Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng công nghệ phần mềm
PHẦN MỀMSoftwareSlide 2Các đặctính củaSWvà HWHW¾Vật“cứng”¾Kim loại¾Vậtchất¾Hữuhình¾Sảnxuất công nghiệpbởi máy móc là chính¾Định lượng là chính¾Hỏng hóc, hao mònSW¾Vật“mềm”¾Kỹ thuậtsử dụng¾Trừutượng¾Vô hình¾Sảnxuấtbởicon người là chính¾Định tính là chính¾Không hao mònSlide 3Định nghĩa 1: Phầnmềmlà¾Các lệnh (chương trình máy tính) khi đượcthựchiện thì cung cấpnhữngchứcnăng và kếtquả mong muốn¾Các cấutrúcdữ liệu làm cho chương trình thao tác thông tin thích hợp¾Các tư liệumôtả thao tác và cách sử dụng chương trìnhSlide 4SW đốinghĩavớiHW¾Vai trò SW ngày càng thể hiệntrội¾Máy tính là . . . chiếchộp không có SW¾Ngày nay, SW quyết định chấtlượng mộthệ thống máy tính (HTMT), là chủđềcốt lõi, trung tâm củaHTMT¾Hệ thống máy tính gồmHW vàSW Slide 5SW theo nghĩarộng¾Không chỉ SW cơ bảnvàSW ứng dụng¾Phảigồmcả khả năng, kinh nghiệmthựctiễnvàkỹ năng củakỹ sư (ngườichếra phầnmềm): Know-how of Software Engineer¾Là tấtcả các kỹ thuật làm cho sử dụng phầncứng máy tính đạthiệuquả caoSlide 6Phầnmềmlà gì?Nhóm cácKỹ thuật,Phương phápluậnNhóm cácchương trìnhNhóm cáctư liệuKinh nghiệmkỹ sư, know-howSlide 7Nhóm các kỹ thuật, phương pháp luận¾Các khái niệmvàtrìnhtự cụ thể hóa mộthệ thống¾Các phương pháp tiếpcậngiảiquyếtvấn đề¾Các trình tự thiếtkế và phát triển đượcchuẩn hóa¾Các phương pháp đặctả yêu cầu, thiếtkế hệ thống, thiếtkế chương trình, kiểmthử, toàn bộ quy trình quản lý phát triểnphầnmềmSlide 8¾Là phầngiaodiệnvớiphầncứng, tạothànhtừ các nhóm lệnh chỉ thị cho máytính biếttrìnhtự thao tác xử lý dữ liệu¾Phầnmềmcơ bản: vớichứcnăng cung cấpmôitrường thao tác dễ dàng chongườisử dụng nhằmtăng hiệunăng xử lý củaphầncứng (ví dụ như OS làchương trình hệ thống) ¾Phầnmềm ứng dụng: dùng để xử lý nghiệpvụ thích hợpnàođó(quảnlý, kếtoán, . . .), phầnmềm đóng gói, phầnmềmcủangười dùng, . . .Nhómcácchương trình Slide 9KiếntrúcphầnmềmPhầnmềmnhìntừ cấutrúcphâncấp:¾Cấutrúcphầnmềm: cấutrúcphâncấp (hierarchical structure): mứctrênlà hệ thống (system), dưới là các hệ thống con (subsystems)¾Dướihệ thống con là các chương trình¾Dướichương trình là các Modules hoặcSubroutines với các đốisố(arguments)Slide 10Phầnmềm nhìn từ cấutrúcvàthủ tục¾Hai yếutố cấuthànhcủaphầnmềmPhương diệncấutrúcPhương diệnthủ tục¾Cấutrúcphầnmềm: biểuthị kiến trúc các chứcnăng mà phầnmềm đócóvà điềukiệnphâncấp các chứcnăng (thiếtkế cấutrúc)¾Thiếtkế chứcnăng: theo chiều đứng (càng sâu càng phứctạp) và chiềungang (càng rộng càng nhiềuchứcnăng, qui mô càng lớn)Slide 11Các khái niệm(Software concepts)¾Khái niệm tính môđun (modularity