Chương 6 đặc tả hình thức

Mục tiêuhình thức lại có thể giúp hoàn thiện các vấn đề trong các yêu cầu hệ thống đặc tả giao diện mô hình để đặc tả hành vi â... Sự thừa nhận của các phương pháp hình thức Các phương

Chương 6 Đặc tả hình thức

Mục tiêu

hình thức lại có thể giúp hoàn thiện các vấn

đề trong các yêu cầu hệ thống

đặc tả giao diện

mô hình để đặc tả hành vi

â

Các chủ đề chính

Sự thừa nhận của các phương pháp hình thức

 Các phương pháp hình thức chưa trở thành kỹ thuật phát

triển phần mềm chủ đạo như đã được dự đoán ban đầu

• Các kỹ thuật công nghệ phần mềm khác đã thành công trong

việc nâng cao chất lượng hệ thống Do đó nhu cầu về các phương pháp hình thức bị giảm sút;

• Những thay đổi trên thị trường đã làm cho yếu tố đáp ứng

nhanh thị trường trở nên quan trọng hơn yếu tố phần mềm không có lỗi Các phương pháp hình thức không giúp giảm bớt thời gian tung sản phẩm ra thị trường;

Sử dụng các phương pháp hình thức

giảm bớt các sai sót trong các hệ thống.

phương pháp này là trong công nghệ các hệ thống quan trọng.

phương pháp hình thức sẽ có thể giúp giảm bớt đáng kể các chi phí vì có thể tránh được việc xây dựng ra những hệ thống không sử

Architectural design specificationFormal High-leveldesign

Đặc tả trong qui trình phần mềm

System requirements specification

Formal specification

High-level design

User requirements

definition

System modelling Architecturaldesign

ê

Sử dụng đặc tả hình thức

tả hệ thống ngay từ những pha ban đầu của qui trình phát triển phần mềm.

xác định yêu cầu vì nó buộc người phát triển phải phân tích rất chi tiết các yêu cầu.

thể được phát hiện và được giải quyết.

Các chi phí khi sử dụng phương

pháp đặc tả hình thức

pháp đặc tả hình thức sẽ thay đổi so với phương pháp thông thường

hơn và do đó phải chi phí nhiều hơn trong thời gian đầu;

giảm vì qui trình đặc tả đã giảm bớt lỗi và sự không roc ràng trong các yêu cầu

Chi phí phát triển bằng đặc tả hình thức

Specification

Specification

Design and implementation

Design and implementation

Validation

Validation Cost

Ngôn ngữ đặc tả hình thức

Đặc tả giao diện

thống con với các giao diện giữa các hệ thống con này được xác định một cách rõ ràng

triển độc lập các hệ thống con khác nhau

dữ liệu trừu tượng hoặc các lớp đối tượng

hợp cho việc đặc tả giao diện khi cần tập trung vào các hoạt động đã được định nghĩa trong một đối

Các giao diện hệ thống con

Interface objects

Sub-system

A

Sub-system

B

Cấu trúc của một đặc tả đại số

sort< name >

impor ts < LIST OF SPECIFICATION NAMES >

Informal descr iption of the sort and its oper ations Oper

ation signatures setting out the names and the types of

the parameters to the operations defined over the sort

A xioms defining the operations over the sort

< SPECIFICATION NAME >

Đặc tả đại số cho hệ thống

phát triển theo cách có hệ thống như sau

Đặc tả các hoạt động

 Các hoạt động xây dựng Các hoạt động tạo

ra các thực thể thuộc kiểu đang được dặc tả.

 Các hoạt động đánh giá Các hoạt động

đánh giá các thực thể thuộc kiểu đang được đặc tả.

hoạt động đánh giá cho từng hoạt động xây dựng.

Đặc tả LIST

Head (Create) = Undefined exception (empty list) Head (Cons (L, v)) = if L = Create then v else Head (L)

sort List imports INTEGER Defines a list where elements are added at the end and removed from the front T he oper ations are Create , which br ings an empty list into e xistence , Cons , which creates a new list with an added member, Leng th, which ev aluates the list siz e , Head, which evaluates the front element of the list, and T ail, which creates a list by remo ving the head from its input list Undefined represents an undefined value of type Elem.

Create  List Cons (List, Elem)  List Head (List)  Elem Length (List)  Integer Tail (List)  List

LIST ( Elem )

Đệ qui trong các đặc tả

else Cons (Tail (L), v).

