Bài giảng Nhập môn công nghệ phần mềm - Chương 6: Kỹ nghệ yêu cầu phần mềm

NHẬP MÔN

CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM

(INTRODUCTION TO SOFTWARE

ENGINEERING)

1

Chương 5: Kỹ nghệ yêu cầu phần

mềm (Requirement Engineering)

• 1. Tổng quan về yêu cầu phần mềm

• 2. Quy trình xác định yêu cầu phần mềm

• 3. Phương pháp và công cụ đặc tả yêu cầu

phần mềm

• 4. Nguyên lý phân tích yêu cầu sử dụng

2

Khái niệm

• Các đặc tính của hệ thống hay sản phẩm do

khách hàng - người sử dụng PM - đặt ra → Xác

định được phần mềm đáp ứng được các yêu cầu và mong

muốn của khách hàng - người sử dụng phần mềm

Bài toán của khách

Lĩnh vực ứng dụng

hàng cần giải quyết

của hệ thống/sản

phẩm

Nhu cầu và ràng buộc

của những người có

quyền lợi và nghĩa vụ

liên quan đến hệ thống

/sản phẩm

Ngữ cảnh nghiệp vụ: tương tác

của hệ thông/sản phẩm và đóng

góp về mặc nghiệp vụ của hệ

thống

3

Mục đích xác định yêu cầu phần mềm

• Khách hàng chỉ có những ý tưởng còn mơ hồ

về phần mềm cần phải xây dựng để phục vụ

công việc của họ.

• Cho nên chúng ta phải sẵn sàng, kiên trì theo

đuổi để đi từ các ý tưởng mơ hồ đó đến “Phần

mềm có đầy đủ các tính năng cần thiết”

• Khách hàng rất hay thay đổi các đòi hỏi của

mình, chúng ta nắm bắt được các thay đổi đó

và sửa đổi các mô tả một cách hợp lý

4

Phân loại yêu cầu

• Theo 4 thành phần của phần mềm:

– Các yêu cầu về phần mềm (Software)

– Các yêu cầu về phần cứng (Hardware)

– Các yêu cầu về dữ liệu (Data)

– Các yêu cầu về con người (People, Users)

• Theo cách đặc tả phần mềm

– Các yêu cầu chức năng

– Các yêu cầu ngoài chức năng

– Các ràng buộc khác

5

2. Quy trình xác định yêu cầu PM

• Phát hiện các yêu cầu phần mềm (Requirements

elicitation)

• Phân tích các yêu cầu phần mềm và thương lượng với

khách hàng (Requirements analysis and negotiation)

• Đặc tả các yêu cầu phần mềm (Requirements

specification)

• Mô hình hóa hệ thống (System modeling)

• Kiểm tra tính hợp lý của các yêu cầu phần mềm

(Requirements validation)

• Quản trị các yêu cầu phần mềm (Requirements

management)

6

Quy trình xác định yêu cầu PM (tiếp)

Xây dựng

một nguyên mẫu

(prototype)

Xác định

yêu cầu

Phát triển

đặc điểm kỹ thuật

Xem

duyệt

Vấn đề

Tạo ra

mô hình

phân tích

Last Update8-07

Dept. of SE, 2002

SE-III.7

Phát hiện yêu cầu phần mềm

• Đánh giá tính khả thi về kỹ thuật và nghiệp vụ

của phần mềm định phát triển

• Tìm kiếm các nhân sự (chuyên gia, người

sử dụng) có những hiểu biết sâu sắc nhất,

chi tiết nhất về hệ thống giúp chúng ta xác

định yêu cầu phần mềm

• Xác định môi trường kỹ thuật trong đó sẽ

triển khai phần mềm

• Xác định các ràng buộc về lĩnh vực ứng dụng

của phần mềm (giới hạn về chức năng/hiệu

năng phần mềm)

8

Phát hiện yêu cầu phần mềm

• Xác định các phương pháp sử dụng để phát hiện

các yêu cầu phần mềm: phỏng vấn, làm việc

nhóm, các buổi họp, gặp gỡ đối tác, v.v.

