Bài giảng Nhập môn công nghệ phần mềm - Chương 1: Tổng quan về công nghệ phần mềm

NHẬP MÔN

CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM

(INTRODUCTION TO SOFTWARE

ENGINEERING)

1

Nội dung

I. Phần mềm

• 1. Định nghĩa

• 2. Đặc tính của phần mềm

• 3. Thế nào là phần mềm tốt?

• 4. Phân loại phần mềm

II. Công nghệ phần mềm

• 1. Định nghĩa

• 2. Công nghệ học trong CNPM

• 3. Mục tiêu của công nghệ học phần mềm

• 4. SE - công nghệ phân lớp

• 5. SE - các pha

• 6. Những khó khăn trong sản xuất phần mềm

2

I. Phần mềm

1. Định nghĩa về phần mềm

– Phần mềm (Software - SW) như một khái niệm đối

nghĩa với phần cứng (Hardware - HW), tuy nhiên,

đây là 2 khái niệm tương đối

– Từ xưa, SW như thứ được cho không hoặc bán

kèm theo máy (HW)

– Dần dần, giá thành SW ngày càng cao và nay cao

hơn HW

3

Các đặc tính của SW và HW

Hardware

Software

• Vật “cứng”

• Kim loại

• Vật chất

• Hữu hình

• Vật “mềm”

• Kỹ thuật sử dụng

• Trừu tượng

• Vô hình

• Sản xuất công nghiệp bởi

• Sản xuất bởi con người là

máy móc là chính

chính

• Định lượng là chính

• Hỏng hóc, hao mòn

• Định tính là chính

• Không hao mòn

4

SW đối nghĩa với HW

• Vai trò SW ngày càng thể hiện trội

• Máy tính là . . . chiếc hộp không có SW

• Ngày nay, SW quyết định chất lượng một hệ

thống máy tính (HTMT), là chủ đề cốt lõi,

trung tâm của HTMT

• Hệ thống máy tính gồm HW và SW

5

Định nghĩa 1

• Phần mềm là

– Các lệnh (chương trình máy tính) khi được thực hiện

thì cung cấp những chức năng và kết quả mong muốn

– Các cấu trúc dữ liệu làm cho chương trình thao tác

thông tin thích hợp

– Các tư liệu mô tả thao tác và cách sử dụng chương

trình

• IEEE: Computer programs, procedures, and

possibly associated documentation and data

pertaining to the operation of a computer

system.

6

Định nghĩa 2

• Trong một hệ thống máy tính, nếu trừ bỏ đi

các thiết bị và các loại phụ kiện thì phần còn

lại chính là phần mềm (SW)

• Nghĩa hẹp: SW là dịch vụ chương trình để tăng

khả năng xử lý của phần cứng của máy tính

(như hệ điều hành - OS)

• Nghĩa rộng: SW là tất cả các kỹ thuật ứng dụng

để thực hiện những dịch vụ chức năng cho

mục đích nào đó bằng phần cứng

7

SW theo nghĩa rộng

• Không chỉ SW cơ bản và SW ứng dụng

• Phải gồm cả khả năng, kinh nghiệm thực tiễn

và kỹ năng của kỹ sư (người chế ra phần

mềm): Kỹ năng của kỹ sư phầm mềm (Know-

how of Software Engineer)

• Là tất cả các kỹ thuật làm cho sử dụng phần

cứng máy tính đạt hiệu quả cao

8

2. Đặc tính chung của phần mềm

• Là hàng hóa vô hình, không nhìn thấy được

• Chất lượng phần mềm: không mòn đi mà có

xu hướng tốt lên sau mỗi lần có lỗi

(error/bug) được phát hiện và sửa

• Phần mềm vốn chứa lỗi tiềm tàng, theo quy

mô càng lớn thì khả năng chứa lỗi càng cao

• Lỗi phần mềm dễ được phát hiện bởi người

ngoài

9

2. Đặc tính chung của phần mềm

• Chức năng của phần mềm thường biến hóa,

thay đổi theo thời gian (theo nơi sử dụng)

