải kiểm tra và lọc dữ liệu trước khi đưa ra.  Các báo cáo phải dễ đọc, dễ hiểu, dễ sử dụng.  Thứ tự của các nhóm thông tin trình bày trong phần thân của tài liệu có thể được quyết định dựa trên nhiều căn cứ khác nhau.  Cho phép lựa chọn các quy cách in như: Giấy và khổ giấy thích hợp, giấy trắng hay giấy có nền in sẵn, số phiên bản (một hay nhiều), màu sắc nếu có. - Các trình bày các biểu mẫu và tài liệu in nói chung đều gồm có ba phần chính:  Phần đầu: gồm tên tài liệu, tên cơ quan chủ quản, ngày giờ làm báo cáo  Phần thân: gồm các thông tin cần thu thập hay cần xuất.  Phần cuối: gồm ngày lập tài liệu và chữ ký của người có trách nhiệm.  Ngoài ra, các tờ khai hay phiếu điều tra thường có thêm phần ghi chú hay hướng dẫn cho người khai (thường để ở mặt sau tài liệu). - Cách thiết kế báo cáo:  Thiết kế mẫu biểu báo cáo dựa trên các truy vấn dữ liệu có tham số lựa chọn điều kiện.  Tạo ra các form nhập để lọc các điều kiện đưa ra báo cáo.  Người dùng nhập các tham số qua form, sau đó truyền giá trị các tham số lọc dữ liệu cho các truy vấn tạo báo cáo.  Thiết kế báo cáo động bằng cách định nghĩa danh sách các báo cáo và chi tiết các cột trong báo cáo để cho phép lập các báo cáo với các cột và độ rộng khác nhau, cho phép bỏ các cột không có giá trị, có thể định nghĩa thêm bớt báo cáo dễ dàng . 5.5. Đặc tả sử dụng dữ liệu: Trong thiết kế module chương trình, phần mô tả chi tiết cách sử dụng dữ liệu trong từng chức năng của hệ thống là phần quan trọng nhất. Các mô tả sử dụng dữ liệu cho phép người lập trình viết code xử lý cập nhật dữ liệu vào CSDL và lấy dữ liệu ra các báo cáo. Tất cả các màn hình nhập liệu hay báo cáo kết xuất đều phải có các mô tả sử dụng dữ liệu như thế nào. Cách đặc tả cũng khác nhau tùy theo mục đích từng chức năng, tuy nhiên có thể tóm tắt một số đặc tả chung thường sử dụng theo dạng màn hình nhập liệu và lập báo cáo. - Đặc tả sử dụng dữ liệu cho các màn hình nhập liệu:  Mô tả các cách cập nhật dữ liệu: Luồng xử lý dữ liệu trong chức năng được đọc, ghi, xóa, sửa từ các cột nào, bảng nào.  Các cách kiểm tra đảm bảo tính chính xác và toàn vẹn dữ liệu tại mức trường, bản ghi hoặc khi commit.  Các xử lý khi cập nhật, xóa dữ liệu. - Đặc tả sử dụng trong kết xuất báo cáo:  Các cách kết xuất dữ liệu: Mô tả các dữ liệu được lấy từ bảng, cột nào, tính theo công thức như thế nào. Đó là phần mô tả Columns và Tables trong các câu lệnh SELECT Columns FROM Tables .  Các kết xuất dữ liệu có thể lấy từ các View.  Các điều kiện lọc dữ liệu xuất hiện trong các mệnh đề WHERE.
