kỹ nghệ phần mềm chương 3 tiến trình quy trình phát triển phần mềm.pdf

Mô hình tiến trình phần mềm Bộ môn Công nghệ phần mềm – Khoa CNTT- ĐHCN- ĐHQGHN Kỹ nghệ phần mềm Slide 3 TIẾN TRÌNH PHÁT TRIỂN PHẦN MỀM Tiến trình phát triển phần mềm Yêu cầu từ khách h

Trang 1

Bộ môn Công nghệ phần mềm – Khoa CNTT- ĐHCN- ĐHQGHN Kỹ nghệ phần mềm Slide 1

KỸ NGHỆ PHẦN MỀM

CHƯƠNG 3:

Tiến trình / Quy trình

phát triển phần mềm

NỘI DUNG

1 Tiến trình phát triển phần mềm

2 Mô hình tiến trình phần mềm

TIẾN TRÌNH PHÁT TRIỂN PHẦN MỀM

Tiến trình phát triển phần mềm

Yêu cầu từ

khách hàng

Ứng dụng /

Hệ thống phần mềm

TIẾN TRÌNH PHÁT TRIỂN – Ý nghĩa

Quyết định chất lượng sản phẩm phần mềm

Đồng bộ hóa hoạt động trong dự án

Quyết định thành công của đơn vị phát triển

KHÔNG CÓ TIẾN TRÌNH VẠN NĂNG

TIẾN TRÌNH PHÁT TRIỂN – Các yếu tố

Hướng dẫn công việc (Activity Guidelines)

Công vi ệc phân tích nghiệp vụ

Trang 2

Ví dụ: Biểu mẫu cho tiến trình RUP

Ví dụ: Công cụ cho tiến trình RUP

¾ Rational AnalystStudio (Quản lý yêu cầu)

¾ Rational Rose (Tạo mô hình phát triển)

¾ Rational ClearCase (Quản lý cấu hình)

TIẾN TRÌNH PHÁT TRIỂN – Hoạt động chính

KHÁCH HÀNG

Hệ thống

NHÀ PHÁT TRI ỂN

Nắm bắt

yêu cầu

- Chức năng hệ thống

- Ràng buộc hệ thống

YÊU C ẦU

KHÁCH HÀNG

Hệ thống phần mềm

Nắm bắt yêu cầu

- Chức năng hệ thống

ĐẶC TẢ

YÊU CẦU

Xác đ ịnh yêu cầu

H Ệ THỐNG

V ẬN HÀNH

Đ ƯỢC

Đ ỘI PHÁT TRIỂN

Phát tri ển

t ạo ra

NHÀ PHÁT TRIỂN

…

ĐẶC TẢ

YÊU CẦU

…

Phát tri ển

HỆ THỐNG

VẬN HÀNH

ĐƯỢC

Ki ểm thử phần mềm

Đảm bảo hệ thống đáp ứng đòi hỏi trong đặc tả yêu cầu

HỆ THỐNG ĐÚNG&

KHÔNG LỖI

PRODUCT RIGHT

RIGHT PRODUCT

…

ĐẶC TẢ

YÊU CẦU

… Phát tri ển

HỆ THỐNG

VẬN HÀNH

ĐƯỢC

Ki ểm thử phần mềm

ĐÚNG& KHÔNG LỖI

NHÂN TỐ THAY ĐỔI

Ti ến hoá phần mềm

HO ẠT ĐỘNG

TI ẾN HOÁ

Khách hàng Môi trường Lỗi chương trình

Trang 3

TIẾN TRÌNH – Cải tiến nâng cao chất lượng

Quy trình khung là cơ sở để cải tiến tiến

trình nâng cao chất lượng, năng suất

¾ ISO

¾ CMM (Capability Maturity Model)

¾ CMMI (Capability Maturity Model Integration)

MÔ HÌNH TIẾN TRÌNH – Khái niệm

Giai đoạn 1 Giai đoạn 2 Giai đoạn 3

MÔ HÌNH TIẾN TRÌNH

Công việc 1

Công việc 2

Công việc 1.1.1 Công việc 1.1

Công việc 1.2

Công việc 2.1

Công việc 2.1.1

TIẾN TRÌNH CỤ THỂ

Đơn giản hoá Trừu tượng hoá Theo góc nhìn

MÔ HÌNH TIẾN TRÌNH – Khái niệm

Các góc nhìn tiến trình :

