Bài giảng Kỹ nghệ phần mềm - Bộ môn Công nghệ phần mềm

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Môc lôc 1 PhÇn mÒm vμ kü nghÖ phÇn mÒm 1 1.1 TÇm quan träng vμ sù tiÕn hãa cña phÇn mÒm . . . . . . . . . . . . . . 1 1.1.1 TiÕn hãa cña phÇn mÒm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.1.2 Sù øng dông cña phÇn mÒm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.2 Khã kh¨n, th¸ch thøc ®èi víi ph¸t triÓn phÇn mÒm . . . . . . . . . . . . 4 1.2.1 PhÇn mÒm vμ phÇn mÒm tèt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2.2 §Æc tr−ng ph¸t triÓn vμ vËn hμnh phÇn mÒm . . . . . . . . . . . 5 1.2.3 Nhu cÇu vμ ®é phøc t¹p . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.3 Kü nghÖ phÇn mÒm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.3.1 §Þnh nghÜa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.3.2 M« h×nh vßng ®êi cæ ®iÓn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.3.3 M« h×nh lμm b¶n mÉu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.3.4 M« h×nh xo¾n èc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.3.5 Kü thuËt thÕ hÖ thø t− . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.3.6 M« h×nh lËp tr×nh cùc ®oan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.3.7 Tæ hîp c¸c m« h×nh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.3.8 TÝnh kh¶ thÞ cña qu¸ tr×nh kü nghÖ . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.3.9 VÊn ®Ò gi¶m kÝch cì cña phÇn mÒm . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.4 C¸i nh×n chung vÒ kü nghÖ phÇn mÒm . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2 Ph©n tÝch vμ ®Æc t¶ yªu cÇu 18 2.1 §¹i c−¬ng vÒ ph©n tÝch vμ ®Æc t¶ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.2 Nghiªn cøu kh¶ thi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.3 NÒn t¶ng cña ph©n tÝch yªu cÇu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.3.1 C¸c nguyªn lý ph©n tÝch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.3.2 M« h×nh hãa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.3.3 Ng−êi ph©n tÝch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.4 X¸c ®Þnh vμ ®Æc t¶ yªu cÇu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.4.1 X¸c ®Þnh yªu cÇu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 i http://www.ebook.edu.vn ThiNganHang.com

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2.4.2 §Æc t¶ yªu cÇu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2.4.3 ThÈm ®Þnh yªu cÇu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.5 Lμm b¶n mÉu trong qu¸ tr×nh ph©n tÝch . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.5.1 C¸c b−íc lμm b¶n mÉu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.5.2 Lîi Ých vμ h¹n chÕ cña ph¸t triÓn b¶n mÉu . . . . . . . . . . . . 27 2.6 §Þnh d¹ng ®Æc t¶ yªu cÇu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3 ThiÕt kÕ phÇn mÒm 32 3.1 Kh¸i niÖm vÒ thiÕt kÕ phÇn mÒm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3.1.1 Kh¸i niÖm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3.1.2 TÇm quan träng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3.1.3 Qu¸ tr×nh thiÕt kÕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 3.1.4 C¬ së cña thiÕt kÕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 3.1.5 M« t¶ thiÕt kÕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3.1.6 ChÊt l−îng thiÕt kÕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.2 ThiÕt kÕ h−íng chøc n¨ng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3.2.1 C¸ch tiÕp cËn h−íng chøc n¨ng . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3.2.2 BiÓu ®å luång d÷ liÖu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.2.3 L−îc ®å cÊu tróc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.2.4 C¸c tõ ®iÓn d÷ liÖu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.3 ThiÕt kÕ h−íng ®èi t−îng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.3.1 C¸ch tiÕp cËn h−íng ®èi t−îng . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.3.2 Ba ®Æc tr−ng cña thiÕt kÕ h−íng ®èi t−îng . . . . . . . . . . . . 41 3.3.3 C¬ së cña thiÕt kÕ h−íng ®èi t−îng . . . . . . . . . . . . . . . . 41 3.3.4 C¸c b−íc thiÕt kÕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.3.5 ¦u nh−îc ®iÓm cña thiÕt kÕ h−íng ®èi t−îng . . . . . . . . . . 42 3.3.6 Quan hÖ gi÷a thiÕt kÕ vμ lËp tr×nh h−íng ®èi t−îng . . . . . . . 43 3.3.7 Quan hÖ gi÷a thiÕt kÕ h−íng ®èi t−îng vμ h−íng chøc n¨ng . . 43 3.4 ThiÕt kÕ giao diÖn ng−êi sö dông . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 3.4.1 Mét sè vÊn ®Ò thiÕt kÕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.4.2 Mét sè h−íng dÉn thiÕt kÕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 4 LËp tr×nh 48 4.1 Ng«n ng÷ lËp tr×nh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 4.1.1 §Æc tr−ng cña ng«n ng÷ lËp tr×nh . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 4.1.2 Lùa chän ng«n ng÷ lËp tr×nh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 4.1.3 Ng«n ng÷ lËp tr×nh vμ vμ sù ¶nh h−ëng tíi kü nghÖ phÇn mÒm . 50 4.2 Phong c¸ch lËp tr×nh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 ii http://www.ebook.edu.vn ThiNganHang.com