• Cons ([5, 7], 9) = [5, 7, 9]

• Tail ([5, 7, 9]) = Tail (Cons ( [5, 7], 9)) =

• Cons (Tail ([5, 7]), 9) = Cons (Tail (Cons ([5], 7)), 9) =

• Cons (Cons (Tail ([5]), 7), 9) =

• Cons (Cons (Tail (Cons ([], 5)), 7), 9) =

• Cons (Cons ([Create], 7), 9) = Cons ([7], 9) = [7, 9]

Đặc tả giao diện trong các hệ thống quan trọng

ở những không phận (sector) có quản lý

bay nhưng vì lý do an toàn chúng phải bay cách xa nhau

chiều thẳng đứng là 300 m

bay được hướng dẫn đi vào vùng trời được kiểm

Đối tượng sector

sector là

• Enter Thêm một máy bay vào vùng kiểm soát;

• Leave Rút một máy bay ra khỏi vùng kiểm

soát;

độ cao khác;

• Lookup Với định danh đã cho của một máy

bay, cho ra độ cao hiện tại của nó;

Các hoạt động sơ đẳng

đơn giản cho việc đặc tả

hoạt động sơ đẳng hơn

• Create Tạo ra một trường hợp của đối tượng sector;

• Put Thêm một máy bay mà không kiểm tra an toàn;

• In-space Xác định xem một máy bay đã cho có trong

vùng trời này không;

• Occupied Với một độ cao đã cho, xác định xem có một

máy bay nào nằm trong vùng 300m so với độ cao này

Đặc tả Sector(1)

sort Sector impor ts I NTE GER, BOOLEAN Enter - adds an aircraft to the sector if safety conditions are satisfed

Leave - removes an aircraft from the sector

Move - moves an aircraft from one height to another if safe to do so

Lookup - Finds the height of an aircraft in the sector

Create - creates an empty sector

Put - adds an aircraft to a sector with no constraint checks

In-space - checks if an aircraft is already in a sector

Occupied - checks if a specified height is available

Enter (Sector, Call-sign, Height)  Sector Leave (Sector, Call-sign)  Sector

Move (Sector, Call-sign, Height)  Sector Lookup (Sector, Call-sign)  Height

SECTOR

if CS = CS1 then S else Put (Leave (S, CS), CS1, H1) Move (S, CS, H) =

if S = Create then Create exception (No aircraft in sector) elsif not In-space (S, CS) then S exception (Aircraft not in sector) elsif Occupied (S, H) then S exception (Height conflict)

else Put (Leave (S, CS), CS, H) NO-HEIGHT is a constant indicating that a valid height cannot be returned Lookup (Create, CS) = NO -HEIGHT exception (Aircraft not in sector)

Move - moves an aircraft from one height to another if safe to do so Lookup - Finds the height of an aircraft in the sector

Create - creates an empty sector Put - adds an aircraft to a sector with no constraint checks In-space - checks if an aircraft is already in a sector

Occupied - checks if a specified height is available Enter (Sector , Call-sign, Height)  Sector

Leave (Sector , Call-sign)  Sector Move (Sector , Call-sign, Height)  Sector Lookup (Sector, Call-sign)  Height Create  Sector

Put (Sector, Call-sign, Height)  Sector In-space (Sector , Call-sign)  Boolean Occupied (Sector , Height)  Boolean SECTOR

Hướng dẫn đặc tả

để đặc tả các hoạt động khác.

Create và Put và sử dụng chúng để tiến hành các kiểm tra trong những định nghĩa của các hoạt động khác.

của không phận phải được kiểm tra để đảm

Đặc tả hành vi

động của đối tượng độc lập với trạng thái của đối tượng

hệ thống và định nghĩa các hoạt động dưới dạng những thay đổi đối để chuyển tới trạng thái đó

Các điểm chìa khoá

thuật đặc tả hình thức

bỏ những băn khoăn, nghi hoặc trong một đặc tả

yêu cầu hệ thống ngay từ giai đoạn đầu Sửa chữa các sai sót ở giai đoạn này sẽ đỡ tốn kém hơn sửa chữa hệ thống sau khi đã chuyển giao

triển các hệ thống quan trọng và phát triển các tiêu

Các điểm chìa khoá

diện khi các giao diện này được định nghĩa như một tập hợp các lớp đối tượng

hệ thống bằng cách sử dụng các tập hợp và các hàm Kỹ thuật này làm đơn giản hoá một số kiểu đặc

tả hành vi