MÔ HÌNH TIẾN TRÌNH – Vai trò

phần mềm

bài toán

MÔ HÌNH TIẾN TRÌNH

Mô hình thác nước (Water Fall Model)

Phát triển tiến hóa ( Evolutionary development )

Phát triển hệ thống hình thức

( Formal systems development )

Phát triển dựa trên sử dụng lại

( Reuse-based development )

Khác

Một số mô hình tiến trình phổ biến

TỔNG KẾT

z Khái niệm, ý nghĩa và chuẩn của tiến trình phần mềm

z Nhóm hoạt động chính của tiến trình phát triển phần mềm: xác định yêu cầu, phát triển,kiểm thử và tiến hoá phần mềm

z Mô hình tiến trình là sự trừu tượng tiến trình phát triển theo góc nhìn nào đó

Trang 4

MÔ HÌNH THÁC NƯỚC

(Water Fall Model)

z Ra đời sớm (1970) (mô hình vòng đời cổ điển)

z HT phần mềm trải qua 5 giai đoạn

Kiểm thử

Phân tích

Thiết kế

Mã hoá

Bảo trì

MÔ HÌNH THÁC NƯỚC

(Water Fall Model)

z Xác định và phân tích các yêu

cầu cho hệ thống

Đối tác tham gia:

khách hàng

người dùng

người phân tích

PHÂN TÍCH

Mã hóa Kiểm thử Bảo trì Phân tích Thiết kế

TÀI LIỆU YÊU CẦU

- Danh sách yêu cầu

- Mô tả chi tiết yêu cầu

What to do?

z Xây dựng giải pháp thiết kế cho yêu cầu phần mềm

Đầu vào:

tài liệu yêu cầu môi trường triển khai

Đầu ra

tài liệu thiết kế

THIẾT KẾ Phân tích Thiết kế Mã hóa Kiểm thử Bảo trì

TÀI LIỆU THIẾT KẾ

- Mô hình kiến trúc hệ thống

- Mô hình thiết kế chi tiết

Dữ liệu Thuật toán Giao diện

How to do?

MÃ HÓA

z Viết chương trình

z Kiểm tra, giám sát mã lệnh

z Gỡ lỗi (Debugging)

Đầu vào

tài liệu thiết kế

Đầu ra

chương trình thực hiện được

tài liệu chương trình

Phân tích Thiết kế Mã hóa Kiểm thử Bảo trì

KIỂM THỬ

z Phát hiện và sửa lỗi phần mềm

z Đảm bảo phần mềm thỏa mãn yêu cầu khách hàng

Đầu vào:

tài liệu yêu cầu tài liệu thiết kế chương trình tài liệu chương trình

Đầu ra: tài liệu kết quả kiểm thử

Trang 5

BẢO TRÌ

z Đưa hệ thống vào vận hành (triển khai)

z Sửa lỗi phần mềm

z Làm thích nghi phần mềm với môi trường mới

z Thay đổi phần mềm đáp ứng yêu cầu mới

ƯU ĐIỂM MÔ HÌNH THÁC NƯỚC

¾ Xuất hiện sớm nhất, có ý nghĩa lý thuyết

¾ Các pha được xác định rõ ràng (đầu vào/ra)

¾ Thấy được trình tự kỹ nghệ từ đầu đến sản phẩm cuối

¾ Bảo trì thuận lợi

¾ Thích hợp khi yêu cầu hiểu tốt

¾ Tách biệt giữa các pha, tiến hành tuần tự

• Khó tuân thủ tuần tự: dự án lớn thường phải lặp lại

• Khó đáp ứng yêu cầu thay đổi của khách hàng

¾ Sai sót phát hiện muộn có thể là thảm họa

¾ Chậm có phiên bản thực hiện được

• Đòi hỏi khách hàng phải kiên nhẫn

NHƯỢC ĐIỂM MÔ HÌNH THÁC NƯỚC

z Tiến trình phát triển theo mô hình thác nước gồm: phân tích, thiết kế, mã hóa, kiểm thử, triển khai và bảo trì

z Các pha tách biệt rõ ràng, tiến hành tuần tự, không quay lại

z Cần cải tiến mới sử dụng được trong thực tế

TỔNG KẾT

MÔ HÌNH TIẾN HÓA

Sản phẩm có được nhờ tiến hóa

Phát triển hệ thống bán hàng qua mạng

?