concept)¾Khái niệmchi tiếthóadầntừng bước (stepwise refinement concept)¾Khái niệmtrừutượng hóa (abstraction concept): về thủ tục, điều khiển, dữ liệu¾Khái niệmchegiấu thông tin (information hiding concept)¾Khái niệmhướng đốitượng (object oriented)Slide 12Từ phương phápluậnphầnmềmsangkỹ thuậtphầnmềmTính MôđunChi tiếthóadầnTrừutượng hóa(Che giấut.tin)Phân tích cấutrúcThiếtkế cấutrúcLậptrìnhcấutrúcDữ liệutrừutượngHướng đốitượngKhái niệmphầnmềm Slide 13Tính môđun (Modularity)¾Khả năng phân chia phầnmềm thành các môđun ứng với các chứcnăng, đồng thời cho phép quảnlýtổng thể: khái niệm phân chia và trộn(partionand merge)¾Hai phương pháp phân chia môđun theo chiềusâu (depth, thẳng đứng): điềukhiểnphứctạpdầnrộng (width, nằmngang): môđun phụ thuộcdần¾Quan hệ giữa các môđun: qua các đốisố (arguments)Slide 14Chuẩn phân chia môđunTính độclậpkémdầnĐiều khiểnphứctạpdầnSWPhân chia chiềurộngPhânchiachiềusâuCấutrúctrunggiantốiưuhóaCấutrúcrộng chiều ngangCấutrúcsâuchiềuđứngĐiều khiểnphứctạpdầnSWCấutrúcsâuchiềuđứngSlide 15Chi tiếthóatừng bướcCách tiếpcậntừ trên xuống (top-down approach)Ngôn ngữ chươngtrìnhChitiếthóatừngbướcThế giớibênngoàiĐặctả yêu cầuTrừutượng hóa mức cao:Thế giới bên ngoài, trạng thái chưarõràngTrừutượng hóa mứctrunggian:Xác định yêu cầuvàđặctảnhững định nghĩayêucầuTrừutượng hóa mứcthấp:Từng lệnh củachương trình đượcviếtbởingônngữ thủ tụcnàođóSlide 16KháiniệmTrừutượng hóa¾Abstraction cho phép tậptrungvấn đề ở mứctổng quát, gạt đinhững chi tiếtmứcthấpítliênquan¾3 mứctrừutượngTrừutượng thủ tục: dãy các chỉ thị vớichứcnăng đặc thù và giớihạnnàođóTrừutượng dữ liệu: tậphợpdữ liệumôtảđốitượng dữ liệunàođóTrừutượng điềukhiển: Cơ chếđiềukhiểnchương trình không cần đặctảnhững chi tiếtbêntrong Slide 17Đặctính chung củaphầnmềm¾Là hàng hóa vô hình, không nhìn thấy được¾Chấtlượng phầnmềm: không mòn đimàcóxuhướng tốtlênsaumỗilầncólỗi (error/bug) được phát hiệnvàsửa¾Phầnmềmvốnchứalỗitiềm tàng, theo quy mô càng lớnthìkhả năng chứalỗi càng cao¾LỗiphầnmềmdễđượcpháthiệnbởingườingoàiSlide 18Đặctính chung củaphầnmềm (t. theo)¾Chứcnăng củaphầnmềmthường biếnhóa, thayđổitheothờigian(theonơisửdụng)¾Hiệu ứng làn sóng trong thay đổiphầnmềm¾Phầnmềmvốnchứaý tưởng và sáng tạocủatácgiả/nhóm làm ra nó¾Cầnkhả năng “tư duy nhị phân” trong xây dựng, phát triểnphầnmềm¾Có thể saochéprất đơngiảnSlide 19Thế nàolàphầnmềmtốt?Hiệusuấtxử lýCác chỉ tiêu cơ bảnTính dễ hiểuThờigian(Phầncứng phát triển)YếutốkháiniệmphầnmềmtốtĐặctrưnggầnđâySlide 20Cácchỉ tiêu cơ bản¾Phảnánhđúng yêu cầungười dùng (tính hiệuquả - effectiveness)¾Chứaítlỗitiềmtàng¾Giá thành không vượt quá