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4.2.1 Tμi liÖu ch−¬ng tr×nh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 4.2.2 Khai b¸o d÷ liÖu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 4.2.3 X©y dùng c©u lÖnh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 4.2.4 Vμo/ra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 4.3 LËp tr×nh tr¸nh lçi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 4.3.1 LËp tr×nh thø lçi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 4.3.2 LËp tr×nh phßng thñ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 4.4 LËp tr×nh h−íng hiÖu qu¶ thùc hiÖn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 4.4.1 TÝnh hiÖu qu¶ ch−¬ng tr×nh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 4.4.2 HiÖu qu¶ bé nhí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 4.4.3 HiÖu qu¶ vμo/ra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 5 X¸c minh vμ thÈm ®Þnh 57 5.1 §¹i c−¬ng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 5.2 Kh¸i niÖm vÒ phÐp thö . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 5.3 Thö nghiÖm chøc n¨ng vμ thö nghiÖm cÊu tróc . . . . . . . . . . . . . . 58 5.3.1 Thö nghiÖm chøc n¨ng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 5.3.2 Thö nghiÖm cÊu tróc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 5.4 Qu¸ tr×nh thö nghiÖm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 5.4.1 Thö nghiÖm g©y ¸p lùc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 5.5 ChiÕn l−îc thö nghiÖm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 5.5.1 Thö nghiÖm d−íi lªn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 5.5.2 Thö ngiÖm trªn xuèng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 6 Qu¶n lý dù ¸n ph¸t triÓn phÇn mÒm 63 6.1 §¹i c−¬ng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 6.2 §é ®o phÇn mÒm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 6.2.1 §o kÝch cì phÇn mÒm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 6.2.2 §é ®o dùa trªn thèng kª . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 6.3 ¦íc l−îng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 6.4 Qu¶n lý nh©n sù . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 6.5 Qu¶n lý cÊu h×nh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 6.6 Qu¶n lý rñi ro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 iii http://www.ebook.edu.vn ThiNganHang.com

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Danh môc h×nh 1.1 M« h×nh vßng ®êi cæ ®iÓn. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.2 M« h×nh lμm b¶n mÉu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.3 M« h×nh xo¾n èc. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.1 Qu¸ tr×nh h×nh thμnh c¸c yªu cÇu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.2 Ký ph¸p DFD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.3 BiÓu ®å luång d÷ liÖu cña mét hÖ thèng b¸n vÐ tÇu. . . . . . . . . . . . 23 2.4 M« h×nh thùc thÓ quan hÖ ng−êi - ph−¬ng tiÖn giao th«ng. . . . . . . . 24 3.1 Vai trß cña thiÕt kÕ phÇn mÒm trong qu¸ tr×nh kü nghÖ. . . . . . . . . . 33 3.2 TÝnh m«®un vμ chi phÝ phÇn mÒm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 iv http://www.ebook.edu.vn ThiNganHang.com

