Bài giảng Bộ môn Công nghệ phần mềm - Bài 1: Giới thiệu chung về Công nghệ phần mềm

Bài 1 - Giới thiệu chung về công nghệ phần mềm. Bài giảng khái quát chung về bộ môn công nghệ phần mềm, trong đó bao gồm các nội dung như: Định nghĩa phần mềm, phân loại phần mềm, công nghệ phần mềm, các giai đoạn phát triển phần mềm, mô hình thác nước, các mô hình tiến hóa.. Cuối bài giảng có câu hỏi ôn tập nhằm giúp cho sinh viên nắm vững được kiến thức hơn. Mời các bạn cùng tham khảo.

Gi i thi u chung v   ớ ệ ề

BM CNPM – Khoa CNTT – 

HVKTQS 10/2012

Tài li u tham kh o môn h c ệ ả ọ

 Wendy  Boggs,  Michael  Boggs.  Mastering  UML  with  Rational  Rose 

2002. Copyright © 2002 SYBEX Inc

 Đoàn Văn Ban. Phân tích, Thi t k  và L p trình Hế ế ậ ướng đ i tố ượng ­ 

1997 Nxb Th ng kê Vi t nam.ố ệ

Gi i thi u chung ớ ệ

 Đ nh nghĩa ph n m m và phân lo i ph n m mị ầ ề ạ ầ ề

 Khái ni m Công ngh  ph n m m ệ ệ ầ ề

 L ch s  ti n tri n Công ngh  ph n m m ị ử ế ể ệ ầ ề

 Các giai đo n s n xu t ph n m m thông thạ ả ấ ầ ề ường s   bao g m: ẽ ồ

(2) các c u trúc d  li u tr  giúp CT thao tác  ấ ữ ệ ợ

v i thông tin,  ớ

(3) các tài li u mô t  ho t đ ng cũng nh  s   ệ ả ạ ộ ư ử

d ng CT ụ

Phân lo i ph n m m ạ ầ ề

 Nhóm các ch ng trình  ng d ng có tính h   ươ ứ ụ ệ

th ng: ố

 Nhóm  các  ch ươ ng  trình  x   lí  d   li u  đa  năng:  ử ữ ệ

Ch ươ ng trình h  chuyên gia, h  mô ph ng, h  t   ệ ệ ỏ ệ ự

Công ngh  ph n m m ệ ầ ề

 Công ngh  ph n m m ệ ầ ề  là m t lĩnh v c nghiên  ộ ự

c u c a tin h c nh m đ a ra các  ứ ủ ọ ằ ư nguyên lý, 

ph ng pháp, công c , ph ng ti n ươ ụ ươ ệ  giúp cho 

Công ngh  ph n m m ệ ầ ề

 Công ngh  ph n m m ệ ầ ề  là s  thi t l p và  ự ế ậ

s   d ng  các  nguyên  lý  k   thu t  đúng  ử ụ ỹ ậ

đ n  đ   xây  d ng  các  ph n  m m  m t  ắ ể ự ầ ề ộ cách kinh t , tin c y, và có th  làm vi c  ế ậ ể ệ

N i dung c a CNPM ộ ủ

 Tìm hi u yêu c u c a bài toán ể ầ ủ , yêu c u c a khách  ầ ủ hàng, thu th p đ y đ  các thông tin và phân tích theo  ậ ầ ủ

m i khía c nh k  c  chi u r ng l n chi u sâu ọ ạ ể ả ề ộ ẫ ề

 Đ i v i đ c t  c a ch ố ớ ặ ả ủ ươ ng trình , nêu đ ượ c các tính 

ch t, đ c tr ng c a d  li u vào và ra mà không c n  ấ ặ ư ủ ữ ệ ầ quan tâm đ n n i dung các thao tác bên trong c a  ế ộ ủ

nó. Đ c t  có th  s  d ng các công th c ho c mô  ặ ả ể ử ụ ứ ặ hình toán h c đ  đ c t  m t cách hình th c ho c  ọ ể ặ ả ộ ứ ặ

dùng ngôn ng  t  nhiên đ  di n t  m t cách phi hình  ữ ự ể ễ ả ộ

th c ho c k t h p c  hai ứ ặ ế ợ ả

 Thi t k  ch ế ế ươ ng trình  b ng ph ằ ươ ng pháp l p trình có  ậ

c u trúc, h ấ ướ ng đ i t ố ượ ng.

