Bài giảng Môn học phát triển vận hành và bảo trì phần mềm

Môn học PHÁT TRIỂN VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ PHẦN MỀM KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BỘ MÔN CNPM --------0O0-------- GIỚI THIỆU MÔN HỌC • Số ĐVHT: 3 • Các môn học trước: CNPM, Phát triển phần mềm hướng đối tương, lập trình hướng đối tượng, kiểm thử phầm mềm, đặc tả hình thức • Nội dung tóm tắt: – Các khái niệm liên quan đến công nghệ phần mềm – Nhấn mạnh các hoạt động trong hai giai đoạn cuối của quy trình sản xuất phần mềm theo công nghệ: Phát triển, vận hành và bảo trì sản phẩm phần mềm GIỚI THIỆU MÔN HỌC(tt) • Tài liệu tham khảo [1] Software Engineering a Practitioner's approach; Roger S.Pressman [2] Designing Object System; Steve Cook, John Danniels [3] Analyzing Requirement and Defining Solution Architechtures; Ian Lewis - Bruce Nielson [4] UML toolkit; Hans-Erick Ericsson [5] A Discipline for software engineering; Watts S.Humphrey GIỚI THIỆU MÔN HỌC(tt) [6] Microsotf Application Architecture Guide; 2nd Edition; Microsoft Corporation ISBN: 9780735627109; 2009 [7] With the J2EETM Platform, Second Edition; Inderjeet Singh, BethStearns, Mark Johnson, and the Enterprise Team, 2002 • Hình thức đánh giá: »Thang điểm môn học: 10 »Thi giữa kỳ và điểm kiểm tra thường xuyên: chiếm 30% kết quả cuối cùng »Thi cuối kỳ: chiếm 70% kết quả cuối cùng GIỚI THIỆU MÔN HỌC (tt) NỘI DUNG Chương 1: TỔNG QUAN Chương 2: PHÁT TRIỂN PHẦN MỀM Chương 3: VẬN HÀNH PHẦN MỀM Chương 4: BẢO TRÌ PHẦN MỀM Chương 1: TỔNG QUAN Mục đích: Nhắc lại một số lý thuyết trong môn học công nghệ phần mềm để thấy được những kiến thức mà môn học sẽ đặt trọng tâm NỘI DUNG CHÍNH 1.1 Nhắc lại một số k/n liên quan đến CNPM 1.1.1 Định nghĩa CNPM 1.1.2 Tiến trình, phương pháp, công cụ 1.1.3 Một cái nhìn tổng quan về CNPM 1.2 Mô tả chu trình phát triển của một phần mềm 1.2.1 Sản xuất phần mềm – một BT phức tạp 1.2.2 Chu trình phát triển của một sản phẩm p/m 1.2.3 Các g/đoạn của chu trình phát triển p/m 1.1 Nhắc lại một số khái niệm liên quan đến CNPM 1.1.1 Định nghĩa CNPM * Định nghĩa CNPM cổ điển (Fritz Bauer) “Công nghệ phần mềm là sự thiết lập và sử dụng các nguyên tắc khoa học nhằm mục đích tạo ra các sản phầm phần mềm một cách kinh tế mà các sản phầm phần mềm lại hoạt động một cách hiệu quả và tin cậy trên các máy tính” * Định nghĩa khác về CNPM - CNPM là các quy trình đúng kỷ luật và có định lượng được áp dụng cho sự phát triển, thực thi và bảo trì các hệ thống thiên về phần mềm. - CNPM tập trung vào quy trình, sự đo lường, sản phẩm, tính đúng thời gian và chất lượng 1.1.2 Tiến trình, phương pháp, công cụ • Tiến trình (process): Định nghĩa một bộ khung các tiêu chuẩn được thiết lập để triển khai CNPM • Phương pháp (method): Chỉ ra cách thức (“how to”) thực hiện những công việc cụ thể, như: • Phân tích đặc tả yêu cầu • Thiết kế • Xây dựng chương trình • Kiểm tra • Sửa lỗi • .... • Công cụ (tools): - Cung cấp các hỗ trợ tự động hay bán tự động đối với tiến trình và phương pháp. - Các công cụ được tích hợp thành CASE (Computer Aided Software Engineering) - Một số Case Tools như: UML, Enterprise Architecture, Rasional Rose….. 