Bài giảng Nhập môn Tin học - Chương 4: Cài đặt và vận hành hệ thống - Từ Thị Xuân Hiền

Chương 4Cài đặt và vận hành hệ thốngKiểm thử và gỡ lỗi- Testing and DebuggingKiểm thử: quá trình kiểm tra chương trình có đáp ứng các chức năng theo yêu cầu ban đầu đưa ra không.Gỡ lỗi: quá trình tìm lỗi và sửa lỗi trong chương trình.2Kiểm thử và gỡ lỗi- Testing and DebuggingCác loại lỗi của chương trình - Types of Program ErrorsLỗi cú pháp - Syntax Errors: Là các lệnh trong chương trình không tuân theo cú pháp của ngôn ngữ lập trình đó Ví dụ: C:= 5+4; Lỗi trong C nhưng lại đúng trong PascalLỗi Logic - Logic Errors Chương trình vẫn được biên dịch và thực hiện thành công nhưng kết quả không chính xác. Ví dụ: Thay vì C=5+4; Lại đánh C=5-4;3Kiểm thử và gỡ lỗi- Testing and DebuggingKiểm thử chương trình - Testing a ProgramKiểm thử thủ tục liên quan đến việc chạy chương trình với nhiều mẫu dữ liệu đầu vào, so sánh kết quả đạt được với kết quả đúng.Dữ liệu thử nghiệm phải kiểm tra từng chức năng logic của chương trình, và nên bao gồm tất cả các loại dữ liệu có thể hợp lệ và không hợp lệ.4Kiểm thử và gỡ lỗi- Testing and DebuggingChương trình phát hành để thử nghiệm được gọi là Alpha version và thử nghiệm được tiến hành trên nó được gọi là Alpha testing.Chương trình phát hành để thử nghiệm bổ sung cho một lựa chọn của người dùng bên ngoài là Beta version và thử nghiệm được tiến hành trên nó được gọi là Beta testingGỡ lỗi cú pháp cho chương trình (Syntax Errors)Lỗi cú pháp tương đối dễ phát hiện và chỉnh sửa hơn so với các lỗi logic.Bộ xử lý ngôn ngữ được thiết kế để tự động phát hiện các lỗi cú pháp.Lỗi cú pháp thường gây ra nhiều thông báo lỗi được tạo ra bởi bộ xử lý ngôn ngữ.Loại bỏ các lỗi cú pháp sẽ cho kết quả trong việc loại bỏ tất cả các thông báo lỗi liên quan.6Gỡ lỗi logic cho chương trình (Logic Errors)Lỗi logic khó phát hiện hơn lỗi cú pháp, máy tính không đưa ra bất kỳ thông báo lỗi cho các lỗi logic.Một số phương pháp thường dùng để gỡ lỗi logic:Làm mô phỏng bằng tay của mã chương trình.Đưa lệnh xuất dữ liệu tại các vị trí thích hợp trong mã chương trình, in ra kết quả tính toán trung gian.Sử dụng một trình gỡ lỗi (một công cụ phần mềm hỗ trợ lập trình viên thực hiện chương trình từng bước)7Gỡ lỗi logic cho chương trình(Logic Errors)Trình gỡ lỗi hỗ trợ hai công cụ:Điểm ngắt (Breakpoint): Là điểm dừng khi thực thi chương trình, hiển thị giá trị của các tham số cần kiểm traBreakpoint có thể được đặt hoặc gỡ bỏ tại bất kỳ vị trí nào trong chương trình.