• Hiệu ứng làn sóng trong thay đổi phần mềm

• Phần mềm vốn chứa ý tưởng và sáng tạo của

tác giả/nhóm làm ra nó

• Cần khả năng “tư duy nhị phân” trong xây

dựng, phát triển phần mềm

• Có thể sao chép rất đơn giản

10

3. Thế nào là phần mềm tốt ?

Đặc

trưng

gần

Yếu

tố

khái

niệm

phần

mềm

tốt

Hiệu suất xử lý

đây

Tính dễ hiểu

Các chỉ tiêu cơ bản

11

3.1. Các chỉ tiêu cơ bản

• Phản ánh đúng yêu cầu người dùng (tính hiệu

quả - effectiveness)

• Chứa ít lỗi tiềm tàng

• Giá thành không vượt quá giá ước lượng ban

đầu

• Dễ vận hành, sử dụng

• Tính an toàn và độ tin cậy cao

12

3.2. Hiệu suất xử lý cao

• Hiệu suất thời gian tốt (efficiency):

– Độ phức tạp tính toán thấp (Time complexity)

– Thời gian quay vòng ngắn (Turn Around Time: TAT)

– Thời gian hồi đáp nhanh (Response time)

• Sử dụng tài nguyên hữu hiệu: CPU, RAM, HDD,

Internet resources, . . .

13

3.3. Dễ hiểu

• Kiến trúc và cấu trúc thiết kế dễ hiểu

• Dễ kiểm tra, kiểm thử, kiểm chứng

• Dễ bảo trì

• Có tài liệu (mô tả yêu cầu, điều kiện kiểm thử,

vận hành, bảo trì, FAQ, . . .) với chất lượng cao

Tính dễ hiểu: chỉ tiêu ngày càng quan trọng

14

4. Phân loại phần mềm

• Phần mềm hệ thống (System SW)

• Phần mềm thời gian thực (Real-time SW)

• Phần mềm nghiệp vụ (Business SW)

• Phần mềm tính toán KH&KT (Engineering & Science

SW)

• Phần mềm nhúng (Embedded SW)

• Phần mềm máy cá nhân (Personal computer SW)

• Phần mềm trên Web (Web-based SW)

• Phần mềm trí tuệ nhân tạo (Artificial Intelligent SW)

15

4. Phân loại phần mềm

Phần mềm

Phần mềm hệ

thống

Phần mềm ứng

dụng

Phần mềm mục

Hệ điều hành

đích chung

Phần mềm xử lý văn

bản

Phần mềm

nhúng

Phần mềm mục

đích đặc biệt

Chương trình

tiện ích

Phần mềm tính

toán KHKT

Chương trình

thư viện

Phần mềm trên

web

Phần mềm nghiệp

vụ

Chương trình

dịch

Phần mềm đặt hàng

16

Câu hỏi: Phân biệt các khái niệm

sau

• Hệ thống, phần mềm, ứng dụng

• Lập trình, phát triển phần mềm

• Lập trình viên và kỹ sư phần mềm

17

II. Công nghệ phần mềm (Software

Engineering)

1. Định nghĩa

– Bauer [1969]: CNPM là việc thiết lập và sử dụng các

nguyên tắc công nghệ học đúng đắn dùng để thu

được phần mềm một cách kinh tế vừa tin cậy vừa làm

việc hiệu quả trên các máy thực

– Parnas [1987]: CNPM là việc xây dựng phần mềm

nhiều phiên bản bởi nhiều người

– Ghezzi [1991]: CNPM là một lĩnh vực của khoa học

máy tính, liên quan đến xây dựng các hệ thống phần

mềm vừa lớn vừa phức tạp bởi một hay một số nhóm

kỹ sư

18

1. Định nghĩa

• IEEE [1993]: CNPM là

– (1) việc áp dụng phương pháp tiếp cận có hệ

thống, bài bản và được lượng hóa trong phát

triển, vận hành và bảo trì phần mềm;

– (2) nghiên cứu các phương pháp tiếp cận được

dùng trong (1)

• Pressman [1995]: CNPM là bộ môn tích hợp cả

quy trình, các phương pháp, các công cụ để

phát triển phần mềm máy tính

19

1. Định nghĩa

• Sommerville [1995]: CNPM là lĩnh vực liên quan

đến lý thuyết, phương pháp và công cụ dùng cho

phát triển phần mềm

• K. Kawamura [1995]: CNPM là lĩnh vực học vấn về

các kỹ thuật, phương pháp luận công nghệ học (lý

luận và kỹ thuật được hiện thực hóa trên những

nguyên tắc, nguyên lý nào đó) trong toàn bộ quy

trình phát triển phần mềm nhằm nâng cao cả

chất và lượng của sản xuất phần mềm

20