25. Trang 74  Cách lập tổng nhóm, ngắt trang: GROUP BY, BREAK ON . 5.6. Thiết kế các thủ tục, hàm: Trong giai đoạn thiết kế, việc định hướng thiết kế các hàm, thủ tục, cũng như tổ chức package, trigger database sẽ làm tăng tính thống nhất xử lý và tái sử dụng trong hệ thống. Cần hiểu rõ các quy trình xử lý tổng thể và các mối liên quan trong toàn bộ hệ thống để xác định các loại thủ tục, hàm cần thiết. Phần thiết kế sẽ quyết định các tên hàm, đặc tả các chi tiết xử lý bằng cách sử dụng ký pháp như sơ đồ luồng sự kiện, sơ đồ khối, các luồng dữ liệu liên quan, các tham số vào ra, lời gọi, các nơi gọi cần gọi. - Lợi ích của việc sử dụng hàm, thủ tục: o Việc xây dựng các thủ tục và hàm để lưu giữ một loạt các câu lệnh phục vụ cho nhiều lần gọi khác nhau làm cho câu lệnh thực hiện dễ dàng và sáng sủa hơn. o Nâng cao hiệu suất: Tránh việc sử dụng các câu lệnh nhiều lần bởi nhiều người khác nhau. Giảm thiểu thời gian biên dịch câu lệnh PL/SQL trong pha phân tích của câu lệnh và số lần gọi lệnh thực hiện trên database , từ đó, làm giảm lưu lượng truyền thông trên mạng. o Nâng cao khả năng bảo trì: Có thể dễ dàng sửa nội dung bên trong các hàm, thủ tục mà không ảnh hưởng đến các tham số và lời gọi và sửa chương trình. Thay đổi nội dung của một hàm, hay thủ tục có thể ứng dụng được ngay cho nhiều chỗ gọi khác nhau. o Tính bảo mật và toàn vẹn của dữ liệu: Việc điều khiển truy nhập dữ liệu gián tiếp đối với các đối tượng trong database sẽ làm nâng cao tính bảo mật của dữ liệu. - Lợi ích của Package: o Tổ chức Package tập hợp các kiểu dữ liệu, biến lưu giữ giá trị và các thủ tục, hàm có cùng một mối liên hệ với nhau, được gộp chung lại. Đặc điểm nổi bật nhất của package là khi một phần tử trong package được gọi thì toàn bộ nội dung của package sẽ được nạp vào trong hệ thống. Do đó, việc gọi tới các phần tử khác trong package sau này sẽ không phải mất thời gian nạp vào hệ thống nữa. Từ đó, nâng cao tốc độ thực hiện lệnh của toàn bộ hàm, thủ tục có trong package. o Tính năng phân nhỏ các thành phần (Modularity) để đóng gói các thành phần, cấu trúc có quan hệ logic với nhau trong cùng một module ứng với một package. o Đơn giản trong việc thiết kế ứng dụng: Tất cả các thông tin cần thiết cho việc giao tiếp đều được đặt trong phần đặc tả của package (package specification). Nội dung phần có thể được soạn thảo và biên dịch độc lập với phần thân của package (package body). Do đó, các hàm hay thủ tục gọi tới các thành phần của package có thể được biên dịch tốt. Phần thân của package có thể được tiếp tục phát triển cho đến khi hoàn thành ứng dụng.
26. Trang 75 o Che dấu thông tin (hiding infomation): Package cho phép sử dụng các thành phần bên trong dưới dạng public (công cộng) hay private (riêng tư). Tùy theo yêu cầu thiết kế, ta có thể cho phép truy nhập hay ẩn giấu thông tin. o Nâng hiệu suất sử dụng: Ngay khi gọi một hàm hay thủ tục bất kỳ trong package lần đầu tiên, toàn bộ nội dung của package sẽ được nạp vào bộ nhớ. Do vậy, các hàm và thủ tục con trong package gọi đến sau này có thể thực hiện ngay mà không cần nạp lại bộ nhớ. Việc này làm giảm thiểu thao tác truy xuất vào ra I/O và nâng cao tốc độ. o Thực hện nạp chồng (Overloading):Package cho phép thực hiện nạp chồng đối với các hàm và thủ tục trong nó. Theo đó, các hàm và thủ tục khác nhau có thể được phép đặt trùng tên. Việc này sẽ nâng cao tính mềm dẻo của việc sử dụng các hàm, thủ tục trong package. Khuyến cáo nên dùng theo dạng package để tránh được các lỗi hàm trùng tên và các hàm hệ thống do nâng cấp bị trùng tên. - Tạo Trigger package được kiểm soát bởi cơ sở dữ liệu, vì vậy đảm bảo việc duy trì tính toàn vẹn, đúng đắn của dữ liệu bằng bất cứ cách truy nhập nào vào dữ liệu. 5.7. Thiết kế hướng dẫn, trợ giúp: Để hỗ trợ đào tạo, các tài liệu hướng dẫn cho người sử dụng rất quan trọng. Việc xây dựng và thiết kế các hướng dẫn nên hỗ trợ theo nhiều cách thuận tiện cho người dùng: theo ngữ cảnh, theo từ khóa, theo chủ đề, tài liệu tổng quan và phân chia thành các nhiệm vụ tuần tự được đặt ra và quyết định trong giai đoạn có thể theo một số cách thông dụng ngày nay thường gọi là hướng dẫn theo ngữ cảnh và theo kiểu nội dung, chủ đề hay gọi là Microsoft Help (MS Help). - Hướng dẫn theo ngữ cảnh (on-line) sẽ trợ giúp cho người dùng tại từng màn hình (Form, Report) hoặc trường (Item) tùy theo ngữ cảnh người dùng đang hỏi. Các trợ giúp có thể sử dụng các công cụ hệ thống nếu có hỗ trợ hoặc tự tổ chức các từ điển dữ liệu và việc các hàm, thủ tục đưa ra hướng dẫn. Cách này thường gắn cùng với ứng dụng và được kích hoạt khi người dùng ấn phím trợ giúp hoặc button liên kết khi đang sử dụng chương trình. Các bảng dữ liệu trợ giúp được tổ chức theo các bảng dữ liệu về trợ giúp (help text) . - Một cách trợ giúp khác tổ chức hướng dẫn theo chủ đề- MS help cho phép hướng dẫn người dùng theo các khung hình khác nhau: Có thể thấy được hình ảnh tổng quan toàn bộ ứng dụng theo các chủ đề nội dung hoặc có thể tra cứu theo các từ khóa (index) cần thiết và độc lập với ứng dụng. Các tệp hướng dẫn này được cài đặt và chạy trên môi trường Window mà không cần gắn với ứng dụng. Các thiết kế trợ giúp này sẽ đơn giản hơn, đỡ tốn công lập trình nhờ các công cụ của Microsoft. Dữ liệu trợ giúp có thể được soạn thảo và chuẩn bị trong môi trường Word sau đó được phát sinh ra các file dạng .hlp, .chm Nội dung tệp trợ giúp thường có bố cục dàn bài như sau: - Giới thiệu: o Cầu hình và cài đặt
27. Trang 76 o Sơ đồ luồng chức năng - Các giao diện người dùng: o Các loại màn hình o Các loại lệnh - Bắt đầu: o Đăng nhập o Thoát ra - Các tiến trình xử lý o Chức năng 1 5.8. Thiết kế menu: Một màn hình chọn dạng menu là cách định hướng dễ dùng, dễ hiểu nhất cho người sử dụng khi họ muốn thực hiện các chức năng cần thiết trong hệ thống. Mỗi menu là một định danh sách các tùy chọn có thể được lựa chọn thực hiện hệ thống. Có nhiều kiểu và nhiều cách thể hiện menu. Một số nguyên tắc khi thiết kế menu là: - Diễn đạt: Mỗi menu phải có tiêu đề có nghĩa, sử dụng các động từ ngắn gọn cho lệnh thực hiện và chỉ ra thao tác rõ ràng. Các thành phần của menu được hiện theo cách có cả chữ in hoa và chữ thường nhưng phải rõ ràng và không lẫn lộn giữa các thành phần. Thông thường các chữ in hoa được dùng trong các ngữ cảnh đúng. Không nên sử dụng chỉ một loại chữ in hoa. - Tính tổ chức nhất quán trong các thành phần menu: Các tùy chọn (thành phần) khác nhau được gộp thành các nhóm khác nhau theo nhiệm vụ định thực hiện của người dùng, các tùy chọn này phải có cùng cách diễn đạt và mã trình thực hiện ở bất cứ chỗ xuất hiện nào. - Độ dài: Số các menu lựa chọn được không nên vượt quá trang màn hình, sử dung cách phần nhỏ menu khi vượt quá trang màn hình. - Cách chọn và vào menu nên nhất quán: Có thể sử dụng các từ khóa bằng ký tự, chữ số . - Làm nổi bật (Highlight): Tối thiểu các cách làm nổi bật này chỉ nên sử dụng cho các lựa chọn có thể (dùng đánh dấu check chẳng hạn) hoặc các lựa chọn không được phép (dùng các ký tự mờ). - Một số gợi ý cách nhóm menu con theo: + Luồng công việc: Thứ tự và cấu trúc menu nên thiết kế gần giống như tiến trình công việc thực tế của hệ thống. + Nhóm logic các module: Nên nhóm các thành phần trong một menu con theo các chức năng hoặc nghiệp vụ tương tự. Ví dụ nếu nhóm theo chức năng thì một menu con có thể chứa toàn report, menu khác chứa các Form .Nếu nhóm theo nghiệp vụ, có thể một menu con chứa toàn bộ các chức năng liên quan đến bán hàng, menu khác chứa các chức năng mua .