• Thu hút sự tham gia của nhiều chuyên gia, khách

hàng để chúng ta có được các quan điểm xem xét

phần mềm khác nhau từ phía khách hàng

• Xác định các yêu cầu còn nhập nhằng để làm mẫu

thử

• Thiết kế các kịch bản sử dụng của phần mềm để

giúp khách hàng định rõ các yêu cầu chính.

9

Đầu ra của bước phát hiện yêu cầu

phần mềm

• Bảng kê (statement) các đòi hỏi và chức năng khả thi

của phần mềm

• Bảng kê phạm vi ứng dụng của phần mềm

• Mô tả môi trường kỹ thuật của phần mềm

• Bảng kê tập hợp các kịch bản sử dụng của phần mềm

• Các nguyên mẫu xây dựng, phát triển hay sử dụng

trong phần mềm (nếu có)

• Danh sách nhân sự tham gia vào quá trình phát hiện

các yêu cầu phần mềm - kể cả các nhân sự từ phía công

ty- khách hàng

10

Phân tích các yêu cầu PM và

thương lượng với khách hàng

11

Phân tích các yêu cầu phần mềm và

thương lượng với khách hàng

Phân tích

Cần

thiết ?

Nhất quán +

đầy đủ ?

Khả

thi ?

Yêu cầu không cần

thiết

Yêu cầu không đầy đủ,

yêu cầu mâu thuẫn

Yêu cầu không khả

thi

Thương lượng

Thảo luận

về các

yêu cầu

Đặt thứ tự ưu

tiên cho các yêu

cầu

Nhất trí

về các

yêu cầu

12

Phân tích các yêu cầu phần mềm và

thương lượng với khách hàng

• Phân loại các yêu cầu phần mềm và sắp xếp chúng theo

các nhóm liên quan

• Khảo sát tỉ mỉ từng yêu cầu phần mềm trong mối quan

hệ của nó với các yêu cầu phần mềm khác

• Thẩm định từng yêu cầu phần mềm theo các tính chất:

phù hợp, đầy đủ, rõ ràng, không trùng lặp

• Phân cấp các yêu cầu phần mềm theo dựa trên nhu cầu

và đòi hỏi khách hàng / người sử dụng

• Thẩm định từng yêu cầu phần mềm để xác định:

– Các yêu cầu PM có khả năng thực hiện được trong môi

trường kỹ thuật hay không

– Có khả năng kiểm định các yêu cầu phần mềm hay không

13

Phân tích các yêu cầu phần mềm và

thương lượng với khách hàng

• Thẩm định các rủi ro có thể xảy ra với từng yêu

cầu phần mềm

• Đánh giá thô (tương đối) về giá thành và thời gian

thực hiện của từng yêu cầu phần mềm trong giá

thành sản phẩm phần mềm và thời gian thực

hiện phần mềm

• Giải quyết tất cả các bất đồng về yêu cầu phần

mềm với khách hàng / người sử dụng trên cơ sở

thảo luận và thương lượng các yêu cầu đề ra

14

Đặc tả yêu cầu phần mềm

• Đặc tả các yêu cầu phần mềm: xây dựng các tài liệu đặc tả, trong đó

có thể sử dụng tới các công cụ như: mô hình hóa, mô hình toán học

hình thức (a formal mathematical model), tập hợp các kịch bản sử

dụng, các nguyên mẫu hoặc bất kỳ một tổ hợp các công cụ nói trên

• Phương pháp đặc tả:

– Đặc tả phi hình thức (Informal specifications): viết bằng ngôn ngữ tự

nhiên

– Đặc tả hình thức (Formal specifications): viết bằng tập các ký pháp có

các quy định về cú pháp (syntax) và ngữ nghĩa (sematic) rất chặt chẽ,

thí dụ ký pháp đồ họa dùng các lưu đồ.