Điểm quan sát (Watchpoint)Bộ gỡ lỗi lần theo vết của biến và thời điểm giá trị của nó thay đổi.Bộ gỡ lỗi sẽ ngừng ngay lập tức sau câu lệnh làm cho giá trị của biến thay đổi và sẽ chờ lệnh tiếp theo.8Gỡ lỗi logic cho chương trình(Logic Errors)Sử dụng kết xuất bộ nhớ (Memory dump)Thường được sử dụng khi chương trình “bị treo" trong thời gian chạy thử nghiệm.Bản sao nội dung trong bộ nhớ chính và bộ đếm được lấy tại thời điểm chương trình bị treo. Bản sao này gọi là kết xuất bộ nhớ hoặc kết xuất vùng nhớ.Danh sách các chỉ thị và dữ liệu kết xuất bộ nhớ được giữ trong bộ nhớ chính của máy tính theo hình thức nguyên mẫu.9Khác nhau giữa kiểm thử và gỡ lỗi10TTKiểm Thử (Testing)Gỡ Lỗi (Debugging)1Quá trình xác nhận sự đúng đắn của chương trình. Mục đích: chứng minh chương trình đáp ứng các chi tiết kỹ thuật.Quá trình loại bỏ lỗi trong chương trình. Mục đích: phát hiện nguyên nhân gây lỗi và loại bỏ các lỗi được phát hiện.2Kiểm thử được hoàn thành khi tất cả các lệnh đã được thực hiện đúng.Gỡ lỗi hoàn thành khi tất cả các lỗi trong chương trình được chỉnh sửa.Quá trình gỡ lỗi kết thúc chỉ tạm thời vì nó phải được khởi động lại bất cứ khi nào một lỗi mới được tìm thấy trong chương trình.Khác nhau giữa kiểm thử và gỡ lỗi11TTKiểm Thử (Testing)Gỡ Lỗi (Debugging)3Kiểm thử là một quá trình:Đã được định nghĩaĐược quy hoạch Được lập kế hoạch trướcGỡ lỗi là một quá trình không thể được lên kế hoạch trước. Nó chỉ được thực hiện khi phát hiện lỗi trong một chương trình.2Kiểm thử có thể bắt đầu trong giai đoạn đầu của quá trình phát triển phần mềmGỡ lỗi chỉ bắt đầu sau khi chương trình được mã hóa. Tài liệu phần mềm –DocumentationTài liệu phần mềm: thu thập, ghi chép, lưu trữ thông tin về quá trình xây dựng phần mềm.Một phần mềm không thể xem là hoàn thành cho đến khi nó có tài liệu hợp lệ. Tài liệu phần mềm là một tiến trình được thực hiện trong suốt vòng đời của phần mềm. 12Tài liệu phần mềm –DocumentationSự cần thiết của tư liệu phần mềmGiúp các lập trình viên có thể theo dõi đầy đủ quá trình phát triển phần mềm.Hỗ trợ trong việc bảo trì của phần mềm. Là một tài liệu rất có ích trong việc bắt đầu lại một dự án phần mềm đã bị trì hoãn trước đó. 13Tài liệu phần mềm –DocumentationCó 3 hình thức tài liệu được sử dụng:Chú thích cho chương trìnhSổ tay hệ thốngHướng dẫn sử dụng.14Tài liệu phần mềm –DocumentationChú thích (Comment)Được sử dụng để giải thích logic của chương trình. Cải thiện chất lượng và tính chất dễ hiểu của chương trình. Các chú thích bị bỏ qua khi biên dịch cũng như khi thực thi chương trình15Tài liệu phần mềm –DocumentationChú thích (Comment)16Tài liệu phần mềm –DocumentationSổ tay hệ thốngTrình bày rõ mục tiêu và tính hữu dụng của phần mềm. Mô tả các chức năng, hạn chế, hình thức và các dạng của dữ liệu đầu vào sẽ được sử dụng, và kết quả đầu ra cần tìm. Tên cụ thể của chương trình và mô tả mục đích của chương trình . Biểu đồ chi tiết về hệ thống và chương trình để tham chiếu đến danh sách tham số, biến của chương trình.17Tài liệu phần mềm –DocumentationMô tả các quá trình tính toán và kiểm soát các thủ tục. Danh sách mã nguồn, thông tin chi tiết về các thay đổi. Mô tả và chỉ rõ tất dữ liệu đầu vào và in ra kết quả đầu ra.Mô tả dữ liệu kiểm thử và kết quả.18Tài liệu phần mềm –DocumentationSổ tay người dùng: phải chứa các thông tin sau: Chi tiết cài đặt và hoạt động của chương trình. Mô tả và ví dụ các câu lệnh kiểm tra có thể được dùng Các lệnh giao tiếp, các lỗi và các thông báo giao tiếp có thể phát sinh, trả lời và hành động thực hiện. Danh sách các điều kiện, các giải thích. Kiểm tra đặc biệt (nếu có) và các biện pháp bảo mật,19Chuyển đổi thành hệ thống mớiKhi một phần mềm đã sẵn sàng để sử dụng, nó được triển khai tại các trang web cho người dùng.