giá ướclượng ban đầu¾Dễ vậnhành, sử dụng¾Tính an toàn và độ tin cậy cao Slide 21Hiusutx lý caoắHiusutthigiantt (efficiency): phctptớnhtoỏnthp (Time complexity)Thi gian quay vũng ngn (Turn Around Time: TAT)Thigianhi ỏp nhanh (Response time)ắS dng ti nguyờn huhiu: CPU, RAM, HDD, Internet resources, . Slide 22Tớnh d hiuắKintrỳcvcutrỳcthitk d hiuắD kimtra, kimth, kimchngắD botrỡắCú ti liu(mụt yờu cu, iukinkimth, vn hnh, bo trỡ, FAQ, . . .) vichtlng caoTớnh d hiu: ch tiờu ngy cng quan trngSlide 23So sỏnh chi phớ choPhncng v Phnmm%100806040200----+1955+1970+2000+1985PhncngPhỏt trinBotrỡPhnmmSlide 24So sỏnh chi phớ cho cỏc giai on33578767Xác định yêu cầu 3%Đặc tả 3%Thiết kế 5%Lập tr ình 7%Kiểm thử môđun 8%Kiểmthửtíchhợp7%Bảo tr ì 67% Slide 25Những khó khăntrongsảnxuấtphầnmềm(1) Không có phương pháp mô tả rõ ràng định nghĩayêucầucủangườidùng (khách hàng) => sau khi bàn giao sảnphẩmdễ phát sinh nhữngtrụctrặc (troubles)(2) Vớinhững phầnmềm quy mô lớn, tư liệu đặctảđãcốđịnh thờigiandài=> do vậykhóđáp ứng nhu cầuthayđổicủangười dùng một cách kịpthờitrongthờigianđóSlide 26Những vấn đề trong sảnxuấtphầnmềm (tiếp)(3) Nếu không có Phương pháp luậnthiếtkế nhất quán mà thiếtkế theo cáchriêng (của công ty, nhóm), thì sẽ dẫn đếnsuygiảmchấtlượng phầnmềm (do phụ thuộc quá nhiều vào con người) (4) Nếu không có chuẩnvề làm tư liệuquytrìnhsảnxuấtphầnmềm, thìnhững đặctả không rõ ràng sẽ làm giảmchấtlượng phầnmềmSlide 27Những vấn đề trong sảnxuấtphầnmềm (tiếp)(5) Nếu không kiểmthử tính đúng đắncủaphầnmềm ở từng giai đoạnmàchỉkiểm ở giai đoạncuối và phát hiệnralỗi, thì thường bàn giao sảnphẩmkhông đúng hạn(6) Nếucoitrọng việclậptrìnhhơnkhâuthiếtkế thì thường dẫn đếnlàmgiảmchấtlượng phầnmềm(7) Nếucoithường việctáisử dụng phầnmềm(software reuse), thìnăng suấtlao động sẽ giảmSlide 28Hình tháisảnxuấtPhầnmềmĐưaracáckỹ thuật, phương pháp luậnứng dụng thựctế vào từng quy trìnhCải biên, biến đổivàotừng sảnphẩmvàcông cụ phầnmềm(máytínhhóatừng phần)Tổng hợp, hệ thống hóa cho từng loạicôngcụ(Máy tính hóa toàn bộ quy trình sảnxuấtphầnmềm)Hướng tớisảnxuấtphầnmềmtựđộng Slide 29nh nghaCNPM(tip)Cụng ngh phnmmllnh vckhoahcv cỏc phng phỏp lun, k thutvcụngc tớch hp trong quy trỡnh snxutvvnhnhphnmmnhmtoraphnmmvinhng chtlng mongmun[Software Engineering is a scientific field to deal with methodologies, techniques and tools integrated in software production-maintenance process to obtain software with desired qualities]Slide 30Vũng iphnmm(Software life-cycle)ắVũng iphnmm: thik tớnh t khi phnmm csinh(to) ra cho nkhi cht i(t lỳc hỡnh thnh ỏp ng yờu cu, vn hnh, bodng cho nkhi loib