28. Trang 77 + Tần suất thực hiện: Có thể xem xét nhóm các chức năng hay thực hiện theo một tần suất nào đó ví dụ như hàng ngày, hàng tháng . + Phân quyền sử dụng: Việc nhóm các module trong một menu con có thể xem xét theo khía cạnh dễ phân quyền sử dụng, để tránh việc phân quyền tản mạn trên nhiều menu con . + Các mức menu lồng nhau không nên quá sâu (4 mức): + Một xu hướng phổ biến ngày nay là các ứng dụng thường tự xây dựng các công cụ làm menu riêng theo cách thiết kế database hóa nghĩa là các thành phần menu được định nghĩa trong CSDL. Các thiết kế này tạo ra các đối tượng có thể tái sử dụng và thích ứng với các trường hợp khác nhau. Với cách thiết kế này sẽ dễ dàng trong việc thay đổi, thêm bớt, và chuyển đổi thứ tự các thành phần menu, có thể bố trí theo các cách của người dùng và cho phép thiết kế phân quyền sử dụng đến từng thành phần menu một cách mềm dẻo khi sử dụng. Hơn nữa, cách này còn có thể sử dụng cho cơ chế đa ngữ, cho phép chuyển đổi linh hoạt theo các ngôn ngữ khác nhau. 6. MỘT SỐ MÔ HÌNH HỖ TRỢ CÔNG CỤ THIẾT KẾ: Các công cụ đồ họa được sử dụng trong giai đoạn phân tích có thể sử dụng lại trong giai đoạn thiết kế. Cụ thể là các công cụ BFD, DFD, ERD. Các sơ đồ này thông thường được thay đổi hoặc chi tiết hóa từ các sơ đồ thu được sau quá trình phân tích. Phạm vi mô tả của các sơ đồ này sẽ thu hẹp lại tới mức chức năng với mức độ chi tiết cao hơn. Thông thường chỉ với các chức năng phức tạp, khó hiểu về mặt nghiệp vụ mới cần làm thật kỹ với đầy đủ các công cụ phân tích. Có thể sử dụng các công cụ sơ đồ phân rã chức năng và sơ đồ luồng dữ liệu để thể hiện các lược đồ cấu trúc hệ thống, sơ đồ liên kết các trang, menu và các sơ đồ khối của các thuật toán. 7. PHƯƠNG PHÁP KIỂM ĐỊNH THIẾT KẾ VÀ CÔNG CỤ TỰ ĐỘNG: Giai đoạn thiết kế hệ thống như đã trình bày ở các phần trên là việc phát triển , chi tiết hóa các kết quả mô hình hóa hệ thống của các giai đoạn khảo sát và phân tích. 7.1 Tiêu chuẩn để kiểm định kết quả thiết kế: a) Thể hiện đầy đủ và thống nhất các kết quả của giai đoạn khảo sát. Kết quả của giai đoạn khảo sát thường được tập hợp thành một danh sách các yêu cầu. Để kiểm định, phân tích viên phải duyệt từng yêu cầu và tự đặt câu hỏi: đã có phương án giải quyết yêu cầu này chưa? Ở chức năng nào? Dữ liệu nào ? b) Thể hiện đầy đủ và thống nhất các kết quả của giai đoạn phân tích. Kết quả của giai đoạn phân tích là các chức năng và các bảng dữ liệu. Để kiểm định mức độ đáp ứng với kết quả phân tích, phân tích viên phải duyệt từng chức năng/bảng dữ liệu và tự đặt câu hỏi: đã giải quyết đủ các yêu cầu xử lý của chức năng / bảng dữ liệu này chưa? Đã xử lý hết các ràng buộc chưa? Quy trình/ tổ
29. Trang 78 chức dữ liệu đã tối ưu chưa? Có gây ra mâu thuẫn với các chức năng/ dữ liệu khác không? Phạm vi ảnh hưởng? c) Không có mâu thuẫn giữa chức năng và dữ liệu. Để kiểm định mức độ nhất quán giữa hai mô hình này, phân tích viên duyệt từng chức năng và tự đặt câu hỏi: đã đủ dữ liệu đầu vào để thực hiện được chức năng này chưa? Tổ chức dữ liệu đã tối ưu cho nhu cầu xử lý chưa? Sau đó, phân tích viên thực hiện công việc duyệt với từng bảng dữ liệu và đặt câu hỏi: dữ liệu này được dùng cho việc gì? Đã có chức năng cập nhật bảng dữ liệu này chưa? Tương tự với giai đoạn phân tích, công việc kiểm định thường được làm đi làm lại và có thể chiếm tới 80% lao động của nhóm phân tích. Các công cụ phân tích thiết kế tự động cũng được hỗ trợ việc kiểm định kết quả thiết kế theo nguyên lý nêu trên. Các kết