N i dung c a CNPM ộ ủ

 Ki m th ể ử  ch ươ ng trình m t cách có h  th ng:  ộ ệ ố

ch y th  ch ạ ử ươ ng trình v i nhi u b  d  li u  ớ ề ộ ữ ệ

khác nhau,  ki m tra phát hi n l i, ki m tra  ể ệ ỗ ể

tính  n đ nh, kích th ổ ị ướ c vùng nh , vùng nh   ớ ớ nháp c a ch ủ ươ ng trình và đ  ph c ộ ứ

 Ki m ch ng ể ứ  tính đúng đ n c a ch ắ ủ ươ ng trình.

 Đánh giá ch t l ấ ượ ng  c a ch ủ ươ ng trình.

 Qu n lý vi c thi t k , cài đ t  ả ệ ế ế ặ v n hành và  ậ

b o trì ph n m m ả ầ ề , cung c p các ph n m m  ấ ầ ề

tr  giúp liên quan cho ng ợ ườ ử ụ i s  d ng.

Các giai đo n phát tri n PM ạ ể

 Xác đ nh rõ các ch c năng h  th ng: ị ứ ệ ố  

 Chia ra t ng kh i l n t ừ ố ớ ươ ng đ i đ c l p và  ố ộ ậ giao cho t ng nhóm ng ừ ườ i th c hi n.  ự ệ

 M i  nhóm  ng ỗ ườ i  ph i  ch   trách  nhi m  t   ả ụ ệ ừ

vi c thi t k  ­ s n xu t ­ th  nghi m theo  ệ ế ế ả ấ ử ệ

m t  nguyên  t c  nh t  đ nh  và  m t  ngôn  ộ ắ ấ ị ộ

ng  cùng v i c  s  d  li u th ng nh t.  ữ ớ ơ ở ữ ệ ố ấ

 Sau đó ghép n i các kh i thành kh i l n ố ố ố ớ

Các giai đo n phát tri n PM ạ ể

 S a ch a và th  nghi m n u th y c n thi t: ử ữ ử ệ ế ấ ầ ế  

 Đây là giai đo n mang tính n i b  c a nhóm phát tri n ph n ạ ộ ộ ủ ể ầ

m m. H  th ng có th  đề ệ ố ể ược chia thành nhi u ph n nh  ề ầ ỏ

(module) r i r c nhau. ờ ạ

 Do v y khi xây d ng xong chúng ta c n ph i th  nghi m ậ ự ầ ả ử ệcho t ng module đó. Sau đó ti n hành tích h p các module ừ ế ợ

l i đ  t o thành h  th ng hoàn ch nh. Vi c ki m th  tích ạ ể ạ ệ ố ỉ ệ ể ử

h p ph i đợ ả ược ti n hành. ế

 Các thay đ i có th  đổ ể ược thêm vào; các ý ki n đóng góp ế

c a khách hàng cũng đủ ược ghi nh n và đ a vào trong ph n ậ ư ầ

m m t i giai đo n cu i cùng này.ề ạ ạ ố

Các giai đo n phát tri n PM ạ ể

 Bàn giao s n ph m cho khách hàng, tìm hi u ý ki n  ả ẩ ể ế

c a khách hàng đ  quy t đ nh nhân b n n u nó t t  ủ ể ế ị ả ế ố

ho c là đ  s a đ i.  ặ ể ử ổ Đào t o ng i s  d ng : ạ ườ ử ụ

 Trong quá trình t  khi tìm hi u nhu c u c a khách hàng cho ừ ể ầ ủ

đ n khi hoàn thi n, trong th i k  trế ệ ờ ỳ ước kia, trung bình m i ỗ

người trong m t ngày ch  làm độ ỉ ược 5 ho c 6 l nh. Khi đó có ặ ệ

th  nói “L p trình ph n m m h t s c n ng nh c”. ể ậ ầ ề ế ứ ặ ọ

 Chính vì v y ngậ ười ta ph i c  g ng s  d ng nh ng chả ố ắ ử ụ ữ ương trình con (modul) chương trình c a nh ng ngủ ữ ười đi trướ ạc t o 

ra  (thường  đ   trong  th   vi n)  và  đ ng  th i  ngể ư ệ ồ ờ ười  ta  cũng 

t o ra các modul thêm vào th  vi n đ  ngạ ư ệ ể ười khai thác có 

th  dùng.ể

Các giai đo n phát tri n PM :  ạ ể cách nhìn t ng quát h n ổ ơ

 Giai  đ an  xác  đ nh  (Definition  phase):  ọ ị Xác đ nh n i dung s  th c hi n (what) ị ộ ẽ ự ệ

 Giai  đ an  phát  tri n  (Development  ọ ể phase):  Xác  đ nh  cách  th c  phát  tri n  ị ứ ể (how)

 Giai  đ an  h   tr   (support  phase):  H   ọ ỗ ợ ỗ

tr  thay đ i có th  x y ra và b o trì h   ợ ổ ể ả ả ệ

th ng ố

Quá trình phát tri n ph n m m ể ầ ề

• Quá trình PM là l  trình đ  xây d ng các s n ph m ph n m m ch t l ộ ể ự ả ẩ ầ ề ấ ượ ng cao.