khụng õu dựng)ắQuy trỡnh phnmm (vũng iphnmm) c phõn chia thnh cỏc phachớnh: phõn tớch, thitk, ch to, kimth, botrỡ. Biudin cỏc pha cúkhỏc nhau theo tng ngi.Slide 31Mụ hỡnh vũng iphnmmcaBoehmXỏc nh yờucuh thngKimchngXỏc nh yờucuphnmmKimchngThitkcnbnKimchngThitkchi titKimchngLptrỡnhG liKimthChythVnhnhBotrỡKimchng liSlide 32Tên pha Nội dung nghiệp vụ Phơng pháp, kỹ thuậtXác định yêu cầu Đặc tả yêu cầu ngời dùng Xác định yêu cầu phần mềm Phân tích cấu trúc hóa Thiết kế hệ thống Thiết kế cơ bản phần mềm Thiết kế cấu trúc ngoài của phần mềm Thiết kế cấu trúc hóa Thiết kế chơng trình thiết kế chi tiết: Thiết kế cấu trúc bên trong của phần mềm (đơn vị chơng trình hoặc môđun) Lập trình cấu trúc Phơng pháp Jackson Phơng pháp Warnier Lập trình Mã hóa bởi ngôn ngữ lập trình Mã hóa cấu trúc hóa Đảm bảo chất lợng Kiểm tra chất lợng phần mềm đã phát triển Phơng pháp kiểm thử chơng trình Vận hành Bảo trì Sử dụng, vận hành phần mềm đã phát triển. Biến đổi, điều chỉnh phần mềm Cha cụ thể phngphỏplunvkthutchotngpha Slide 33Mô hình tuyếntínhPhân tíchThiếtkếLậptrìnhKiểmthửCông nghệHệ thống / Thông tinĐiểnhìnhlàmôhìnhvòngđờicổđiển (mô hình thác nước) Classic lifecycle / waterfall model: mô hình hay đượcdùngnhấtSlide 34Mô hình tuyếntính¾Hệ thống / Thông tin và mô hình hóa (System / Information engineering and modeling):Thiếtlập các yêu cầu, ánh xạ mộtsố tập con các yêu cầu sang phầnmềm trong quá trình tương tác giữaphầncứng, ngườivàCSDL.¾Phân tích yêu cầu (Requirements analysis):Hiểulĩnh vực thông tin, chứcnăng, hành vi, tính năng và giao diệncủaphầnmềmsẽ phát triển.Cầnphảitạotư liệuvàbànthảovới khách hàng, người dùngSlide 35Mô hình tuyếntính¾Thiếtkế (Design):Cấutrúcdữ liệu,Kiếntrúcphầnmềm, Biểudiễngiaodiệnvàchi tiếtthủ tục(thuậttoán).Cầntư liệuhóavàlàmộtphầnquantrọng củacấuhìnhphầnmềm¾Tạomã/ lập trình (Code generation / programming):Chuyểnthiếtkế thành chương trình máy tính bởi ngôn ngữ nào đó.Nếuthiếtkếđã đượcchi tiếthóathìlậptrìnhcóthể chỉ thuầntúycơ họcSlide 36Mô hình tuyếntính¾Kiểmthử (Testing):Kiểmtracácchương trình và môđun cả về lôgic bên trong và chứcnăng bênngoài, nhằmpháthiệnralỗivàđảmbảovới đầuvàoxácđịnh thì cho kếtquảmong muốn¾Hỗ trợ / Bảo trì (Support / Maintenance):Đáp ứng những thay đổi, nâng cấpphầnmềm đã phát triểndo sự thay đổicủamôi trường, nhu cầu Slide 37Mô hình chế thử (Prototyping model)Nghe Kháchtrình bàyTạo/ sửabảnmẫuKhách kiểmtrabảnmẫuSlide 38¾Khi nào dùng mô hình chế thử ?Slide 39Mô hình chế thử?