Cập nhật

mặt hàng Chọn hàng Thanh toán khách hàng Quản lý

KHÁCH HÀNG PHẦN MỀM

Thẩm định

MÔ HÌNH TIẾN HÓA

z Nên khởi đầu từ tập yêu cầu đã rõ ràng

z Hệ thống tiến hóa bằng cách thêm các thuộc tính mới được khách hàng đề xuất

Trang 6

Bộ mụn Cụng nghệ phần mềm – Khoa CNTT- ĐHCN- ĐHQGHN Kỹ nghệ phần mềm Slide 31

LƯỢC ĐỒ Mễ HèNH TIẾN HểA

Phiờn bản cuối cung

Đặc tả Phiờn bản

khởi đầu

tl e

s ri o

Đặc tả

khỏi quỏt

Phiờn bản trung gian

Phỏt triển

Thẩm định

Mễ HèNH PHÁT TRIỂN TIẾN HOÁ

2 Mụ hỡnh xoắn ốc

3 Mụ hỡnh tăng trưởng

Mễ HèNH LÀM BẢN MẪU

( Prototyping model)

z Người phỏt triển thường hiểu sai yờu cầu khỏch hàng

z Khỏch hàng thường phỏt hiện sai sút khi dựng sản phẩm

NHU CẦU LÀM BẢN MẪU

TẠO MễI TRƯỜNG ĐỂ THÂU TểM YấU CẦU

Mễ HèNH LÀM BẢN MẪU

z Thõu túm yờu cầu người dựng, giảm thiểu sai sút

MỤC TIấU LÀM MẪU

sản phẩm

cuối cùng

làm mịn

bản mẫu

xây dựng bản mẫu

thiết kế nhanh

đánh giá

của khách

bắt đầu

(thu thập

yêu cầu )

HOẠT ĐỘNG LÀM BẢN MẪU

z Khởi đầu bằng pha thu thập yờu cầu

z Tiến hành thiết kế nhanh

z Xõy dựng bản mẫu

z Đỏnh giỏ khỏch hàng

z Làm mịn bản mẫu

z Nếu chưa được sản phẩm thỡ chuyển sang thiết kế nhanh và lặp lại

Kết thỳc?

Mễ HèNH BẢN MẪU – Vớ dụ

z Nhõn viờn ngõn hàng nắm rừ nghiệp vụ song chỉ diễn đạt được khi cú tỡnh huống

z Người phỏt triển gặp khú khăn khi thu thập cỏc thụng tin nghiệp vụ giao dịch ngõn hàng

z Người phỏt triển khụng hỡnh dung được nghiệp

vụ tổng thể

Khung cảnh vấn đề

? Hệ thống Quản lý giao dịch Ngõn hàng

Trang 7

MÔ HÌNH BẢN MẪU – Ví dụ

z Thông tin cho mỗi

thao tác nghiệp vụ

biểu diễn bằng trang

Web tĩnh

z Trình tự nghiệp vụ

được biểu diễn thông

qua các link

Giải pháp tạo mẫu

THIẾT KẾ BẢN MẪU

z Là hoạt động quan trọng của quá trình làm bản mẫu

z Trình diễn khía cạnh phần mềm mà khách hàng nhìn thấy (nhập liệu, kết xuất dữ liệu, thao tác)

z Phải nhanh và ít công sức (sử dụng 4GT)

z Phụ thuộc vào các yếu tố

CÁC LOẠI BẢN MẪU

ĐỊNH HƯỚNG LÀM BẢN MẪU

(throw-away approach)

(evolutionary approach)

(dựa trên thành phần)

KHI NÀO SỬ DỤNG BẢN MẪU ?