• Tiêu chí đánh giá chất lượng của hồ sơ đặc tả:

– Tính rõ ràng, chính xác

– Tính phù hợp

– Tính đầy đủ, hoàn thiện

15

Ví dụ: Các yêu cầu về hồ sơ đặc tả

• Đặc tả hành vi bên ngoài của HT

• Đặc tả các ràng buộc về cài đặt

• Dễ thay đổi

• Dùng như công cụ tham khảo cho bảo trì

• Sự ghi chép cẩn thận về vòng đời của HT,

nghĩa là dự đoán các thay đổi

• Các đáp ứng với các sự cố không mong đợi

16

Các thành phần của hồ sơ đặc tả

• Đặc tả vận hành hay đặc tả chức năng (Operational specifications):

mô tả các hoạt động của hệ thống phần mềm sẽ xây dựng:

– Các dịch vụ mà hệ thống phải cung cấp

– Hệ thống sẽ phản ứng với đầu vào cụ thể ra sao

– Hành vi của hệ thống trong các tình huống đặc biệt.

• Đặc tả mô tả hay đặc tả phi chức năng (Descriptive

specifications): đặc tả các đặc tính, đặc trưng của phần mềm:

– Các ràng buộc về các dịch vụ hay các chức năng hệ thống cung

cấp như thời gian, ràng buộc về các quá trình phát triển, các

chuẩn,…

• Ngoài ra còn có yêu cầu về lĩnh vực, bắt nguồn từ lĩnh vực

của ứng dụng hệ thống và các đặc trưng của lĩnh vực này.

17

Đặc tả chức năng

• Miêu tả các chức năng của hệ thống, phụ thuộc vào

kiểu phần mềm và mong đợi của người dùng

– Tương tác giữa phần mềm và môi trường, độc lập với việc

cài đặt

– Ví dụ: Hệ thống đồng hồ phải hiển thị thời gian dựa trên vị

trí của nó

• Các công cụ đặc tả tiêu biểu:

– Biểu đồ luồng dữ liệu (Data Flow Diagrams)

– Máy trạng thái hữu hạn (Finite State Machines)

– Mạng Petri (Petri nets),…

– Tuy nhiên không bắt buộc và có thể dùng ngôn ngữ tự

nhiên.

18

Đặc tả phi chức năng và ràng buộc

• Yêu cầu phi chức năng: Định nghĩa các khía cạnh sử dụng phần mềm,

không liên quan trực tiếp tới các hành vi chức năng:

– Các tính chất của hệ thống như độ tin cậy, thời gian trả lời, dung lượng bộ

nhớ, …

• Thời gian trả lời phải nhỏ hơn 1 giây

• Ràng buộc: do khách hàng hay môi trường thực thi phần mềm đặt ra

– Các yêu cầu do tổ chức qui định như qui định chuẩn về quá trình tiến hành,

chuẩn tài liệu, …

• Ngôn ngữ cài đặt phải là COBOL

– Các yêu cầu từ bên ngoài

• Phải giao tiếp với hệ thống điều phối được viết vào năm 1956.

• Thường sử dụng các công cụ

– Biểu đồ thực thể liên kết (Entity-Relationship Diagrams)

– Đặc tả Logic (Logic Specifications)

– Đặc tả đại số (Algebraic Specifications)

→ Khó phát biểu chính xác, Rất khó kiểm tra

19

Tài liệu yêu cầu

• Tài liệu về yêu cầu là các phát biểu chính thức

về cái được yêu cầu bởi các nhà phát triển HT

• Nó bao gồm cả 2 phần: định nghĩa và đặc tả

yêu cầu

• Nó không phải là tài liệu thiết kế. Tốt hơn có

thể nó chỉ là 1 tập các cái mà HT phải làm hơn

là HT phải làm thế nào (PT chứ không phải là

TK)

20