1.1.3 Một cách nhìn tổng quan về công nghệ phần mềm • CNPM có thể chia làm 3 giai đoạn lớn: – Giai đoạn định nghĩa: Phân tích hệ thống (software engineering); hoạch định đề tài dự án (software project management); phân tích yêu cầu (requirement analysis) – Giai đoạn phát triển: Thiết kế phần mềm (software developtment); sinh mã (code generation); kiểm tra phần mềm (software testing) – Giai đoạn vận hành và bảo trì : Sửa lỗi (correction), thay đổi môi trường thực thi (adaptation), nâng cấp (enhancement) 1.2 MÔ TẢ CHU TRÌNH PHÁT TRIỂN P/M • 1.2.1 Sản xuất p/m – một bài toán phức tạp • 1.2.2 Chu trình phát triển p/m • 1.2.3 Các giai đoạn ↑ P/M 1.2.1 Sản xuất p/m – một bài toán phức tạp • Một số lý do thường gặp: – Developers khó hiểu đúng những gì Users cần – Yêu cầu thường thay đổi trong (t) phát triển – Yêu cầu thường được mô tả bằng văn bản, dài dòng, khó hiểu, thậm chí mâu thuẫn => k/n phát triển? Một số lý do thường gặp: – Developers khó nhận thức thấu đáo các mối quan hệ tiềm ẩn và phức tạp cần được thể hiện chính xác trong các ứng dụng lớn – Khả năng nắm bắt các dữ liệu phức tạp của con người tại một thời điểm là có hạn – Khó định lượng chính xác hiệu xuất của các thành phần và thỏa mãn chính xác sự mong chờ từ phía người dùng – Lựa chọn p/c và p/m thích hợp cho 1 solution là 1 trong những thách thức lớn đối với Designers Một số lý do thường gặp: • P/M cần phải có khả năng thích ứng và mở rộng => P/m đứng vững trước những biến đổi trong môi trường dù từ phía cộng đồng người dùng hay công nghệ => Một số khuyết điểm thường gặp: – Không hỗ trợ tốt các chức năng nghiệp vụ cần thiết (Hiểu ko đúng những gì người dùng cần) – Hệ thống ko thể thích ứng cho phù hợp với những thay đổi về yêu cầu – Các Module không khớp với nhau – Phần mềm khó bảo trì và nâng cấp, mở rộng – Phát hiện trễ các lỗ hổng của dự án Một số khuyết điểm thường gặp: – Chất lượng phần mềm kém – Hiệu năng của phần mềm thấp – Các thành viên trong nhóm không biết được ai đã thay đổi cái gì, khi nào, ở đâu, tại sao phải thay đổi. 1.2.2 – Chu trình phát triển p/m (Software Development Life Cycle) Khái niệm: Chu trình p/triển p/mềm là một chuỗi các hoạt động của nhà phân tích (Analyst), nhà thiết kế (Designer), người lập trình (Developer) ngoài ra cần sự hợp tác của người dùng (User) và các chuyên gia lĩnh vực (Domain Expert) để phát triển và thực hiện một hệ thống thông tin Nhà phân tích • Là người nghiên cứu yêu cầu của khách hàng/người dùng để: - Đ/nghĩa phạm vi cho bài toán, - nhận dạng nhu cầu của một tổ chức, - xác định xem nhân lực, phương pháp và công nghệ máy tính có thể => nhằm cải thiện một cách tốt nhất công tác của tổ chức này ( => p/m có ý nghĩa, được mong muốn) Nhà thiết kế • T/kế hệ thống theo hướng cấu trúc của database, screens, forms và reports • Quyết định các y/cầu về p/cứng và p/mềm cho hệ thống cần được phát triển. Chuyên gia lĩnh vực (Domain Experts) • Là những người hiểu thực chất vấn đề và tất cả những sự phức tạp của hệ thống cần tin học hoá => Q/trình p/triển p/m sẽ có rất nhiều thuận lợi nếu đội ngũ làm p/mềm có được sự trợ giúp của họ Lập trình viên • Là những người dựa trên các phân tích và thiết kế để viết chương trình (coding) cho hệ thống bằng ngôn ngữ lập trình đã được thống nhất. Người dùng Là đối tượng phục vụ của hệ thống cần được phát triển 1.2.3 Các giai đoạn ↑ P/M a) Nghiên cứu sơ bộ • Trả lời câu hỏi: “Đây có đúng là một hệ thống để thực hiện không/được mong muốn không?” • Hình thành các ý tưởng cho dự án. Ý tưởng này đi // với việc nắm bắt các yêu cầu mà xuất hiện trong giai đoạn khởi đầu để hoàn tất 1 phát biểu: “Hệ thống mà chúng ta mong muốn sẽ làm được những việc như sau …….” • Các hoạt động thường được thực hiện trong giai đoạn này: - Thu thập các ý tưởng: Đến từ nhiều nguồn khác nhau (khách hành, chuyên gia lĩnh vực, các nhà p/triển khác, chuyên gia về kỹ nghệ, các bản nghiên cứu khả thi, xem xét các hệ thống đang tồn tại) – Nhận biết rủi ro (rủi ro của dự án, rủi ro của sản phẩm, rủi ro của doanh nghiệp) – Nhận biết các giao diện bên ngoài – Nhận biết các chức năng chính mà hệ thống cần cung cấp – Tạo một vài nguyên mẫu người dùng để “minh chứng các k/n của hệ thống” • Nhóm nc cần xem xét: – Các