Các yêu cầu chưa rõ ràng

Xác định miền yêu cầu

chưa rõ ràng để phân tích

Dữ liệu vào/ra phức tạp

Đề xuất thuật toán,

giải pháp mới

Khó đánh giá hiệu quả thuật toán

Hệ thống thông tin quản lý Có tương tác người máy nhiều

MÔ HÌNH XOẮN ỐC ( Spiral Model )

- Loại trừ rủi ro sớm Kết hợp ưu điểm 2 mô hình:

Mô hình thác nước

Phân tích Thiết kế

Mã hóa

Vận hành Kiểm thử

- Trình tự tốt

- Rủi ro cao

Mô hình bản mẫu

Ý kiến khách hàng khách hàngÝ kiến

Phiên bản 1 Phiên bản 2

Phiên bản 3 - Loại trừ rủi ro

- Trình tự không

rõ ràng

Trang 8

Mễ HèNH XOẮN ỐC

( Spiral Model )

z Là quỏ trỡnh lặp theo hướng mở rộng, hoàn

thiện dần qua 4 hoạt động:

• Lập kế hoạch : xỏc lập tài nguyờn, thời hạn cho dự ỏn

• Phõn tớch rủi ro : xem xột cỏc mạo hiểm cú thể xẩy ra

• Kỹ nghệ : phỏt triển một phiờn bản của phần mềm

(lựa chọn một mụ hỡnh thớch hợp)

• Giao tiếp với khỏch hàng : khỏch hàng đỏnh giỏ về

phiờn bản đó phỏt triển; làm mịn, sửa đổi cỏc yờu cầu

phân tích rủi ro

kỹ nghệ

phõn tớch rủi ro dựa trờn yờu cầu ban đầu

kế hoạch dựa trờn ý kiến của khỏch hàng

đỏnh giỏ của khỏch hàng

lập kế hoạch

đánh giá

bản mẫu ban đầu

bản mẫu tiếp theo

tiếp tục hay khụng?

phõn tớch rủi ro dựa trờn ý kiến của khỏch hàng

tập hợp yờu cầu ban đầu

và kế hoạch

dự ỏn

SƠ ĐỒ HOẠT ĐỘNG VỚI Mễ HèNH XOẮN ỐC

Mụ hỡnh xoắn ốc - Vớ dụ

Pha nắm bắt yờu cầu Hệ thống QL chương trỡnh đào tạo

(Mụ hỡnh ca sử dụng – use cases)

Vũng xoỏy 1 Vũng xoỏy 2 Vũng xoỏy 3

Cập nhật từ điển

Cập nhật

chương trỡnh

Cập nhật

chương trỡnh

Cập nhật ngành

đào tạo

Cập nhật ngành

đào tạo

Gỏn chương trỡnh vào lớp học

Lựa chọn mụn học theo khung chương trỡnh

Tạo chương trỡnh theo chương trỡnh

đó cú

Tạo chương trỡnh theo chương trỡnh

đó cú

Cập nhật thụng tin lớp học

KHẢ NĂNG LINH HOẠT

z Cỏc vũng trũn được lặp để đỏp ứng yờu cầu thay đổi của người dựng

z Kiểm soỏt rủi ro ở từng mức tiến húa

z Cú thể sử dụng cỏc mụ hỡnh khỏc nhau

để trỏnh cỏc rủi ro đó xỏc định

z Đỏnh giỏ chi phớ chớnh xỏc hơn cỏc phương phỏp khỏc

ƯU ĐIỂM Mễ HèNH XOẮN ỐC

z Yờu cầu thay đổi thường xuyờn dẫn đến lặp

vụ hạn và thất bại

z Khú thuyết phục khỏch hàng là phương

phỏp tiến húa cú thể kiểm soỏt được

z Đũi hỏi năng lực quản lý, năng lực phõn tớch

rủi ro cao -> cần chi phớ chuyờn gia

z Chưa được dựng rộng rói như mụ hỡnh

thỏc nước hoặc làm mẫu

NHƯỢC ĐIỂM Mễ HèNH XOẮN ỐC

z Thay vỡ chuyển giao một lần, quỏ trỡnh phỏt triển

và chuyển giao được chia làm nhiều lần, mỗi chuyển giao đỏp ứng một phần chức năng

z Yờu cầu người dựng được phõn loại ưu tiờn, mức cao sẽ thuộc phần chuyển giao sớm

z Khi phỏt triển một bản tăng, yờu cầu tương ứng

là cố định, tuy nhiờn, yờu cầu cho bản tăng sau vẫn phỏt triển

Mễ HèNH PHÁT TRIỂN TĂNG TRƯỞNG

(Incremental development)