• Quá trình ph n m m đ ầ ề ượ c đi u ch nh đ  đáp  ng nhu c u c a các k  s  ph n ề ỉ ể ứ ầ ủ ỹ ư ầ  

m m và  ề các nhà qu n lý  ả khi h  t ọ i n hành ế  phát tri n m t s n ph m ph n m m ể ộ ả ẩ ầ ề

• Quá trình ph n m m cung c p m t khuôn kh  cho các ho t đ ng qu n lý  ầ ề ấ ộ ổ ạ ộ ả đem l i  ạ

s  d   ự ễ dàng trong ki m soát ể

• Quá trình ph n m m hi n đ i ph i  ầ ề ệ ạ ả linh ho t ạ , ch  ỉyêu c u nh ng ho t đ ng,  ầ ữ ạ ộ nh ng  ữ

s   ự ki m soát,  ể nh ng ữ  công c   ụ làm vi c thích h p cho nhóm hay s n ph m ệ ợ ả ẩ

• Các d  án  ự khác nhau đòi h i quá trình ph n m m khác nhau ỏ ầ ề

• Các s n ph m công vi c c a k  s  ph n m m (ch ả ẩ ệ ủ ỹ ư ầ ề ươ ng trình, tài li u, d  li u)  ệ ữ ệ

đ ượ c s n xu t nh  là  ả ấ ư hệ qu  c a các ho t đ ng đ ả ủ ạ ộ ượ c xác đ nh b i quá trình  ị ở

ph n m m ầ ề

• Các ch  s  t t nh t  ỉ ố ố ấ đ  đánh giá ể  m t quá trình ph n m m là ch t l ộ ầ ề ấ ượ ng,  tính k p  ị

th i, kh  năng t n t i lâu dài c a s n ph m ph n m m ờ ả ồ ạ ủ ả ẩ ầ ề

Quá trình PT PM

• Communication 

– H p tác v i khách hàng và thu th p yêu c u ợ ớ ậ ầ

• Planning 

– Thi t l p k  ho ch công vi c, mô t  r i ro k  thu t, danh sách ế ậ ế ạ ệ ả ủ ỹ ậ  các tài nguyên 

c n thi t ầ ế , các s n ph m  ả ẩ c a  ủ công vi c, và  ệ xác đ nh l ch trình ị ị  công vi c  ệ

• Modeling 

– creation of models to help developers and customers understand the requires  and software design

• Construction 

– sinh code và ki m th ể ử

• Deployment 

– software delivered for customer evaluation and feedback

Mô hình Thác n ướ c

 Nh ượ c  đi m:  Nhi u  khi  đ n  giai  đo n  tích  ể ề ế ạ

h p  th ợ ườ ng  x y  ra  nhi u  v n  đ   tr c  tr c  ả ề ấ ề ụ ặ trong ghép n i ố

Nh ượ c đi m (chi ti t) ể ế

 Mô hình này gi  đ nh r ng các yêu c u c a m t h  th ng ả ị ằ ầ ủ ộ ệ ố ph iả  

được c  đ nhố ị  (ví d , ụ được v ch rõạ ) trước khi b t đ u thi t k  ắ ầ ế ế

Đi u  này  có  th   cho ề ể phép  t   đ ng  hóa  thi t  kự ộ ế ế  h   th ng. ệ ố

Nh ng đ i v i h  th ng m i, xác đ nh các yêu c u ư ố ớ ệ ố ớ ị ầ thường khó khăn do  ngườ ử ụi s  d ng th m chí không bi t các yêu c u. Do ậ ế ầ

