Nền tảng thiết kế

Khái niệm trừu tượng là sự cho phép tập trung vào vấn đề ở mức tổng quát nào đó, không xét tới các chi tiết mức thấp hơn không liên quan. Việc dùng trừu tượng hoá cho phép ta làm việc với khái niệm và thuật ngữ quen thuộc trong môi trường vấn đề mà không phải biến đổi chúng thành một cấu trúc không quen thuộc.

Khi xét vấn đề cho việc tìm ra giải pháp module, chúng ta có thể đặt ra nhiều mức độ trừu tượng. Tại mức trừu tượng cao nhất: phát biểu bằng ngôn ngữ môi trường của vấn đề. Tại mức trừu tượng thấp hơn, thường lấy khuynh hướng thủ tục; tại mức thấp nhất, giải pháp được phát biểu theo cách có thể cài đặt trực tiếp.

Trong mỗi bước của tiến trình đều là sự làm mịn cho một mức trừu tượng của giải pháp. Khi chuyển qua các mức trừu tượng khác nhau, chúng ta làm việc để tạo ra các trừu tượng thủ tục, trừu tượng dữ liệu và trừu tượng điều khiển.

 Trừu tượng thủ tục: là một dãy các lệnh có tên, có một chức năng xác định và giới hạn.

 Trừu tượng dữ liệu: là tập hợp các dữ liệu có tên mô tả cho một sự vật dữ liệu. Đối tượng dữ liệu này thực chất là một tập hợp nhiều mẫu thông tin khác nhau và ta có thể tham khảo tới bằng cách nói tên của trừu tượng dữ liệu. Trừu tượng dữ liệu làm cho người thiết kế có thể xác định một sự vật dữ liệu trong hoàn cảnh các thao tác (thủ tục) có thể áp dụng vào nó.

 Trừu tượng điều khiển: áp dụng cho cơ chế điều khiển chương trình mà không xác định các chi tiết bên trong.

Làm mịn là chiến lược thiết kế trên xuống. Kiến trúc của một chương trình được phát triển bằng cách các mức làm mịn liên tiếp các thủ tục. Trong mỗi bước, một hay nhiều lệnh của chương trình đã cho được phân rã thành những lệnh chi tiết hơn. Việc phân rã hay làm mịn liên tiếp các đặc tả này kết thúc khi tất cả các lệnh đã được diễn đạt dưới dạng bất kỳ ngôn ngữ lập trình hay ngôn ngữ máy tính nền tảng nào. Khi các nhiệm vụ đã được làm mịn thì dữ liệu cũng phải được làm mịn, được phân rã hay cấu trúc lại.

Cần chú ý là mọi bước làm mịn đều kéo theo những quyết định thiết kế nào đó. Người lập trình cần nhận biết các tiêu chuẩn nền tảng cho quyết định thiết kế và sự tồn tại của các giải pháp khác.

Kiến trúc phần mềm được suy dẫn ra qua tiến trình phân hoạch đặt mối quan hệ giữa các phần tử của giải pháp phần mềm với các bộ phận của thế giới thực được xác định không tường minh trong phân tích yêu cầu.

Kiến trúc phần mềm gồm có hai đặc trưng quan trọng

Che dấu thông tin là khái niệm các module nên được đặc trưng bởi những quyết định thiết kế mà ẩn kín với mọi module khác, thông tin chứa trong module này không thể thâm nhập tới được từ các module khác không cần đến những thông tin đó. Che dấu thông tin kéo theo việc xác định một tập module độc lập mà trao đổi giữa các module chỉ là các thông tin thật sự cần thiết cho việc vận hành phần mềm.

Che dấu thông tin là một tiêu chuẩn thiết kế đối với hệ thống module vì những lợi ích mà nó mang lại. Khi có sai sót xảy ra, sự thay đổi sẽ ít có khả năng lan truyền sang những vị trí khác bên trong phần mềm.

Sự trừu tượng hóa và che dấu thông tin được dùng để thiết kế module. Bên trong cấu trúc chương trình, các module có thể được phân loại:

+ Module tuần tự: được tham khảo và thực hiện không bị ngắt

+ Module tăng trưởng: có thể bị ngắt trước khi hoàn tất và sau đó chạy lại tại thời điểm ngắt.

+ Module song song: thực hiện đồng thời với module khác. Với mỗi module cần có:

+ tính độc lập chức năng,

+ tính cố kết,

+ tính gắn nối,...