Trang 9

analysis design code test

System/information

engineering

analysis design code test

B¶n t¨ng 2

ChuyÒn giao b¶n t¨ng 4

Thêi gian

B¶n t¨ng 3

B¶n t¨ng 1

B¶n t¨ng 4

MÔ HÌNH PHÁT TRIỂN TĂNG TRƯỞNG

HOẠT ĐỘNG PHÁT TRIỂN TĂNG TRƯỞNG

Xác định yêu cầu tổng thể Gán yêu cầu cho các bản tăng Thiết kế kiến trúc

Phát triển bản tăng

Tích hợp bản tăng

Kiểm thử

hệ thống

Hệ thống chưa hoàn thành

Hệ thống cuối cùng

Mô hình tăng trưởng - Ví dụ

? Hệ thống Quản lý chương trình đào tạo

Bản tăng 1 Bản tăng 2 Bản tăng 3

Cập nhật từ điển

Cập nhật

chương trình

Cập nhật

chương trình

Cập nhật ngành

đào tạo

Cập nhật ngành

đào tạo

Gán chương trình vào lớp học

Lựa chọn môn học theo khung chương trình

Tạo chương trình theo chương trình

đã có

Tạo chương trình theo chương trình

đã có

Cập nhật thông tin lớp học

MÔ HÌNH TỔNG THỂ GỒM 7 CA SỬ DỤNG

ĐƯỢC CHIA LÀM 3 BẢN TĂNG DẦN

z Có sản phẩm dùng được trong thời gian ngắn

• đáp ứng nhanh yêu cầu của khách hàng

• chiếm lĩnh thị trường

z Bản tăng trước như là bản mẫu cho bản tăng sau

z Rủi ro được loại bỏ sớm

z Dịch vụ hệ thống ưu tiên mức cao nhất được kiểm thử nhiều nhất

ƯU ĐIỂM MÔ HÌNH TĂNG TRƯỞNG

z Tổng chi phí phát triển là cao hơn bình thường

z Tổng thời gian để chuyển giao toàn bộ chức năng

là lớn hơn

z Kế hoạch chuyển giao mang tính quyết định

thành công, nếu sai sẽ dẫn đến thảm họa

NHƯỢC ĐIỂM MÔ HÌNH TĂNG TRƯỞNG VẤN ĐỂ VỚI MÔ HÌNH TĂNG TRƯỞNG – Ví dụ

z Theo từng bản tăng cho ra các thuộc tính giao diện:

A, B, C

z Khó khăn khi cần tích hợp giao diện: A và B, A và C Vấn đề tương tự với tổng thể hệ thống (Kiến trúc nghèo nàn)

Trang 10

xoắn ốc, Mô hình tăng trưởng

z Phát triển sơ bộ

Làm việc với khách hàng để có được đặc tả

khái quát ban đầu của hệ thống Có thể

bắt đầu với hiểu biết chưa đầy đủ.

z Thực hiện phát triển bằng cách làm mẫu

Mục tiêu là để hiểu hệ thống Bản mẫu

ban đầu được phát triển có thể còn sơ sài.

TỔNG KẾT MÔ HÌNH TIẾN HÓA

• Hệ thống thường có cấu trúc nghèo nàn

• Ứng dụng cho nhiều lớp hệ thống khác nhau

VÍ DỤ Đặc tả hình thức

C: N R: N Reading?: N Display!: String A!: {on, off}

R = reading?

C 40 => display! = “”

C 20 => display! = “Insulin low”

C 9 => A! = on ∧ display! = “Insulin very low”

Mô hình dựa theo thành phần (CBSE)

z Gắn với những công nghệ hướng đối tượng (Object-oriented technologies) qua việc tạo các lớp (classes) có chứa cả dữ liệu và giải thuật

xử lý dữ liệu

z Có nhiều tương đồng với mô hình xoắn ốc

z Với ưu điểm tái sử dụng các thành phần qua Thư viện / kho các lớp: tiết kiệm 70% thời gian, 80% giá thành

z Với UML như chuẩn công nghiệp đang triển khai

Định dạng
Số trang	11
Dung lượng	789,11 KB