Bài giảng Nhập môn công nghệ phần mềm: Chương 1 - Nguyễn Thanh Bình

Bài giảng Nhập môn công nghệ phần mềm - Chương 1: Giới thiệu công nghệ phần mềm cung cấp cho người đọc các kiến thức: Lịch sử phát triển phần mềm và khủng hoảng phần mềm, công nghệ phần mềm, chất lượng phần mềm, phân loại phần mềm. Mời các bạn cùng tham khảo.

Gi ớ i thi ệ u

(1)

Khoa Công nghệ Thông tin

Trường ðại học Bách khoa

ðại học ðà Nẵng

Nội dung

L ị ch s ử phát tri ể n ph ầ n m ề m và

kh ủ ng ho ả ng ph ầ n m ề m ?

Công ngh ệ ph ầ n m ề m

Khái ni ệ m

M ụ c ñ ích

Nguyên t ắ c

Ch ấ t l ượ ng ph ầ n m ề m

Phân lo ạ i ph ầ n m ề m

1946, máy tính ñ i ệ n t ử ra ñờ i

1950, máy tính ñượ c th ươ ng m ạ i hóa

 Ph ầ n m ề m b ắ ñầ u ñượ c phát tri ể

Nh ữ ng n ă m 1960

 nh ữ ng th ấ t b ạ i v ề phát tri ể n ph ầ n m ề m

• s ả n ph ẩ m ph ầ n m ề m ph ứ c t ạ p

• nhi ề u l ỗ i

• t ổ ch ứ c s ả n xu ấ t: giá thành, ti ế n ñộ ,

Ng ườ i ta nói ñế n “Kh ủ ng ho ả ng ph ầ n m ề m”

T ừ th ủ công ñế n công ngh ệ

•Chương trình nhỏ

• không chuyên nghi ệ

• 1 ng ườ i làm

• ngườ i s ử d ng = ng ườ i phát tri ể

• 1 s ả n ph ẩ m = mã ngu ồ

• ti ế n trình phát tri ể n ñơ n gi ả

•Dựán lớn

• chuyên nghi ệ

• nhi ề u ng ườ i làm

• khách hàng & nhà cung c ấ

• nhi ề u s ả n ph ẩ m

• ti ế n trình phát tri ể n ph ứ c t ạ

1968, h ộ i th ả o khoa h ọ c ñầ u tiên v ề “Công ngh ệ ph ầ n m ề m”

Khủng hoảng phần mềm

V ề m ặ t s ả n ph ẩ m

ch ấ t l ượ ng s ả n ph ẩ m ph ầ n m ề m

• không ñáp ứng yêu cầu thực tế

• khó sửdụng

• không tin cậy

• khó bảo trì

• khách hàng không hài lòng

Khủng hoảng phần mềm

V ề m ặ t qu ả n lý

 Kếhoạch

• không ñ ánh giá ñ úng giá thành

• không ñ úng ti ế n ñộ

• chi phí phát tri ể n / chi phí b ả o trì

 Vềmặt pháp lý

• h ợ p ñồ ng không r ỏ ràng, không ch ặ t ch ẽ

 Nhân lực

• ñ ào t ạ

• giao ti ế

 Thiếu tiêu chuẩn ñánh giá sản phẩm

 Thiếu quy trình quản lý

Khủng hoảng phần mềm

ð i ề u tra c ủ a General Acounting Office (1982) trên nhi ề u s ự án v ớ i t ổ ng v ố n ñầ u t ư