quả đánh giá sẽ được thể hiện trên các báo cáo chỉ rõ các bảng dữ liệu chưa có chức năng cập nhật, các chức năng chưa được mô tả, các yêu cầu chưa được đáp ứng bằng chức năng và bảng dữ liệu 7.2 Các công cụ thiết kế tự động: Khi sử dụng các công cụ thiết kế tự động, người ta có thể lầm tưởng là các công cụ này sẽ tự động cung cấp các phần phân tích, thiết kế và cả chương trình. Thực ra “ tự động” được dùng ở đây không thật sự đúng nghĩa. Nguyên lý chung của các công cụ thiết kế tự động là hỗ trợ xây dựng hệ thống tin học; trong đó bao gồm các công đoạn phân tích, thiết kế, sinh mã chương trình. Có thể so sánh với Word là công cụ hỗ trợ soạn thảo văn bản. Phần nội dung văn bản vẫn phải do người soạn tự nghĩ ra. Vậy các công cụ thiết kế tự động hỗ trợ như thế nào? o Trước hết là hỗ trợ các công cụ thiết kế đồ họa để thể hiện các sơ đồ tương ứng. o Điều quan trọng là cho phép sử dụng lại các kết quả đã phân tích cho các phần phân tích tiếp theo. Việc sử dụng lại các kết quả được thực hiện dựa trên mối quan hệ giữa các kết quả phân tích ở các phần khác nhau ( ví dụ sơ đồ chức năng và sơ đồ luồng dữ liệu cùng mô tả một mô hình chức năng nên chúng phải tương ứng với nhau) o Và cuối cùng, một hỗ trợ vô cùng quan trọng là các công cụ sẽ trợ giúp thông báo các sai sót có thể có trong các giai đoạn. Các sai sót này được tìm ra cũng trên cơ sở các mối quan hệ hữu cơ giữa các mô hinh Các cảnh báo được đưa ra cho người dùng dưới dạng các báo cáo lỗi. Khi mới dùng các công cụ thiết kế tự động có thể có cảm giác khó chịu vì sự phức tạp của công cụ và một núi các tài liệu đi kèm. Tuy nhiên, khi đã hiểu được bản chất khả năng của công cụ này thì việc sử dụng chúng sẽ cho phép nâng cao đáng kể chất lượng hệ thống. Để minh họa thêm, công cụ thiết kế tự động Oracle Designer được mô tả chi tiết trong phần phụ lục.
30. Trang 79 8. TƯ LIỆU HOÁ THIẾT KẾ: Trong giai đoạn thiết kế thông thường, người dùng khó có thể tham gia vì đòi hỏi trình độ chuyên sâu lập trình. Tuy nhiên, các đánh giá, góp ý về mức độ thỏa mãn yêu cầu từ phía người dùng là rất quan trọng đối với giai đoạn thiết kế. Vì vậy, hồ sơ thiết kế nên được tách thành hai phần: một phần để người dùng có thể thẩm định và một phần khác phản ánh trung thực các kết quả thẩm định của người dùng, nhưng mang tính kỹ thuật hơn để phục vụ cho giai đoạn lập trình. Hồ sơ giao diện là một ví dụ về hồ sơ cho người dùng thẩm định. Hồ sơ giao diện mô tả từng chức năng, dưới dạng các màn hình, thể hiện các vị trí trường số liệu, quy trình cập nhật và kiểm tra ràng buộc. Khi thẩm định, người dùng có thể tưởng tượng ra hệ thống thực với các xử lý phục vụ quy trình nghiệp vụ của họ và phát biểu các ý kiến, nhìn nhận về hệ thống mới. Hồ sơ thiết kế thường bao gồm các nội dung như sau: 8.1 Mô hình dữ liệu tổng thể: Tương ứng với Cơ sở dữ liệu của hệ thống, được biến đổi, phi chuẩn từ mô hình dữ liệu trong giai đoạn phân tích (có thể dùng ERD để thể hiện). Nếu mô hình dữ liệu quá lớn (trên 100 bảng dữ liệu) có thể chia theo chủ đề để tiện theo dõi. Với các hệ thống lớn, mô hình dữ liệu tổng thể thể hiện cả mô hình phân tán/ tập trung dữ liệu, các nhóm người sử dụng và quyền hạn trên dữ liệu. Các mô hình tổ chức dữ liệu: phân tán, trao đổi Các sơ đồ luồng dữ liệu với đầy đủ các bảng và các thuộc tính. 8.2 Thiết kế dữ liệu chi tiết: Được thực hiện với từng bảng dữ liệu với các nội dung cụ thể. Thiết kế chi tiết các bảng dữ liệu. a. Tên bảng: b. Nội dung dữ liệu: c. Tần suất sử dụng: d. Mức độ tăng trưởng: - Kích thước ban đầu: số bản ghi ban đầu - Dự kiến tốc độ tăng trưởng: số bản ghi tăng/ngày (tháng, năm ) đ. Mô tả các trường dữ liệu - Độ dài: - Kiểu dữ liệu: - Khuôn dạng: - Miền giá trị: - Giá trị ngầm định: - Phương thức cập nhật, tính toán. (Với các bảng khó hiểu, mang nhiều tính nghiệp vụ cần có thí dụ cụ thể với nhiều tình huống đi kèm). e. Các ràng buộc, thứ tự thực hiện
