Bài giảng Kỹ thuật phần mềm ứng dụng - Chương 2: Các pha trong phát triển phần mềm (Phần 1)

Kỹ thuật phần mềm 
ứng dụng
Chương 2
 Các pha trong phát triển phần mềm
 (Phần 1)
 Đặt vấn đề
 9/5/2017
 Nội dung
. 2.1 Đặt vấn đề
 – 2.1.1Đặc điểm của phần mềm
 – 2.1.2Các vấn đề của phát triển phần mềm
 – 2.1.3Các mô hình phát triển phần mềm
. 2.2 Các pha trong phát triển phần mềm
 – 2.2.1Nghiên cứu yêu cầu (Requirements and 
 Specifications)
 – 2.2.2Phân tích và thiết kế (System Analysis and 
 Design)
 – 2.2.3Triển khai (Coding and Unit Test)
 – 2.2.4Thử nghiệm (Test)
 – 2.2.5Cài đặt và bảo trì (Deployment and Maintenance) 
 2
2.1.1. Đặc điểm của phần mềm
 . Đặc tính chung của phần mềm:
 – Là hàng hóa vô hình
 – Chất lượng phần mềm không giảm đi theo thời gian
 – Phần mềm vốn chứa lỗi tiềm tàng
 – Lỗi phần mềm dễ được phát hiện bởi người ngoài
 – Chức năng của phần mềm thường biến hóa, thay đổi 
 theo thời gian
 – Hiệu ứng làn sóng trong thay đổi phần mềm
 – Phần mềm vốn chứa ý tưởng và sáng tạo của tác 
 giả/nhóm làm ra nó
 – Có thể sao chép rất đơn giản
 3
2.1.1. Đặc điểm của phần mềm
 . Phần mềm tốt
 Yếu Đặc
 Hiệu suất xử lý
 tố trưng
 khái gần
 niệm đây
 phần Tính dễ hiểu
 mềm
 tốt Các chỉ tiêu cơ bản
 Thời gian
 (Phần cứng phát triển)
 4
Các chỉ tiêu cơ bản để đánh giá phần mềm tốt
– Phản ánh đúng yêu cầu người dùng (tính hiệu quả)
– Chứa ít lỗi tiềm tàng
– Giá thành không vượt quá giá ước lượng ban đầu
– Dễ vận hành, sử dụng
– Tính an toàn và độ tin cậy cao
 5
 2.1.1. Đặc điểm của phần mềm
 Cấu trúc phần mềm là cấu trúc phân cấp
 System
 Subsystem Subsystem Job unit
 Master files
Program Temporary Program Jobstep unit
 files
 Module Module Subroutine
 Arguments Arguments Member unit
 Common Module
Các khái niệm (Software concepts)
. Khái niệm tính môđun (modularity concept)
. Khái niệm chi tiết hóa dần từng bước (stepwise 
 refinement concept)
. Khái niệm trừu tượng hóa (abstraction concept): 
 về thủ tục, điều khiển, dữ liệu
. Khái niệm che giấu thông tin (information hiding 
 concept)
 7
Tính môđun (Modularity)
 . Là khả năng phân chia phần mềm thành các 
 môđun ứng với các chức năng, đồng thời cho phép 
 quản lý tổng thể
 . Hai phương pháp phân chia môđun:
 – Theo chiều sâu (depth, thẳng đứng)?
 – Theo chiều rộng (width, nằm ngang)?