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Danh môc b¶ng biÓu 1.1 N¨ng lùc biÓu diÔn cña ng«n ng÷ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 6.1 COCOMO - C¸c tham sè c¬ së . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 v http://www.ebook.edu.vn ThiNganHang.com

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Ch−¬ng 1 PhÇn mÒm vμ kü nghÖ phÇn mÒm 1.1 TÇm quan träng vμ sù tiÕn hãa cña phÇn mÒm M¸y tÝnh kh¸c víi c¸c m¸y mãc th«ng th−êng ë ®iÓm nã cã thÓ thùc hiÖn c¸c nhiÖm vô rÊt kh¸c nhau b»ng c¸ch sö dông c¸c phÇn mÒm kh¸c nhau. Tøc lμ phÇn mÒm t¹o ra sù kh¸c biÖt gi÷a c¸c m¸y tÝnh vμ còng quyÕt ®Þnh n¨ng lùc cña m¸y tÝnh. Cho ®Õn nh÷ng n¨m 1990, xu h−íng cña ngμnh c«ng nghiÖp m¸y tÝnh lμ ph¸t triÓn phÇn cøng nh»m gi¶m gi¸ thμnh hÖ thèng vμ t¨ng n¨ng lùc xö lý còng nh− l−u tr÷ d÷ liÖu. Do nhu cÇu phÇn mÒm t¨ng lªn nhanh chãng, th¸ch thøc hay môc tiªu cña ngμnh c«ng nghiÖp m¸y tÝnh hiÖn nay lμ sù c¶i thiÖn chÊt l−îng vμ gi¶m gi¸ thμnh cña phÇn mÒm. Cã thÓ nãi kh¶ n¨ng cña phÇn cøng biÓu thÞ cho tiÒm n¨ng cña hÖ thèng cßn phÇn mÒm lμ mét c¬ chÕ gióp chóng ta khai th¸c tiÒm n¨ng nμy. Chóng ta h·y xem xÐt tÇm quan träng cña phÇn mÒm trªn khÝa c¹nh sù tiÕn hãa vμ ph¹m vi øng dông cña chóng. 1.1.1 TiÕn hãa cña phÇn mÒm Sù tiÕn hãa cña phÇn mÒm g¾n liÒn víi sù tiÕn hãa cña phÇn cøng vμ cã thÓ chia lμm 4 giai ®o¹n: a. Nh÷ng n¨m ®Çu (tõ 1950 ®Õn 1960): - Giai ®o¹n nμy phÇn cøng thay ®æi liªn tôc, sè l−îng m¸y tÝnh rÊt Ýt vμ phÇn lín mçi m¸y ®Òu ®−îc ®Æt hμng chuyªn dông cho mét øng dông ®Æc biÖt. - Ph−¬ng thøc chÝnh lμ xö lý theo l« (batch), tøc lμ “gãi” c¸c ch−¬ng tr×nh cã sö dông kÕt qu¶ cña nhau l¹i thμnh mét khèi dÓ t¨ng tèc ®é thùc hiÖn. - Thêi kú nμy lËp tr×nh m¸y tÝnh ®−îc coi lμ nghÖ thuËt “theo b¶n n¨ng”, ch−a cã ph−¬ng ph¸p hÖ thèng. ViÖc ph¸t triÓn phÇn mÒm ch−a ®−îc qu¶n lý. - M«i tr−êng lËp tr×nh cã tÝnh chÊt c¸ nh©n; thiÕt kÕ, tiÕn tr×nh phÇn mÒm kh«ng t−êng minh, th−êng kh«ng cã tμi liÖu. S¶n xuÊt cã tÝnh ®¬n chiÕc, theo ®¬n ®Æt hμng. Ng−êi lËp tr×nh th−êng lμ ng−êi sö dông vμ kiªm c¶ viÖc b¶o tr× vμ söa lçi. 1 http://www.ebook.edu.vn ThiNganHang.com

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