31. Trang 80 8.3 Mô hình chức năng tổng thể: Tương ứng với menu hệ thống được biến đổi từ mô hình chức năng trong giai đoạn phân tích thỏa mãn yêu cầu của người dùng (có thể dùng BFD để thể hiện). Với các hệ thống lớn, mô hình chức năng tổng thể thể hiện cả các nhóm người sử dụng và quyền hạn. 8.4. Thiết kế chi tiết chức năng: Thiết kế chi tiết chức năng được thực hiện cho từng chức năng với các nội dung cụ thể sau: Thiết kế chi tiết module chức năng 1. Tên chức năng 2. Mục đích: 3. Tần suất sử dụng: 4. Nội dung chức năng: 5. Mô hình dữ liệu của chức năng: 6. Mô tả sử dụng dữ liệu của chức năng: 7. Giao diện nhập dữ liệu: Các trường dữ liệu Các phím chức năng Các biểu tượng Màn hình giao diện 8. Các xử lí, thứ tự thực hiện, giá trị ngầm định, các thao tác xử lý dữ liệu với CSDL 8.5. Thiết kế thủ tục trigger: Thiết kế chi tiết thủ tục 1. Tên thủ tục, trigger: 2. Mục đích: 3. Được sử dụng: 4. Sơ đồ khối thuật toán: 5. Tham số vào: 6. Các xử lí, dữ liệu: 7. Kết quả ra: 9. VÍ DỤ QUẢN LÝ KHO: Thiết kế bảng trung gian cho quản lý kho, Mục lục hồ sơ thiết kế. Thiết kế chức năng và dữ liệu mẫu. 9.1. Thiết kế bảng trung gian: Như mục tiêu của hệ thống Quản lý kho là quản lý theo dõi xuất nhập để tổng hợp số tồn kho (số lượng và giá trị) theo từng loại mặt hàng . Theo danh sách yêu cầu người dùng áp đặt lên hệ thống có các yêu cầu sau:
32. Trang 81 a. Gợi ý được số hàng tồn và đơn giá tồn mỗi khi có yêu cầu xuất trong vòng thời gian < 40s. Các yêu cầu cho báo cáo kho; b. Lập và in được thẻ kho theo từng mặt hàng; c. Thẻ kho dưới dạng bảng, mỗi dòng thể hiện một chi tiết nhập hoặc xuất bao gồm các thông tin: Ngày, Số chứng từ, Số lượng xuất/ nhập, Giá trị xuất/ nhập, Số lượng và giá trị tồn sau tác nghiệp; d. Có cộng tổng cho các cột Số lượng xuất, Số lượng nhập, Giá trị xuất, Giá trị nhập; đ. Lập được báo cáo kho hàng tháng cho toàn bộ kho hàng; e. Báo cáo kho có dạng bảng mỗi dòng thể hiện biến động xuất nhập và tồn của một mặt hàng trong tháng bao gồm các thông tin: Mặt hàng, Số lượng và giá trị tồn đầu kì, Số lượng và giá trị nhập trong kì, Số lượng và giá trị xuất trong kì, Số lượng và giá trị tồn cuối; g. Có cộng tổng cho các cột Tồn giá trị đầu kỳ, giá trị nhập, giá trị xuất, tồn giá trị cuối kỳ. Với yêu cầu gợi ý hàng tồn (yêu cầu 1), có thể sử dụng các bảng dữ liệu Chứng từ nhập, Chi tiết hàng nhập, Chứng từ xuất, Chi tiết hàng xuất, với mỗi mã hàng cần xuất, cộng tổng toàn bộ các lần nhập trừ đi toàn bộ các lần xuất. Tuy nhiên, cách này sẽ không cho được số tồn trong thời gian yêu cầu (40s) nếu phải duyệt toàn bộ các chứng từ xuất nhập trong cả năm. Vì vậy người thiết kế nghĩ ngay tới việc phải sử dụng bảng trung gian chứa số tồn hiện thời trong kho của từng mã hàng để có thể gợi ý tức thì. Bảng trung gian Tồn kho sẽ có 03 cột Mã hàng, Số tồn và Giá trị tồn. Bảng này với mỗi lần nhập sẽ được cộng thêm số tồn và giá trị tồn cho các mã hàng được nhập trong chứng từ và với mỗi lần xuất sẽ tương ứng bị trừ đi. Bảng tồn kho như được mô tả đã đáp ứng được yêu cầu 1. Tuy nhiên, để đồng thời sử dụng cho việc lập báo cáo cho bảng này được làm lại như sau: Mã hàng Tồn kho số lượng đầu năm Tồn giá trị đầu năm Nhập số lượng trong tháng 1 Nhập giá trị trong tháng 1 Xuất số lượng trong tháng 1 Xuất giá trị trong tháng 1 Nhập số lượng trong tháng 2 Nhập giá trị trong tháng 2 Xuất số lượng trong tháng 2 Xuất giá trị trong tháng 2 Nhập số lượng trong tháng 12 Nhập giá trị trong tháng 12 Xuất số lượng trong tháng 12 Xuất giá trị trong tháng 12