y/c của doanh nghiệp – Các nguồn tài nguyên có thể s/dụng – Các công nghệ, cộng đồng người dùng cũng như các ý tưởng của họ đối với hệ thống mới  Tạo 1 phiên bản thô về lịch trình và kế hoạch sd tài nguyên Kết quả nc nếu được thực hiện: * Tốt: lập lên 1 tập hợp các y/cầu (dù ở mức độ khái quát cao) đối với h/thống khả thi và được mong muốn * Ko tốt: sẽ dẫn đến các hệ thống: - Ko mong muốn - Đắt tiền - Bất khả thi - và được định nghĩa lầm lạc => Thường không được hoàn thành hay ko được sd b) Phân tích yêu cầu • Là giai đoạn thường được coi là quan trọng nhất trong các giai đoạn: hiểu hệ thống cần xây dựng. => Người thực hiện công việc này là nhà phân tích. • P/tích nhằm trả lời câu hỏi: Hệ thống cần phải làm gì? • Các công việc cần làm: – Nc chi tiết hệ thống doanh nghiệp hiện thời, – Tìm ra nguyên lý hoạt động của nó và những vị trí có thể được nâng cao, cải thiện – Nc xem xét các chức năng mà hệ thống cần cung cấp, mối quan hệ của chúng với bên trong và bên ngoài hệ thống => Nhà phân tích và người dùng cùng cộng tác b) Phân tích yêu cầu • Mục tiêu của giai đoạn p/tích – Xác định hệ thống cần phải làm gì. – Nghiên cứu thấu đáo tất cả các chức năng cần cung cấp và những yếu tố liên quan – Xây dựng một mô hình nêu bật bản chất vấn đề từ một hướng nhìn có thực (trong đời sống thực) – Trao định nghĩa vấn đề cho chuyên gia lĩnh vực để nhận sự đánh giá, góp ý. => Kết quả của giai đoạn phân tích là bản Đặc Tả Yêu Cầu (Requirements Specifications). b) Phân tích yêu cầu c) Thiết kế hệ thống • Nhằm trả lời câu hỏi chính: Hệ thống làm cách nào để thỏa mãn các yêu cầu đã được nêu trong Đặc Tả Yêu Cầu? • Các công việc thường được tiến hành: – Nhận biết form nhập liệu tùy theo các thành phần dữ liệu cần nhập. – Nhận biết reports và những output mà hệ thống mới phải sản sinh – Thiết kế forms (vẽ trên giấy hay máy tính, sử dụng công cụ thiết kế) Các công việc thường được tiến hành: - Nhận biết các thành phần dữ liệu và mối quan hệ dữ liệu để tổ chức quản lý, lưu trữ database - Ước tính các thủ tục giải thích quá trình xử lý từ input đến output. - Phân chia các thành phần vào các vùng liên quan và lựa chọn cách thức tổ chức quản lý thích hợp => kiến trúc ứng dụng thích hợp => Kết quả giai đoạn thiết kế là Đặc Tả Thiết Kế (Design Specifications). d) Xây dựng p/mềm • Là giai đoạn viết lệnh (code) • Từng người viết code sẽ : – Mã hóa để thực hiện những yêu cầu đã được nhà thiết kế định sẵn. – chịu trách nhiệm viết tài liệu liên quan đến chương trình, giải thích thủ tục (procedure) mà mình tạo nên được viết như thế nào và lý do cho việc này. – tiến hành thử nghiệm phần chương trình của mình, hđ này chia làm 2 bước: • Thử nghiệm đơn vị: – Xây dựng kế hoạch thử – Chạy thử chương trình với dữ liệu giả (dữ liệu thử) => Mục đích ktra chương trình có cho ra kq mong đợi không • Thử nghiệm đơn vị độc lập: – Do thành viên khác trong nhóm đảm nhiệm (đảm bảo tính độc lập) – Thử nghiệm dựa trên kế hoạch người viết code soạn sẵn e) Thử nghiệm hệ thống • Mọi thủ tục được tích hợp và chạy thử, kiểm tra xem mọi chi tiết ghi trong Đặc Tả Yêu Cầu và những mong chờ của người dùng có được thoả mãn ko. • Dữ liệu thử cần được chọn lọc đặc biệt, kết quả cần được phân tích để phát hiện mọi lệch lạc so với mong chờ. f) Vận hành, triển khai • Hệ thống vừa được phát triển đc triển khai đến người dùng • Để đảm bảo hệ thống được sd hữu hiệu nhất, người phát triển cần: – Tạo các tài liệu hướng dẫn sd – Huấn luyện cho người dùng g) Bảo trì, nâng cấp • Bảo trì, nâng cấp để hệ thống phù hợp với các biến đổi môi trường và những y/cầu thay đổi Môn học tập trung vào 2 giai đoạn cuối của CNPM: - Phát triển - Vận hành và bảo trì hệ thống p/m HẾT CHƯƠNG