 . Quan hệ giữa các môđun: qua các đối số 
 (arguments)
 8
Khái niệm Che giấu thông tin
 . “các môđun nên được đặc trưng bởi những quyết định 
 thiết kế sao cho mỗi môđun ẩn kín đối với các môđun 
 khác” [Parnas1972]
 9
Khái niệm Trừu tượng hóa
 . Trừu tượng hóa cho phép tập trung vấn đề ở mức
 tổng quát, gạt đi những chi tiết mức thấp ít liên quan
 . 3 mức trừu tượng
 – Trừu tượng thủ tục
 – Trừu tượng dữ liệu
 – Trừu tượng điều khiển
 10
Chi tiết hóa dần từng bước
 Cách tiếp cận từ trên xuống (top-down 
 approach)
 Trừu tượng hóa mức cao:
 Thế giới bên ngoài Thế giới bên ngoài, 
 trạng thái chưa rõ ràng
 Chi
 tiết
 hóa Trừu tượng hóa mức trung gian:
 Đặc tả yêu cầu `` Xác định yêu cầu và đặc tả 
 từng những định nghĩa yêu cầu
 bước
 Trừu tượng hóa mức thấp:
 Ngôn ngữ Từng lệnh của chương trình được 
 chương trình viết bởi ngôn ngữ thủ tục nào đó
 11
 Ví dụ: Trình tự giải quyết vấn đề từ mức thiết kế chương trình đến mức lập 
 trình
. Bài toán: từ một nhóm N số khác nhau tăng dần, hãy 
 tìm số có giá trị bằng K (nhập từ ngoài vào) và in ra 
 vị trí của nó
. Giải từng bước từ khái niệm đến chi tiết hóa từng câu 
 lệnh bởi ngôn ngữ lập trình nào đó
. Chọn giải thuật tìm kiếm nhị phân (pp nhị phân)
 12
Cụ thể hóa thủ tục qua các chức năng
 Bài toán đã cho Nhập giá trị K
 Nhận giá trị nhóm N số
 Tìm kiếm giá trị (pp nhị phân)
 In ra vị trí (nếu có)
 13
Cụ thể hóa bước tiếp theo
 Tìm kiếm giá trị Xác lập phạm vi mảng số
 (pp nhị phân)
 Lặp lại xử lý tìm kiếm giá trị K trong
 phạm vi tìm kiếm
 Lặp lại tìm kiếm K Tìm vị trí giữa phân đôi mảng
 trong phạm vi tìmkiếm
 So sánh K với giá trị giữa
 Đặt lại phạm vi tìm kiếm
 14
2.1.1. Đặc điểm của phần mềm
 . Ngày càng phức tạp.
 . Yêu cầu triển khai nhanh.
 . Yêu cầu chất lượng cao
 . Nhưng có nhiều phần mềm không được hoàn thành. Tại sao?
 15
So sánh chi phí cho Phần cứng và Phần mềm
 %
 100
 80 -
 Phần cứng
 Phát triển
 60 -
 Phần
 40 mềm
 -
 Bảo trì
 20
 -
 0 + + + +
 1955 1970 1985 2000
 16
So sánh chi phí cho các pha
 X¸c ®Þnh yªu cÇu 3%
 8 7
 7 §Æc t¶ 3%
 5
 3 ThiÕt kÕ 5%
 3 LËp tr×nh 7%
 KiÓm thö m«®un 8%
 KiÓm thö tÝch hîp 7%
 67
 B¶o tr× 67%
 17
 2.1.2. Các vấn đề của phát triển phần mềm
. Hiểu sai yêu cầu của người dùng
. Không có khả năng đáp ứng tốc độ thay đổi 
 nhanh chóng của yêu cầu
. Các modules không ghép được với nhau
. Phần mềm làm ra khó bảo trì và nâng cấp
. Phát hiện muộn các sai lầm trong dự án
. Chất lượng phần mềm thấp
. Các thành viên trong nhóm không cùng nỗ lực 
. Quá trình xây dựng và phát hành không tin cậy
 18
 Vòng đời phần mềm (Software life-cycle)
. Vòng đời phần mềm là thời kỳ tính từ khi phần mềm 
 được sinh (tạo) ra cho đến khi chết đi (từ lúc hình 
 thành đáp ứng yêu cầu, vận hành, bảo dưỡng cho đến 
 khi loại bỏ không đâu dùng)
. Quy trình phần mềm vòng( đời phần mềm) được 
 phân chia thành các pha chính: phân tích, thiết kế, 
 triển khai , kiểm thử, bảo trì. Biểu diễn các pha có 
 khác nhau theo từng người
 19
 Vòng đời phần mềm (Software life-cycle)
 . Mô hình vòng đời phần mềm của Boehm
Xác định yêu
cầu hệ thống
 Kiểm chứng
 Xác định yêu
 cầu phần mềm
 Kiểm chứng
 Thiết kế
 căn bản
 Kiểm chứng
 Thiết kế
 chi tiết
 Kiểm chứng
 Lập trình
 Gỡ lỗi
 Kiểm thử
 Chạy thử
 Vận hành
 Bảo trì
 Kiểm chứng lại
 20
 Vòng đời phần mềm (Software life-cycle)