33. Trang 82 Bảng dữ liệu trung gian có 51 trường. Khi có giao tác nhập, xuất hàng, các trường của tháng tương ứng sẽ được cập nhật giá trị. Với cấu trúc này để tính số lượng và giá trị tồn (gợi ý tồn) cần thực hiện tối đa là 50 phép tính cộng thoả mãn yêu cầu 1. Bảng này lại có thể sử dụng phục vụ lập báo cáo kho có dạng: Mã hàng Tồn đầu kỳ Nhập trong kỳ Xuất trong kỳ Tồn cuối kỳ Số Giá trị Số Giá trị Số Giá trị Số Giá trị lượng lượng lượng lượng Thông thường báo cáo kho được lập theo tháng. Vì bảng dữ liệu Tồn kho có quan hệ 1 – 1 với bảng Danh mục mặt hàng nên có thể nhập chúng lại thành một bảng đặt tên là Mặt hàng hoặc Kho hàng. Kỹ thuật thiết kế bảng trung gian là một dạng phi chuẩn. Nội dung của kỹ thuật này là tính toán sẵn một số thông tin để khi cần có thể cung cấp tức thì. Việc xác định các thông tin cần tính toán sẵn được thực hiện trong giai đoạn thiết kế hệ thống và căn cứ trên các yêu cầu mà người dùng áp đặt lên hệ thống. Các yêu cầu dẫn đến các bảng trung gian thường là các yêu cầu về tốc độ xử lý trên các công đoạn có tần suất sử dụng lớn Phần thiết kế các dữ liệu trung gian là phần quan trọng, đòi hỏi trình độ chuyên nghiệp ở mức cao. Người thiết kế đồng thời phải hiểu thấu đáo các yêu cầu nghiệp vụ và lựa chọn giải pháp thiết kế tối ưu để thoả mãn tốt nhất các yêu cầu nghiệp vụ. Kỹ thuật bảng trung gian là một kỹ thuật rất hữu hiệu được sử dụng để đáp ứng yêu cầu của người dùng. Tuy vậy các kỹ thuật này như một dạng phi chuẩn sẽ phá vỡ tính nhất quán dữ liệu đồng nhất với việc gài các tiềm ẩn sai sót số liệu vào hệ thống. Các sai sót này là do các dữ liệu trung gian được tính toán từ các dữ liệu khác và rất có khả năng các dữ liệu ban đầu bị biến đổi mà không được cập nhật đầy đủ lên các số liệu trung gian. Như vậy số tồn trong kho được lấy trong bảng trung gian có thể không phản ánh đúng con số thực tế và nguy hiểm hơn là không biết khi nào số liệu đúng, khi nào sai và trong nhiều trường hợp không dùng được số liệu này nữa. Thông thường đi kèm các bảng trung gian và các dạng phi chuẩn là các cơ chế kiểm tra, cơ chế đảm bảo tính nhất quán. Các cơ chế này có thể được thực hiện tập trung trong một module chương trình (ví dụ các module mà người ta hay gọi là Dọn dẹp số liệu) hoặc trong tất cả các module có sửa đổi số liệu gốc. Ví dụ trong chức năng nhập chứng từ nhập kho không những cần có cơ chế cộng thêm vào bảng Tồn kho mà còn phải tính đến khả năng cập nhật bảng trung gian này khi xoá chứng từ, khi thay đổi tăng giảm số lượng hoặc đơn giá hàng nhập Các cơ chế đảm bảo tính nhất quán này làm cho công việc thiết kế phức tạp lên rất nhiều, đặc biệt trong quá trình nâng cấp. Khi thay đổi một đầu vào hệ thống cần kiểm soát được mọi dữ liệu phi chuẩn có liên quan để xây dựng cơ chế cập nhật tương ứng. 9.2. Mục lục hồ sơ thiết kế: A. Thiết kế dữ liệu