đó, có yêu c u không thay đ i là không th c t  đ i v i các d  ầ ổ ự ế ố ớ ự

án nh  v y.ư ậ

 C  đ nh ố ị các yêu c u thầ ường đòi h i ph i l a ch n ph n c ng ỏ ả ự ọ ầ ứ(b i vì nó là m t ph n c a đ c t  yêu c u). M t d  án l n có ở ộ ầ ủ ặ ả ầ ộ ự ớ

th  ph i m t vài năm đ  hoàn thành. N u ph n c ng để ả ấ ể ế ầ ứ ượ ực l a 

ch n đ u tiên, sau đó do t c đ  công ngh  thay đ i, ọ ầ ố ộ ệ ổ thì có kh  ảnăng  các  ph n  m m  cu i  cùng  s   s   d ng  m t  công  ngh  ầ ề ố ẽ ử ụ ộ ệ

ph n c ng ầ ứ s p ắ l i th i. Đi u này rõ ràng là không thích h p cho ỗ ờ ề ợcác h  th ng ph n m m nh  v y.ệ ố ầ ề ư ậ

 L a ch n nhanh nh ng ch c năng chính đ   ự ọ ữ ứ ể phát  tri n  sau  đó  đ a  cho  ng ể ư ườ i  s   d ng  ử ụ đóng  góp  ý  ki n,  đ a  ng ế ư ườ i  dùng  dùng  th   ử cho đ n khi đ t yêu c u ế ạ ầ

 Ư u đi m: Không có giai đo n tích h p, ng ể ạ ợ ườ i  dùng  đ ượ c  ti p  c n  v i  h   th ng  ngay  t   ế ậ ớ ệ ố ừ

nh ng giai đo n đ u đ  b  sung hoàn thi n  ữ ạ ầ ể ổ ệ

ph n m m theo đúng yêu c u ầ ề ầ

 Đánh giá và gi m thi u r i ro: r i ro đả ể ủ ủ ược đánh giá và th c ự

hi n cệ ác hành đ ng đ  gi m thi u r i ro.ộ ể ả ể ủ

 Phát tri n vể à đánh giá: sau khi đánh giá r i ro s  ch n l a 1 ủ ẽ ọ ự

mô hình phát tri n c  th ể ụ ể

 Có th  xem x ể é t thêm 2 giai đ an nh :  ọ ỏ

 H  tr  ­ cỗ ợ ài đ tặ

 L y ý ki n khấ ế ách hàng 

Mô hình xo n  c (ti p t c) ắ ố ế ụ

Mô hình phát tri n tăng d n ể ầ

 Phát  tri n  h   th ng  c ể ệ ố à ng  nhanh  càng 

t t=> C i biên h  th ng cho đ n khi đ t  ố ả ệ ố ế ạ

đ ượ c yêu c u đ t ra ầ ặ

 Là  bi n th  c a mô h ế ể ủ ì nh ti n h ế ó a, có ý 

và xo n  c, nh ng th c hi n trên t ng  ắ ố ư ự ệ ừ

kh i  đ c  l p,  m i  kh i  đ u  c ố ộ ậ ỗ ố ề ó  Đ c  t ,  ặ ả thi t  k ,  tri n  khai  t ế ế ể í ch  h p,  Chuy n  ợ ể giao khách hàng.

Mô hình UP (RUP)

Phát tri n h  th ng h ể ệ ố ì nh th c  ứ hoá

 Đ ượ c mô t  v i c ả ớ ác b ướ c:

 Xác đ nh yêu c u ị ầ

 Đ c t  h ặ ả ình th c ứ

 Bi n đ i h ế ổ ì nh th c ứ

 Ki m th  t ể ử í ch h p v ợ à  h  th ng ệ ố

 T  t ư ưở ng ch ính là bi u di n c ể ễ ác đ c t  yêu c u b ng c ặ ả ầ ằ ác ký pháp toán h c ọ

 Á p d ng c ụ á c bi n đ i kh ế ổ á c nhau đ  chuy n t  đ c t  h ể ể ừ ặ ả ình th c ­> ch ứ ươ ng tr ì nh

 Khi chuy n đ i c ể ổ ác bi u di n c a đ c t  đ ể ễ ủ ặ ả ượ c chi ti t d n nh ng luôn đ ế ầ ư ượ c 

đ m b o t ả ả ính đúng đ n=> Ch ắ ươ ng tr ì nh là tri n khai đ ể ú ng c a đ c t ủ ặ ả

 Ư u đi m:  ể

 Có th   ể áp d ng ch ng minh t ụ ứ í nh đúng đ n c a đ c t ắ ủ ặ ả

 Ch ng minh ch ứ ươ ng tr ì nh đáp  ng đ ứ ượ c yêu c u c a đ c t  đã cho ầ ủ ặ ả

 Chi phí đ c t  cao, nh ng chi ph ặ ả ư í  sau đó l i nh  h n nhi u so v i ph ạ ỏ ơ ề ớ ươ ng ph á p khác

