bài 1 giới thiệu về công nghệ phần mềm

GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM
BÀI 1
© 2008 by Vinh Trong Le
2/41
Nội dung

Phần mềm

Công nghệ phần mềm

Tiến trình phần mềm
© 2008 by Vinh Trong Le
3/41
I. Phần mềm (PM)

Các nội dung chính

Phần mềm là gì

Các thành phần của PM

Vai trò của PM

Đặc trưng của PM

Phân loại PM

Tiến hóa và thách thức
© 2008 by Vinh Trong Le
4/41
Phần mềm là gì?


Khái niệm và định nghĩa

Lệnh (chỉ thị) instructions: Máy tính thực hiện một thao tác.

Chương trình (program): Một chuỗi các lệnh nhằm thực hiện một tác vụ
cụ thể.

Dữ liệu: Thông tin “thô”-> cần xử lý -> Thông tin hữu ích.

Phần mềm: Một hay nhiều chương trình để xử lý dữ liệu.

Nói một cách khác:
“Phần mềm là tập các lệnh để chỉ cho máy tính biết xử lý dữ liệu như
thế nào.”
Hoặc:
“Phần mềm chạy -> dữ liệu được xử lý.”
© 2008 by Vinh Trong Le
5/41
Các thành phần của PM

Chương trình máy tính

Mã nguồn

Mã máy

Các cấu trúc dữ liệu

Cấu trúc làm việc (Bộ nhớ trong)


Cấu trúc lưu trữ (Bộ nhớ ngoài)

Tài liệu

Hướng dẫn sử dụng <- người dùng

Tham khảo kỹ thuật <- người bảo trì

Phát triển <- người kỹ thuật
© 2008 by Vinh Trong Le
6/41
Vai trò PM

PM: Linh hồn của các hệ thống máy tính

Nền tảng trong mọi hoạt động của xã hội ngày nay

Sự phụ thuộc của các nền kinh tế

Thu chi từ PM chiếm đáng kể trong GNP; ví dụ: Năm 2006, Ấn độ xuất khẩu
hơn 30 tỷ USD; thế giới có > 7 triệu kỹ sư CNTT và tạo ra 600 tỷ USD/năm;
Thế giới chi phí cho phần mềm trong năm 2000 khoảng 770 tỷ USD.

Phần mềm sai hỏng -> kinh tế sẽ bị tổn thất: Yahoo mất vài chục tỷ đô la
trong những năm qua

Tạo nên sự khác biệt giữa các tổ chức: Phong cách làm việc và năng
suất lao động


Càng nhiều hệ thống cần phần mềm trợ giúp

Ứng dụng PM có mặt ở mọi nơi, mọi lĩnh vực kinh tế, khoa học, quân
sự, …
© 2008 by Vinh Trong Le
7/41
Đặc trưng của PM

Không mòn cũ, nhưng thoái hóa theo thời gian: Môi trường, nhu
cầu thay đổi -> ko sử dụng

Không lắp ráp từ mẫu sẵn có:

Ko có danh mục cho trước

Sản phẩn đặt hàng theo yêu cầu riêng

Phức tạp, khó hiểu và vô hình

Hệ thống logic khó hiểu: liên kết logic ko nhìn thấy -> phải tư duy trừu
tượng

Không nhìn thấy: ko phải là vật thể vật lý
© 2008 by Vinh Trong Le
8/41
Đặc trưng của PM (tiếp)

Thay đổi là bản chất

Theo thế giới thực để đáp ứng nghiệp vụ, nhu cầu con người.


Thay đổi theo môi trường: phần cứng

Cần phát triển theo nhóm

Quy mô lớn

Thời gian
© 2008 by Vinh Trong Le
9/41
Phân loại phần mềm

Hai cách phân loại chính:

Theo chức năng thực hiện

Theo lĩnh vực ứng dụng

Phân loại theo chức năng

Phần mềm hệ thống: Hệ điều hành, tiện ích tổ chức tệp…

Phần mềm nghiệp vụ: Trợ giúp các hoạt động nghiệp vụ

Sản phẩm theo đơn đặt hàng: Hệ thống TT quản lý (thư viện, kế toán…)