¾Khi mớirõmục đích chung chung củaphầnmềm, chưarõchi tiết đầuvàohay xử lýra sao hoặcchưarõyêucầu đầura¾Dùng như “Hệ sơ khai” để thu thậpyêucầungười dùng qua các thiếtkế nhanh¾Các giảithuật, kỹ thuật dùng làm bảnmẫucóthể chưa nhanh, chưatốt, miễnlàcómẫu để thảoluậngợiyêucầucủangười dùngSlide 40Mô hình pháttriển ứng dụng nhanh (Rapid Application Development: RAD)¾Là quy trình phát triểnphầnmềmgiatăng, tăng dầntừng bước(Incrimental software development) vớimỗi chu trình phát triểnrấtngắn(60-90 ngày)¾Xây dựng dựatrênhướng thành phần (Component-based construction) vớikhả năng tái sử dụng (reuse)¾Gồmmộtsố nhóm (teams), mỗi nhóm làm 1 RAD theo các pha: Mô hìnhnghiệpvụ, Mô hình dữ liệu, Mô hình xử lý, Tạo ứng dụng, Kiểmthử vàđánh giá (Business, Data, Process, Application. Generation, Test) [...]... đếnlàmgiảm chấtlượng phầnmềm (7) Nếucoithường việctáisử dụng phầnmềm(software reuse), thìnăng su ất lao động sẽ giảm Slide 28 Hình tháisảnxuấtPhầnmềm Đưaracáckỹ thuật, phương pháp luận ứng dụng thựctế vào từng quy trình Cải biên, biến đổivàotừng sảnphẩmvà cơng cụ phầnmềm(máytínhhóatừng phần) Tổng hợp, hệ thống hóa cho từng loạicơngcụ (Máy tính hóa tồn bộ quy trình sảnxuấtphầnmềm) Hướng tớisảnxuấtphầnmềmtựđộng ... sảnxuấtphầnmềm (tiếp) (3) Nếu khơng có Phương pháp luậnthiếtkế nhất qn mà thiếtkế theo cách riêng (của cơng ty, nhóm), thì sẽ dẫn đếnsuygiảmchấtlượng phần mềm (do phụ thuộc quá nhiều vào con người) (4) Nếu khơng có chuẩnvề làm tư liệuquytrìnhsảnxuấtphầnmềm, thì những đặctả khơng rõ ràng sẽ làm giảmchấtlượng phầnmềm Slide 27 Những vấn đề trong sảnxuấtphầnmềm (tiếp) (5) Nếu khơng kiểmthử tính đúng đắncủaphầnmềm... 45 ¾ Dùng các kỹ thuậtthế hệ 4 để tạo phầnmềmtừ các thành phầncósẵn hoặctạo ra các thành phầncóthể tái dụng lạisaunày. ¾ Dùng các công cụ tựđộng để xây dựng phầnmềm RAD(t.theo) Data modeling Process modeling GĐ GĐ th th ự ự c c hi hi ệ ệ n n Testing and Turnover: 1 1 Application Generation: 2 2 3 3 4 4 Slide 46 ¾ Kiểmthử các thành phầnmớivà kiểmchứng mọigiaodiện (các thành phầncũđã đượckiểmthử và dùng lại) RAD(t.theo) Data... analysis): Hiểulĩnh vực thơng tin, chứcnăng, hành vi, tính năng và giao diệncủa phầnmềmsẽ phát triển. Cầnphảitạotư liệuvàbànthảovới khách hàng, người dùng Slide 35 Mơ hình tuyếntính ¾ Thiếtkế (Design): Cấutrúcdữ liệu, Kiếntrúcphầnmềm, Biểudiễngiaodiệnvàchi tiếtthủ tục(thuậttốn). Cầntư liệuhóavàlàmộtphầnquantrọng củacấuhìnhphầnmềm ¾ Tạomã/ lập trình (Code generation / programming): Chuyểnthiếtkế... biểudiễnphầnmềmtronggiai đoạnkỹ nghệ và cài đặt Slide 25 Những khó khăntrong sảnxuấtphầnmềm (1) Khơng có phương pháp mơ tả rõ ràng định nghĩayêucầucủangười dùng (khách hàng) => sau khi bàn giao sảnphẩmdễ phát sinh những trụctrặc (troubles) (2) Vớinhững phầnmềm quy mô lớn, tư liệu đặctảđãcốđịnh thờigiandài => do vậykhóđáp ứng nhu cầuthayđổicủangười dùng một cách kịp thờitrongthờigianđó Slide 26 Những vấn đề trong sảnxuấtphầnmềm... ¾ Chương trình là mộthệ thống các đốitượng. Mỗimột đốitượng là sự bao bọc bên trong nó hai thành phần: Thành phầndữ liệu: chứa các thơng tin về chính đốitượng: thành phần thơng tin (information), thành phầnthuộc tính (attribute). Thành phầnhànhđộng: các khả năng mà đốitượng có thể thựchiện: phương thức, hàm thành phần, hàm thành viên, hành vi,…. ¾ Các đốitượng sẽđược cài đặtbêntrongchương trình dướidạng... 23 So sánh chi phí cho Phầncứng và Phầnmềm % 100 80 60 40 20 0 - - - - + 1955 + 1970 + 2000 + 1985 Phầncứng Phát trin Botrỡ Phn mm Slide 24 So sỏnh chi phớ cho cỏc giai on 3 3 5 7 8 7 67 Xác định yêu cầu 3% Đặc tả 3% Thiết kế 5% Lập tr ình 7% Kiểm thử môđun 8% Kiểmthửtíchhợp7% Bảo tr ì 67% Slide 65 Mơ hình theo thành phần Giao tiếp khách hàng Lậpkế hoạch Phân tích rủiro Kỹ nghệ Xây dựng & Xuấtxưởng Khách... Slide 65 Mơ hình theo thành phần Giao tiếp khách hàng Lậpkế hoạch Phân tích rủiro Kỹ nghệ Xây dựng & Xuấtxưởng Khách hàng đánh giá Xác định thành phần ứng viên Tìm thành phần từ thư viện Lấy thành phần nếucó Xây dựng thành phần nếu khơng.có Đặt thành phần vào thư viện Xây dựng bướclặpthứ n củahệ thống Slide 66 Các phương pháp lậptrình ¾ Phương pháp lậptrìnhhướng lệnh. ¾ Phương pháp lậptrìnhhướng... tích Thiếtkế Lậptrình Kiểmthử Cơng nghệ Hệ thống / Thơng tin Điểnhìnhlàmơhìnhvịngđờicổđiển (mơ hình thác nước) Classic life cycle / waterfall model: mơ hình hay đượcdùngnhất Slide 34 Mơ hình tuyếntính ¾ Hệ thống / Thơng tin và mơ hình hóa (System / Information engineering and modeling): Thiếtlập các yêu cầu, ánh xạ mộtsố tập con các yêu cầu sang phần mềm trong q trình tương tác giữaphầncứng, ngườivàCSDL. ¾ Phân... đích chung chung củaphầnmềm, chưarõchi tiết đầuvàohay xử lý ra sao hoặcchưarõyêucầu đầura ¾ Dùng như “Hệ sơ khai” để thu thậpyêucầungười dùng qua các thiếtkế nhanh ¾ Các giảithuật, kỹ thuật dùng làm bảnmẫucóthể chưa nhanh, chưatốt, miễnlàcó mẫu để thảoluậngợiyêucầucủangười dùng Slide 40 Mơ hình pháttriển ứng dụng nhanh (Rapid Application Development: RAD) ¾ Là quy trình phát triểnphầnmềmgiatăng, tăng . sảnphẩmv công cụ phầnmềm(máytínhhóatừng phần) Tổng hợp, hệ thống hóa cho từng loạicôngcụ(Máy tính hóa toàn bộ quy trình sảnxuấtphầnmềm)Hướng tớisảnxuấtphầnmềmtựđộng Slide. 10Phầnmềm nhìn từ cấutrúcvàthủ tục¾Hai yếutố cấuthànhcủaphầnmềmPhương diệncấutrúcPhương diệnthủ tục¾Cấutrúcphầnmềm: biểuthị kiến trúc các chứcnăng mà phầnmềm