34. Trang 83 - Mô hình dữ liệu tổng thể. - Thiết kế chi tiết dữ tiết. + Bảng Chứng từ nhập. + Bảng Chi tiết hàng nhập. + Bảng Chứng từ xuất. + Bảng Chi tiết hàng xuất. + Bảng Danh mục mặt hàng (Tồn kho). B. Thiết kế chức năng - Mô hình chức năng tổng thể. - Thiết kế chi tiết chức năng. + Chức năng Nhập danh mục hàng. + Chức năng Nhập. + Chức năng Xuất. + Chức năng Lập báo cáo kho. - Thiết kế thủ tục, trigger + Dọn dẹp số liệu 9.3 Thiết kế chức năng: Trong phần này trình bày mẫu thiết kế chức năng cho module Nhập kho a. Tên chức năng: Nhập kho b. Mục đích: Nhập, xoá, sửa chứng từ nhập kho c. Tần suất sử dụng: 20 lần/ngày d. Nội dung: Nhập chứng từ nhập phần thông tin chung (master) và phần chi tiết hàng nhập (detail), cập nhật số tồn kho trong bảng Tồn kho. đ. Mô hình dữ liệu của chức năng. ChTuNhap ChTiNhap MatHang (Chi tiết nhập) (Danh mục mặt hàng) # ID Ngay # ChTuNhap_ID # ID LoaiTien # MatHang_ID DVT DienGiai SoLuong MoTa DonGia TonSoLuongDauNam TonGiaTriDauNam NhapSoLuongKy1 NhapGiaTriKy1 XuatSoLuongKy1 XuatGiaTriKy1 NhapSoLuongKy12 NhapGiaTriKy12 XuatSoLuongKy12 XuatGiaTriKy12
35. Trang 84 e. Mô tả sử dụng dữ liệu của chức năng Create Read Update Delete Achieve Chứng từ nhập # ID X X X Ngay X X X X LoaiTien X X X X DienGiai X X X X Chi tiết hàng nhập # ChTuNhap_ID X X X # MatHang_ID X X X SoLuong X X X X DonGia X X X X Mặt hàng # ID X DVT X MoTa X TonSoLuongDauNam TonGiaTriDauNam NhapSoLuongKy1 X NhapGiaTriKy1 X XuatSoLuongKy1 X XuatGiaTriKy1 X X NhapSoLuongKy12 X NhapGiaTriKy12 X XuatSoLuongKy12 X XuatGiaTriKy12 X g. Giao diện nhập dữ liệu: Các trường dữ liệu Phần thông tin chung: Số chứng từ, Ngày, Loại tiền, Diễn giải. Phần thông tin chi tiết hàng nhập: Mã hàng, Đơn vị tính, Mô tả, Số lượng, Đơn giá, Thành tiền. Các phím chức năng: F2 xem danh sách. Các biểu tượng: Nhập mới, Ghi, Xoá, Ra. Màn hình giao diện:
36. Trang 85 Số chứng từ Ngày nhập / / Loại tiền Diễn giải Chi tiết hàng nhập Mã hàng Mô tả ĐVT Số Đơn Thành lượng giá tiền Thứ tự thực hiện: Nhập theo thứ tự Phần thông tin chung: Số chứng từ, Ngày, Loại tiền, Diễn giải. Phần thông tin chi tiết hàng nhập: Mã hàng, Đơn vị tính (hiện), Mô tả (hiện), Số lượng, Đơn giá, Thành tiền (hiện). Các xử lý: - Cộng thêm số lượng và thành phần của từng chi tiết hàng vào bảng Mặt hàng cho tương ứng các trường NhapSoLuongKy1 , NhapGiaTriKy1 trong đó i là tháng của chứng từ. - Trường hợp sửa chứng từ trừ số cũ, cộng số mới vào các trường trên Giá trị ngầm định - Ngày: Ngày hệ thống. - Loại tiền: Đồng.
37. Trang 86 CÂU HỎI ÔN TẬP: 1. Tại sao nói thiết kế là một trong những giai đoạn trung tâm của quá trình phát triển hệ thống ? 2. Các hoạt động thiết kế và sản phẩm thiết kế ? 3. Tại sao về phương diện quản lý, người ta lại chia ra 2 giai đoạn con là thiết kế sơ bộ và thiết kế chi tiết ? 4. Các tiêu chuẩn thiết kế đảm bảo chất lượng là gì ? Anh/Chị có bổ sung gì thêm ? 5. Trong thiết kế các mô đun chương trình, hãy phân tích tính gắn bó của từng mô đun và tính liên kết của các mô đun. 6. Thực hành theo nhóm: mỗi nhóm phác thảo thiết kế hệ thống theo bài tập nhóm đã xây dựng trong nội dung khảo sát và phân tích hệ thống. Tài liệu tham khảo [1]. Ts Nguyễn Hồng Phương, Phân tích thiết kế hệ thống thông tin – Phương pháp và ứng dụng, NXB Lao động – Xã hội, 2008 [2]. Ban điều hành đề án 112, Giáo trình Phân tích, thiết kế, xây dựng, quản lý các hệ thống thông tin, Viện Công nghệ thông tin, 2006 [3]. Thạc Bình Cường, Giáo trình Phân tích, thiết kế hệ thống thông tin, NXB Giáo dục, 2005. [4]. Nguyễn Văn Hưng – Hoàng Quang Tuyến, Hệ thống thông tin – Công nghệ và tổ chức xây dựng, NXB Đà Nẵng, 1994. [5]. James A. Senn, Analysis and Design of Information Systems, McGraw – Hill International Edition, 1989.