Sản phẩm dùng chung: Office

Phần mềm công cụ: Trợ giúp các quá trình phát triển phần mềm (ngôn
ngữ lập trình, quản lý dự án …)

© 2008 by Vinh Trong Le
10/41
Phân loại phần mềm

Phân loại theo lĩnh vực ứng dụng:

Phần mềm hệ thống: Phục vụ cho các PM khác, tương tác với phần
cứng, phục vụ nhiều người dùng

Phần mềm thời gian thực: Thu thập, xử lý các dữ liệu thời gian thực
(dùng điều khiển các hệ thống tự động)

Phần mềm nghiệp vụ: Xử lý các thông tin nghiệp vụ nghiệp vụ

Phần mềm khoa học kỹ thuật: Mô phỏng vật lý…

Phần mềm nhúng: phụ thuộc vào các thiết bị và thực hiện chức năng bị
hạn chế.
© 2008 by Vinh Trong Le
11/41
Sự tiến hóa của PM

Phần mềm tiến hóa theo phần cứng bao gồm cả quy mô, sự phức
tạp, tốc độ

Sự tiến hóa của PM có thể chia làm 4 giai đoạn:

GĐ 1: 1950-> 1960

Chương trình nhỏ, tính toán chuyên dụng


Xử lý số và xử lý theo lô (batch)

Ngôn ngữ: Mã máy, hợp ngữ

Tiêu chí đánh giá: Nhanh, kích cỡ của bài toán

GĐ 2: -> giữa 1970s

Sản phẩm đa nhiệm, đa người dùng

Xử lý số, ký tự, theo lô và thời gian thực
© 2008 by Vinh Trong Le
12/41
Sự tiến hóa của PM

Ngôn ngữ có cấu trúc

Tiêu chí đánh giá: Nhanh, kích cỡ bài toán, số lượng người dùng.

GĐ 3: -> 1990

Phần mềm cá nhân, mạng, hệ thống lớn và chia sẻ được

Xử lý số, ký tự, multimedia; theo lô, thời gian thực, phân tán và song song

Ngôn ngữ: bậc cao, hướng đối tượng

Tiêu chí đánh giá: Tiện dụng, tin cậy và dễ bảo trì.


GĐ 4: 1900-> nay

Phần mềm lớn, hướng người dùng

Ngôn ngữ: hướng đối tượng và trực quan (Visual)

Tiêu chí đánh giá: Tiện dụng, tin cậy và dễ bảo trì.
© 2008 by Vinh Trong Le
13/41
Tiêu chi PM tốt

PM tốt được nhìn nhận từ 2 phía

Người dùng:

Đủ chức năng nghiệp vụ

Dễ sử dụng, thông minh

Tin cậy, an toàn

Nhà phát triển

Dễ bảo trì

Dễ nâng cấp mở rộng
© 2008 by Vinh Trong Le
14/41
Khó khăn và thách thức


Thống kê:

16% DA đúng lịch, trong ngân sách, sản phẩm chất lượng

31% DA bị dừng

53% DA vượt ngân sách, quá hạn, ít tính năng

Công nghiệp PM: Ngành khổng lồ

Chi phí cho PM: 770 tỷ USD / Năm

Lý do:

Năng lực máy tính tăng nhanh

Thế giới thay đổi nhanh về nghiệp vụ và CN

Ham muốn của người dùng
© 2008 by Vinh Trong Le
15/41
Khó khăn và thách thức (tiếp)
-> cần tiến hóa PM

Công nghệ: Cần có các công nghệ, công cụ hiện đại để phát triển PM

Quản lý: Cần có các phương pháp (CMM-Capability Maturity Model ; CMMI-
Capability Maturity Model Integration )
© 2008 by Vinh Trong Le
16/41

II. Công nghệ PM

Các nội dung chính:

Các định nghĩa

Lịch sử phát triển CNPM

Các yếu tố cơ bản

Các bước chung nhất phát triển PM
© 2008 by Vinh Trong Le
17/41
Các định nghĩa về CNPM

Công nghệ phần mềm (Software Engineering: SE)

Bauer (1969): SE là thiết lập và sử dụng các nguyên lý công nghệ đúng đắn
để được PM 1 cách kinh tế, vừa tin cậy vừa làm việc hiệu quả trên các máy
thực

Sommerville (1995): SE là nguyên lý công nghệ liên quan đến tất cả các
mặt lý thuyết, phương pháp và công cụ của PM.