Ở giai đoạn này, hoạt động chuyển đổi từ hệ thống cũ sang hệ thống mới diễn ra.Ba phương pháp để thực hiện quá trình chuyển đổi là:Chuyển đổi trực tiếp (Immediate Changeover).Chạy song song (Parallel Run)Chuyển đổi theo từng giai đoạn (Phased Conversion).20Chuyển đổi thành hệ thống mớiChuyển đổi trực tiếp (Immediate Changeover).Là giới hạn ngày mà hệ thống mới được đưa vào hoạt động.Do lỗi nghiêm trọng làm cho toàn bộ hoạt động của hệ thống cũ phải dừng lại.Phương pháp này được dùng trong trường hợp có sẵn nhân lực và thời gian chuyển đổi ít.21Chuyển đổi thành hệ thống mớiChạy song song (Parallel Run)Cả hệ thống cũ và mới hoạt động song song với cùng dữ liệu ban đầu cho ba hay bốn chu kỳ. Kết quả của hệ thống mới được so sánh với hệ thống cũ để tăng độ tin cậy trong hệ thống mới. Là một trong những phương pháp an toàn để triển khai một hệ thống mới. Không bị gián đoạn công việc, vì hệ thống cũ vẫn còn đang hoạt động và những vấn đề trong hệ thống mới có thể được sửa chữa.22Chuyển đổi thành hệ thống mớiChạy song song (Parallel Run)Phương pháp này rất tốn kém, vì phải bổ sung nhân lực trong quá trình hai hệ thống chạy song song. Không được áp dụng trong trường hợp nguồn nhân lực khan hiếm. 23Chuyển đổi thành hệ thống mớiChuyển đổi theo từng giai đoạn (Phased Conversion).Việc chuyển đổi hoàn toàn sang hệ thống mới diễn ra tăng dần theo thời gian. Kết quả thu được ở mỗi giai đoạn của hệ thống mới được so sánh với hệ thống cũ. Bất kỳ khác biệt hay sai sót được tìm thấy sẽ được kiểm tra và gỡ bỏ. Độ tin cậy tăng trong từng giai đoạn của hệ thống mới. Theo thời gian các giai đoạn của hệ thống mới đi vào hoạt động, hệ thống cũ từng bước bị loại ra. 24Đánh giá hệ thốngQuá trình đánh giá một hệ thống là để xác minh hệ thống có đạt mục tiêu ban đầu hay không.Những điểm thường được dùng để đánh giá một hệ thống là:Đánh giá hiệu quả (Performance Evaluation)Phân tích chi phí (Cost Analysis) Phân tích thời gian (Time Analysis) Sự hài lòng của người sử dụng (User Satisfaction) Sửa đổi dễ dàng (Ease of Modification) Tỷ lệ thất bại (Failure Rate) 25Bảo trì hệ thốngQuá trình kết hợp những thay đổi trong hệ thống hiện có để nâng cao, cập nhật hoặc nâng cấp tính năng của nó.Trung bình, chi phí bảo trì của một hệ thống máy tính là gấp 2- 4 lần so với chi phí phát triển ban đầu.Lý do cần phải bảo trì hệ thống:Nhu cầu kinh doanh hoặc thay đổi hoạt động của tổ chức đang sử dụng hệ thốngTheo nhu cầu của người dùng.Thay đổi công nghệ mới26