$68.000.000

 Không giao sản phẩm: 29%

 Không ñược sử dụng: 47%

 Bỏcuộc: 19%

 ðược sửdụng sau khi ñã chỉnh sửa: 3%

 Tốt: 2%

Khủng hoảng phần mềm

Khái ni ệ m

Công ngh ệ ph ầ n m ề m

 nghiên cứu và phát triển các phương pháp,

kĩthuật và công cụnhằm xây dựng các

phần mềm một cách kinh tế, có ñộ tin cậy cao và hoạt ñộng hiệu quả

 thiết kế, xây dựng, và bảo trì các phần mềm

ph
c tp, bn vng và cht lưng

M ụ c ñ ích

M ụ c ñ ích

 áp d ụ ng th ự c t ế

• các ki ế n th ứ c khoa h ọ c,

• các nguyên t ắ c kinh t ế ,

• các nguyên t ắ c qu ả n lí,

• các k ỹ thu ậ t và công c ụ thích h ợ p

 ñể s ả n xu ấ t và b ả o trì các ph ầ n m ề m nh ằ m b ả o ñả m

4 yêu c ầ u (FQCD):

• ph ầ n m ề m t ạ o ra ph ả i ñ áp ứ ng ñượ c yêu c ầ u ng ườ i s ử

d ụ ng

• ph ầ n m ề m ph ả i ñạ t ñượ c các tiêu chu ẩ n v ề ch ấ t l ượ ng

• giá thành ph ả i n ằ m trong gi ớ i h ạ n ñặ t ra

• ti ế n ñộ xây d ự ng ph ầ n m ề m ph ả i ñả m b ả o

Nguyên t ắ c

Các nguyên t ắ c c ơ b ả n

 Chặt chẽ(rigor and formality)

 Chia nhỏ(separation of concerns)

 Mô-ñun hóa (modularity)

 Trừu tượng (abstraction)

 Phòng ngừa sự thay ñổi (anticipation of change)

 Tổng quát hóa (generality)

 Giải quyết từng bước (incrementality)

Nguyên t ắ c

Ch ặ t ch ẽ (rigor and formality)

 sửdụng mô hình lý thuyết và toán học

 áp dụng cho tất cảcác bước, tất cảcác sản

phẩm

 Ví dụ

• “ch ọ n z là giá tr ị ớ n nh ấ t c ủ a x và y”

• z = max(x, y)

Nguyên t ắ c

Chia nh ỏ (separation of concerns)

 Làm chủ ñộphức tạp

• ch ỉ t ậ p trung m ộ t l ĩ nh v ự c cùng m ộ t lúc

 Chia vấn ñề thành các phần nhỏ hơn

• Gi ả i quy ế t m ộ t ph ầ n nh ỏ s ẽ ñơn giả n h ơ n

• “chia ñể tr ị ” (divide and conquer)

 Có thểchia nhỏtheo

• th ờ i gian: l ậ p k ế ho ạ ch

• khái ni ệ m: giao di ệ n / thu ậ t toán

• x ử lý: chia các x ử lý con

Nguyên t ắ c

Mô- ñ un hóa (modularity)

 Chia nh ỏ ñộ ph ứ c t ạ

• d ễ hi ể u

• d ễ qu ả n lý các h ệ th ố ng ph ứ c t ạ p

 Quan h ệ m ậ t thi ế t v ớ i nguyên t ắ c “chia nh ỏ ”

 Các ph ươ ng pháp mô- ñ un hóa

• chi ế n l ượ c t ừ trên xu ố ng (top-down)

• chi ế n l ượ c t ừ dướ i lên (bottom-up)

 Ch ấ t l ượ ng c ủ a mô- ñ un hóa

• liên k ế t l ỏ ng l ẻ o (low coupling)

• k ế t c ố cao (high cohesion)

Nguyên t ắ c

Tr ừ u t ượ ng (abstraction)

 Lo ạ i b ỏ nh ữ ng gì không quan tr ọ ng

 Ch ỉ xem xét các y ế u t ố quan tr ọ ng

 S ử d ng các mô hình

• mô hình cho ng ườ i s ử d ụ ng

• mô hình cho ng ướ i phát tri ể n

 Ví d ụ

• ngôn ng ữ l ậ p trình / c ấ u trúc ph ầ n c ứ ng

• xây d ự ng tài li ệ u

• ñặ c t ả b ớ i ñ i ề u ki ệ n tr ướ c và sau

Nguyên t ắ c

Phòng ng ừ a s ự thay ñổ i (anticipation of change)