Pressman (1995): SE là bộ môn tích hợp cả qui trình, các phương pháp, các
công cụ để phát triển PM máy tính

3 mặt cơ bản của SE

Quy trình (thủ tục)


Phương pháp

Công cụ
© 2008 by Vinh Trong Le
18/41
Lịch sử của SE

Bắt đầu (1970s): Các phương pháp lập trình và cấu trúc dữ liệu

Tính modul

Sơ đồ khối và top-down

Lập trình có cấu trúc

Chia chương trình thành các modul

Trừu tượng hóa dữ liệu

Tăng trưởng (nửa đầu 1980s)

Phương pháp phát triển hệ thống: CSDL, phân tích thiết kế hướng cấu trúc

Các bộ công cụ phát triển: Trợ giúp phân tích thiết kế, các ngôn ngữ bậc
cao

Bắt đầu quan tâm đến quản lý: Độ đo phần mềm
© 2008 by Vinh Trong Le
19/41

Lịch sử của SE (tiếp)

Phát triển (Từ giữa 1980s)

Hoàn thiện công nghệ cấu trúc

Phát triển công nghệ đối tượng: Kho dữ liệu, đa phương tiện, định hướng
sử dụng lại (thành phần, mẫu, framework)

Phát triển các mô hình quản lý: Chuẩn quản lý được công nhận (CMM-
IS9000-03)

Tổng hợp: SE Là quá trình công nghệ tích hợp

Quá trình

Phương pháp

Công cụ
Để tạo ra được PM hiệu quả với các điều kiện cho trước
© 2008 by Vinh Trong Le
20/41
Các yếu tố cơ bản

Quá trình:

Xác định trình tự các công việc cần thực hiện

Xác định các tài liệu, sản phẩm cần bàn giao và cách thức thực hiện


Định ra các mốc thời gian (milestones) và sản phẩm đưa ra

Phương pháp: Cách làm cụ thể để xây dựng PM; thường mỗi công đoạn có một
phương pháp riêng

Phân tích: xác định, đặc tả yêu cầu

Thiết kế: đặc tả kiến trúc, giao diện, dữ liệu, thủ tục

Lập trình

Kiểm thử

Quản lý dự án

Công cụ: Computer Aided Software Engineering (CASE)
© 2008 by Vinh Trong Le
21/41
Vòng đời phát triển PM
© 2008 by Vinh Trong Le
22/41
Các bước phát triển PM (1)
© 2008 by Vinh Trong Le
23/41
Các bước phát triển PM (2)

Xác định yêu cầu: Hệ thống làm gì, những ràng buộc nó cần tuân thủ

Phân tích hệ thống: Vai trò PM trong hệ thống, phác họa và chọn phương
án khả thi


Lập kê hoạch: Ước lượng, lập lịch, tổ chức

Phân tích yêu cầu: Các yêu cầu cụ thể (chức năng, ràng buộc);

Đặc tả yêu cầu: kiến trúc, giao diện, xử lý, dữ liệu

Phát triển: Tạo ra phần mềm như thế nào

Thiết kế: Chuyển các yêu cầu thành các bản thiết kế hệ thống như nó tồn
tại

Mã hóa: Chuyển thiết kế thành chương trình
© 2008 by Vinh Trong Le
24/41
Các bước phát triển PM (3)

Kiểm thử: Sửa lỗi, hoàn thiện

Tài liệu: Hướng dẫn sử dụng, tham khảo kỹ thuật và phát
triển hệ thống.

Vận hành và bảo trì: Hoàn thiện hệ thống sau khi
đưa vào sử dụng

Sửa lỗi: Đảm bảo vận hành trong suốt

Thích nghi: với môi trường (kỹ thuật, nghiệp vụ)

Nâng cao: Hòan thiện chức năng, phát triển dự phòng


Thêm mới: Thêm các chức năng mới
© 2008 by Vinh Trong Le
25/41
III. Tiến trình phần mềm

Các nội dung chính

Tiến trình và mô hình tiến trình

Các giai đoạn của tiến trình