(1) Pha xác định yêu cầu và thiết kế có vai trò quyết 
 định đến chất lượng phần mềm, chiếm phần lớn công 
 sức so với lập trình, kiểm thử và chuyển giao phần 
 mềm
(2) Pha cụ thể hóa cấu trúc phần mềm phụ thuộc nhiều 
 vào suy nghĩ trên xuống (top-down) và trừu tượng 
 hóa, cũng như chi tiết hóa
(3) Pha thiết kế, chế tạo thì theo trên xuống, pha kiểm 
 thử thì dưới lên (bottom-up)
 21
Vòng đời phần mềm (Software life-cycle)
 (4) Trước khi chuyển sang pha kế tiếp phải 
 đảm bảo pha hiện nay đã được kiểm thử 
 không còn lỗi
 (5) Cần có cơ chế kiểm tra chất lượng, xét 
 duyệt giữa các pha nhằm đảm bảo không 
 gây lỗi cho pha sau
 (6) Tư liệu của mỗi pha không chỉ dùng cho 
 pha sau, mà chính là đối tượng quan 
 trọng cho kiểm tra và đảm bảo chất 
 lượng của từng quy trình và của chính 
 phần mềm
 22
Vòng đời phần mềm (Software life-cycle)
 (7) Cần chuẩn hóa mẫu biểu, cách ghi chép tạo tư liệu 
 cho từng pha, nhằm đảm bảo chất lượng phần mềm
 (8) Thao tác bảo trì phần mềm là việc xử lý quay vòng 
 trở lại các pha trong vòng đời phần mềm nhằm biến 
 đổi, sửa chữa, nâng cấp phần mềm
 23
2.3.1 Các PP phát triển hệ thống
 A. Thiết kế cấu trúc (Structured design)
 – Phương pháp thác nước (waterfall method)
 – Phương pháp phát triển song song (Parallel 
 development)
 B. Phương pháp phát triển nhanh ứng dụng (RAD)
 – Phương pháp phát triển theo các pha
 – Phương pháp xây dựng nguyên mẫu 
 (prototyping)
  Thông thường (regular)
 24
  Loại bỏ (throwaway)
A. Thiết kế cấu trúc
 . Sử dụng phổ biến vào thập niên 1980
 . Dự án sẽ tiến triển từ bước này sang bước tiếp 
 theo một cách có hệ thống
 . Thông thường, một bước phải được hoàn thành 
 trước khi bắt đầu bước tiếp theo
 25
A. Thiết kế cấu trúc
Phương pháp thác nước
 26
A. Thiết kế cấu trúc
Phương pháp thác nước
  Ưu điểm:
  Trước khi lập trình thì các yêu cầu về hệ thống 
 được xác định rất chi tiết và đầy đủ => giảm thiểu 
 được sự thay đổi về yêu cầu trong quá trình phát 
 triển hệ thống
  Nhược điểm:
  Việc thiết kế phải hoàn thành hoàn toàn trước khi 
 bắt đầu viết chương trình.
  Thời gian từ khi đề xuất dự án đến khi có sản 
 phẩm cuối cùng thường rất dài (vài tháng -> vài 
 năm)
 27
A. Thiết kế cấu trúc
Phương pháp phát triển song song
  Thiết kế chung cho 
 toàn bộ hệ thống 
  Chia dự án thành một 
 chuỗi các dự án con
 28
B. RAD
. RAD (Rapid Application Development)
 – Tập trung giải quyết những điểm yếu của PP thiết kế cấu 
 trúc.
. Các nhân tố quan trọng:
 – Công cụ CASE
 – JAD (joint application design)
 – Ngôn ngữ lập trình thế hệ thứ tư/ visual
 – Công cụ tạo mã
 29
B. RAD
Phương pháp phát triển theo pha
 . Phân rã hệ thống tổng quát thành các chuỗi các 
 phiên bản được phát triển một cách tuần tự
 30
B. RAD
Pp xây dựng nguyên mẫu thông thường
 31
B. RAD
Phương pháp xây dựng nguyên mẫu loại bỏ
 mẫu thiết 
 kế cũ sẽ 
 được bỏ đi
pha phân tích 
 hoàn thiện 
 tương đối
 32
Lựa chọn phương pháp phù hợp
. Tiêu chí:
 – Độ rõ ràng, đầy đủ của các yêu cầu của người sử dụng
 – Khả năng, mức độ thành thạo về công nghệ
 – Độ phức tạp của hệ thống
 – Độ tin cậy của hệ thống
 – Quỹ thời gian
 33
Lựa chọn phương pháp phù hợp
 34
Tên thư:
KTPMUD_Nhom1_baocaoso1_20150920
Tên báo cáo:
KTPMUD_Nhom1_baocaoso1_20150920.docx
Nộp báo cáo trước 12h trưa ngày thứ 3.
Tuần tới: tên đề tài + tên nhóm trưởng (số điện thoại)
 35