 D  theo dõi c ễ á c b ướ c nh  trong qu ỏ á  trình chuy n đ i ể ổ

Mô hình h ướ ng th à nh ph n ầ

 D a trên k  thu t t ự ỹ ậ á i s  d ng m t c ử ụ ộ á ch có h   ệ

th ng, đ ố ượ í c t ch h p t  nhi u th ợ ừ ề à nh ph n  ầ

đang t n t i ho c c ồ ạ ặ á c thành ph n th ầ ươ ng 

m i ạ

 Các tr ng th ạ á i chính c a quy tr ủ ì nh bao g m:  ồ

 Phân tích thành ph n s n c ầ ẵ ó

 Đi u ch nh yêu c u ề ỉ ầ

 Thi t k  h  th ng v i k  thu t t ế ế ệ ố ớ ỹ ậ á i s  d ng ử ụ

 Xây d ng v ự à  tích h p h  th ng ợ ệ ố

 Giao ti p  ế tr c ti p  ự ế đ ượ ư c  a  chu ng h n giao ti p b ng văn b n ộ ơ ế ằ ả

 Thông tin ph n h i liên t c và s  tham gia c a khách hàng là c n thi t cho  ả ồ ụ ự ủ ầ ế

vi c phát tri n ph n m m ch t l ệ ể ầ ề ấ ượ ng t t ố

 Thi t k  đ n gi n  ế ế ơ ả và hoàn thi n d n theo ệ ầ  th i gian là m t cách ti p c n t t  ờ ộ ế ậ ố

h n so v i thi t k   ơ ớ ế ế t ng quát ph c t p ngay t  đ u ổ ứ ạ ừ ầ  đ  x  lý t t c  các tình  ể ử ấ ả

hu ng có th  x y ra ố ể ả

 Ngày bàn giao s n ph m ả ẩ  đ ượ c quy t đ nh b i các nhóm các cá nhân tài  ế ị ở năng và có quy n  ề (và không b  chi ph i b i ng ị ố ở ườ i khác ).

 Là các ph n m m kh ầ ề á c nhau đ ượ c xây d ng trên c   ự ơ

s  nh ng mô h ở ữ ì nh và ph ươ ng ph á p c  th  Cung c p  ụ ể ấ

s  tr  gi ự ợ ú p cho vi c t  đ ng hay b ệ ự ộ á n t  đ ng h ự ộ ó a 

các ho t đ ng ph ạ ộ á t tri n ph n m m. C ể ầ ề ó  2 m c: b ứ à n 

th  v ợ à  môi tr ườ ng ph á t tri n, t t c  đ ể ấ ả ượ c g i l ọ à  k   ỹ

ngh  ph n m m c ệ ầ ề ó  s  tr  gi ự ợ ú p c a m ủ á y tính 

(CASE).

 Bàn th  (workbench): Thông tin chợ úng t o ra cạ ó th  dể ùng cho công c  khụ ác hay giai đo n phạ át tri n ti p theo.ể ế

 Môi trường (Environment): H  th ng tr  giệ ố ợ úp phát tri n ph n ể ầ

m mề

 T i sao CASE quan tr ng?  ạ ọ

 Ph n m m so n th o văn b n (Text Definition software) ầ ề ạ ả ả

 Ph n m m giao di n kho ch a (Repository interface software) ầ ề ệ ứ

 Ph n m m đ ầ ề á nh giá (Evaluative software)

 Giao di n ng ệ ườ ử ụ i s  d ng (Human Interface)

Phân lo i c ạ á c công c  ph ụ á t 

 L p tr ậ ì nh (Bàn th  cho m c đ ợ ụ í ch chung, Bàn th   ợ cho ngôn ng  c  th ) Ki m th ữ ụ ể ể ử

 Môi tr ườ ng ph á t tri n: Môi tr ể ườ ng t í ch h p,  ợ Môi tr ườ ng cho ti n tr ế ì nh

Câu h i ỏ

nguyên thông tin

Tài li u tham kh o bài gi ng ệ ả ả

 R. Pressman, K  ngh  ph n m m. T p 1, 2, 3. NXB  ỹ ệ ầ ề ậ Giáo  d c,  Hà  N i,  1997  (Ng ụ ộ ườ i  d ch:  Ngô  Trung  ị