4. Tổng quan về thiết kế
Ở các phần trước, chúng ta đã có kiến thức tổng quan về các công đoạn để có một phần mềm, đã tìm hiểu sơ qua một số mô hình phát triển phần mềm, đã biết được các loại yêu cầu của một phần mềm.
Ngoài ra, bạn cũng đã có thể viết được một Tài liệu đặc tả yêu cầu người dùng (URS).
Bước tiếp theo của quá trình làm ra một phần mềm là chuyển đổi từ URS thành các Bản thiết kế.
Trong phần này chúng ta sẽ cùng tìm hiểu một số nội dung liên quan đến Thiết kế phần mềm.
4.1 Các khái niệm và nguyên tắc cơ bản
Trước khi đi sâu vào chi tiết, bạn cần nắm vững các nguyên tắc nền tảng của thiết kế phần mềm:
- Kiến trúc phần mềm (software architecture): Đây là cấu trúc tổng thể của một hệ thống, bao gồm các thành phần, mối quan hệ giữa chúng và các nguyên tắc thiết kế. Hiểu kiến trúc giúp bạn hình dung được "bản đồ" tổng thể của dự án.
- Nguyên tắc thiết kế (design principles): Tìm hiểu các nguyên tắc như SOLID (Single Responsibility, Open/Closed, Liskov Substitution, Interface Segregation, Dependency Inversion) để viết mã sạch, dễ bảo trì và mở rộng.
- Mô hình thiết kế (design patterns): Đây là các giải pháp đã được kiểm chứng cho những vấn đề thiết kế phổ biến. Học các mô hình như Singleton, Factory, Observer, MVC (Model-View-Controller) giúp bạn giải quyết các vấn đề lặp đi lặp lại một cách hiệu quả.
4.2 Các giai đoạn và tài liệu thiết kế
Thiết kế phần mềm thường được chia thành hai giai đoạn chính, mỗi giai đoạn tạo ra một tài liệu cụ thể.
- Thiết kế kiến trúc cấp cao (High-Level Design - HLD):
+ Mục đích: Mô tả tổng quan về kiến trúc của hệ thống, các thành phần chính và cách chúng tương tác.
+ Nội dung: Biểu đồ khối (block diagrams), mô tả các module và luồng dữ liệu chính.
- Thiết kế chi tiết (Low-Level Design - LLD):
+ Mục đích: Đi sâu vào chi tiết của từng module. Đây là "bản vẽ chi tiết" để lập trình viên có thể viết mã.
+ Nội dung: Biểu đồ lớp (class diagrams), biểu đồ trình tự (sequence diagrams), biểu đồ luồng hoạt động (activity diagrams) và mô tả chi tiết từng chức năng.
4.3 Các loại biểu đồ thiết kế phổ biến
Các biểu đồ là công cụ trực quan hóa giúp bạn thể hiện ý tưởng thiết kế một cách rõ ràng và dễ hiểu.
- Biểu đồ trường hợp sử dụng (use case diagram): Mô tả mối quan hệ giữa người dùng (Actor) và các chức năng (Use Case) của hệ thống. Đây là cầu nối trực tiếp từ URS sang thiết kế.
- Biểu đồ lớp (class diagram): Thể hiện cấu trúc tĩnh của hệ thống, bao gồm các lớp, thuộc tính, phương thức và mối quan hệ giữa chúng (kế thừa, kết hợp, phụ thuộc).
- Biểu đồ trình tự (sequence diagram): Minh họa sự tương tác giữa các đối tượng trong một chức năng cụ thể theo trình tự thời gian.
- Biểu đồ hoạt động (activity diagram): Mô tả luồng công việc hoặc các bước xử lý trong một chức năng hoặc một quy trình nghiệp vụ.
4.4 Các khía cạnh quan trọng khác
Để thiết kế một hệ thống hoàn chỉnh, bạn cũng cần chú ý đến các yếu tố này:
- Thiết kế giao diện người dùng (user interface - UI) & Trải nghiệm người dùng (user experience - UX): Dựa trên các yêu cầu chức năng, bạn cần thiết kế giao diện trực quan và dễ sử dụng.
- Thiết kế cơ sở dữ liệu (database design): Đây là việc xây dựng cấu trúc để lưu trữ dữ liệu của hệ thống. Bạn cần tìm hiểu về mô hình quan hệ, các dạng chuẩn hóa (normalization) và cách thiết kế bảng, khóa chính, khóa ngoại.
- Bảo mật trong thiết kế (security by design): Ngay từ giai đoạn thiết kế, bạn cần xây dựng các cơ chế để chống lại các cuộc tấn công và bảo vệ dữ liệu.
Việc học và nắm vững các chủ đề trên sẽ giúp bạn chuyển từ việc hiểu "cần làm gì" (từ URS) sang việc xác định "làm như thế nào" (thiết kế phần mềm), tạo ra nền tảng vững chắc cho quá trình lập trình và phát triển tiếp theo.