 phần mềm là sản phẩm thường xuyên phải thay ñổi

 dựbáo các yếu tốcó thể thay ñổi

• ả nh h ưở ng có th ể

 các thay ñổi thường gặp

• trong ñặ c t ả yêu c ầ

• trong ng ữ c ả nh s ử d ng

• kh ả năng về công ngh ệ

Nguyên t ắ c

T ổ ng quát hóa (generality)

 xem xét vấn ñềtrong ngữcảnh tổng quát

 giải quyết vấn ñề lớn hơn

 mục ñích

• tái s ử d ng d ễ dàng

• có th ể s ử d ng các công c ụ có s ẵ

• s ử d ụ ng design patterns

• chi phí có th ể tăng cao

Nguyên t ắ c

Gi ả i quy ế t t ừ ng b ướ c (incrementality)

 Nguyên tắc

• xác ñị nh m ộ t ph ầ n (t ậ p con)

• phát tri ể

• ñ ánh giá

• b t ñầ u l ạ i

 Áp dụng cho

• phát tri ể n m ộ t s ả n ph ẩ m

• mô ñặ c t ả / m ộ t ki ế n trúc /

• mô hình phát tri ể

• mô hình l ặ p

Chất lượng phần mềm

Tính ñúng ñắn (correctness)

 thực hiện ñúng các ñặc tảvềchức năng (functional specification)

Tính tin cậy (reliability)

 ñáp ứng ñược những yêu cầu ñặt ra

Tính bền vững (robustness)

 hoạt ñộng tốt trong những ñiều kiện sửdụng khác nhau

Chất lượng phần mềm

Tính hiệu quả (efficiency)

 sửdụng hiệu quảcác nguồn tài nguyên (bộ

nhớ, CPU, )

Tính thân thiện (user friendlyness)

 dễ sửdụng

Tính d ễ ki ể m tra (verifiability)

 dễ kiểm tra chất lượng

Chất lượng phần mềm

Tính d ễ b ả o trì (maintainability)

 dễ xác ñịnh và sửa lỗi

 dễ tạo ra những phiên bản mới khi có sựmở

rộng

Tính tái s ử d ụ ng (reusability)

 dễ tái sử dụng trong những phần mềm mới

Tính kh ả chuy ể n (portability)

 dễ sửdụng trong các môi trường mới

Chất lượng phần mềm

Tính d ễ hi ể u (understandability)

 dễ hiểu ñối với người sửdụng cũng nhưñối

với người phát triển

Tính h ợ p tác (interoperability)

 dễ hợp tác với các phần mềm khác

Sản xuất hiệu quả (productivity)

 tiến trình sản xuất phần mềm phải hiệu quả

Chất lượng phần mềm

Khả năng giao sản phẩm ñúng hạn (timeliness)

 giao sản phẩm theo từng gói

Tính trong suốt (visibility)

 ñối với người phát triển/người quản lý

• hi ể u r ỏ ti ế n ñộ phát tri ể

• hi ể u r ỏ ả nh h ưở ng c ủ a các quy ế ñị nh

 ñối với khách hàng

• hi ể u r ỏ ti ế n ñộ phát tri ể

• hi ể u r ỏ ả nh h ưở ng c ủ a các quy ế ñị nh

Chất lượng phần mềm

S ự th ỏ a hi ệ p gi ữ a các tiêu chu ẩ n ch ấ t

l ượ ng

tính thân thi ệ n / tính b ề n v ữ ng

tính kh ả chuy ể n / tính hi ệ u qu ả

Phân loại phần mềm

Các hệthống thông tin (Information Systems)

 quản lý thông tin

 cơ sởdữliệu + giao tác

Các hệthống thời gian thực (Real-Time System)

 các hệthống khi hoạt ñộng cần phải trảlời các sự kiện với một thời gian ñược quy ñịnh nghiêm ngặt

Phân loại phần mềm

Các hệthống phân tán (Distributed Systems)

 mạng máy tính

 phân tán dữliệu

 phân tán xửlí

Các hệthống nhúng (Emmbedded Systems)

 giao tiếp với các hệthống/mạch ñiện tử