Giáo trình Kĩ thuật phần mềm - Phần 1: Giới thiệu chung về công nghệ phần mềm

9/6/2011 1 PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM I. Bản chất phần mềm 1. Định nghĩa chung về phần mềm 2. Kiến trúc phần mềm 3. Các khái niệm 4. Đặc tính chung của phần mềm 5. Thế nào là phần mềm tốt ? 6. Các ứng dụng phần mềm II. Những vấn đề trong phát triển phần mềm III. Quy trình phát triển phần mềm 1 1. Định nghĩa chung 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 2 9/6/2011 2 Các đặc tính của SW và HW Hardware • Vật “cứng” • Kim loại • Vật chất • Hữu hình • Sản xuất công nghiệp bởi máy móc là chính • Định lượng là chính • Hỏng hóc, hao mòn Software • Vật “mềm” • Kỹ thuật sử dụng • Trừu tượng • Vô hình • Sản xuất bởi con người là chính • Định tính là chính • Không hao mòn 3 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 4 9/6/2011 3 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 5 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): Know-how of Software Engineer • Là tất cả các kỹ thuật làm cho sử dụng phần cứng máy tính đạt hiệu quả cao 6 9/6/2011 4 Phần mềm là gì ? 7 Nhóm các Kỹ thuật, Phương pháp luận Nhóm các chương trình Nhóm các tư liệu Kinh nghiệm kỹ sư, know-how • Các khái niệm và trình tự cụ thể hóa một hệ thống • Các phương pháp tiếp cận giải quyết vấn đề • Các trình tự thiết kế và phát triển được chuẩn hóa • Các phương pháp đặc tả yêu cầu, thiết kế hệ thống, thiết kế chương trình, kiểm thử, toàn bộ quy trình quản lý phát triển phần mềm Phần mềm là gì ? 8 Nhóm các Kỹ thuật, Phương pháp luận Nhóm các chương trình Nhóm các tư liệu Kinh nghiệm kỹ sư, know-how • Là phần giao diện với phần cứng, tạo thành từ các nhóm lệnh chỉ thị cho máy tính biết trình tự thao tác xử lý dữ liệu • Phần mềm cơ bản: với chức năng cung cấp môi trường thao tác dễ dàng cho người sử dụng nhằm tăng hiệu năng xử lý của phần cứng (ví dụ như OS là chương trình hệ thống) • Phần mềm ứng dụng: dùng để xử lý nghiệp vụ thích hợp nào đó (quản lý, kế toán, . . .), phần mềm đóng gói, phần mềm của người dùng, . . . 9/6/2011 5 Phần mềm là gì ? 9 Nhóm các Kỹ thuật, Phương pháp luận Nhóm các chương trình Nhóm các tư liệu Kinh nghiệm kỹ sư, know-how • Những tư liệu hữu ích, có giá trị cao và rất cần thiết để phát triển, vận hành và bảo trì phần mềm • Để chế ra phần mềm với độ tin cậy cao cần tạo ra các tư liệu chất lượng cao: đặc tả yêu cầu, mô tả thiết kế từng loại, điều kiện kiểm thử, thủ tục vận hành, hướng dẫn thao tác Phần mềm là gì ? 10 Nhóm các Kỹ thuật, Phương pháp luận Nhóm các chương trình Nhóm các tư liệu Kinh nghiệm kỹ sư, know-how • Phần mềm phụ thuộc nhiều vào ý tưởng (idea) và kỹ năng (know-how) của người/nhóm tác giả • Khả năng hệ thống hóa trừu tượng • Khả năng lập trình • Kỹ năng công nghệ • Kinh nghiệm làm việc • Tầm bao quát • . . . 9/6/2011 6 2. Kiến trúc phần mềm • Phân cấp System Subsystem Subsystem Program Program Module Module Subroutine Master files Temporary files Arguments Arguments Job unit Jobstep unit Member unit Common Module   Phần mềm Nhìn từ phương diện cấu trúc • Cấu trúc phần mềm: – kiến trúc các chức năng mà phần mềm đó có – điều kiện phân cấp các chức năng • Thiết kế chức năng – Theo chiều đứng: càng sâu càng phức tạp – Theo chiều ngang: càng rộng càng nhiều chức năng, qui mô càng lớn System Subsystem Subsystem Program Program Module Module Subroutine   Fuction A Function B F nction C Fuction D Function F Function E Function G Functi n H Cấu trúc chiều ngang (Horizontal structure) C ấ u trú c c h iề u đ ứ n g (V e rtic a l s tru c tu re ) 9/6/2011 7 Phần mềm Nhìn từ phương diện thủ tục • Quan hệ thứ tự giữa các thành phần cấu thành phần mềm • Thuật toán với những phép lặp, rẽ nhánh, điều khiển luồng xử lý (quay lui hay bỏ qua) • Cấu trúc lôgic biểu thị từng chức năng có trong phần mềm và trình tự thực hiện chúng • Thiết kế cấu trúc trước rồi sang chức năng 13 System Subsystem Subsystem Program Program Module Module Subroutine Master files Temporary files Arguments Arguments Common Module   Từ phương pháp luận phần mềm sang kỹ thuật phần mềm • Khi chế tác phần mềm cần nhiều phương pháp: – Phương pháp luận (Methodology): những chuẩn mực cơ bản để chế tạo phần mềm với các chỉ tiêu định tính – Các phương pháp kỹ thuật (Techniques): những trình tự cụ thể để chế tạo phần mềm và là cách tiếp cận khoa học mang tính định lượng 14 9/6/2011 8 Từ phương pháp luận phần mềm sang kỹ thuật phần mềm Môđun Tinh chỉnh từng bước Trừu tượng hóa Che giấu t.tin Phân tích cấu trúc Thiết kế cấu trúc Lập trình cấu trúc Dữ liệu trừu tượng Hướng đối tượng Khái niệm phần mềm 15 3.1 Tính môđun (Modularity) • Là khả năng phân chia phần mềm thành các môđun ứng với các chức năng, đồng thời cho phép quản lý tổng thể: khái niệm phân chia và trộn (partion and merge) • Hai phương pháp phân chia môđun theo chiều – Theo chiều sâu – Theo chiều rộng • Quan hệ giữa các môđun ? qua các đối số (arguments) Tính độc lập kém dần Điều khiển phức tạp dần SW Phân chia chiều rộng P h â n c h ia c h iề u s â u Cấu trúc rộng chiều ngang C ấ u trú c s â u c h iề u đ ứ n g 16 9/6/2011 9 3.2 Tinh chỉnh từng bước (Step refinement) • Cách tiếp cận từ trên xuống (top-down approach) Ngôn ngữ chương trình Chi tiết hóa dần từng bước Thế giới bên ngoài Đặc tả yêu cầu Trừu tượng hóa mức cao: Thế giới bên ngoài, trạng thái chưa rõ ràng Trừu tượng hóa mức trung gian: Xác định yêu cầu và đặc tả những định nghĩa yêu cầu Trừu tượng hóa mức thấp: Từng lệnh của chương trình được viết bởi ngôn ngữ thủ tục nào đó 17 Ví dụ: Trình tự giải quyết vấn đề từ mức thiết kế chương trình đến mức lập trình • Bài toán: từ một nhóm N số khác nhau tăng dần, hãy tìm số có giá trị bằng K (nhập từ ngoài vào) và in ra vị trí của nó • Giải từng bước từ khái niệm đến chi tiết hóa từng câu lệnh bởi ngôn ngữ lập trình nào đó • Chọn giải thuật tìm kiếm nhị phân (pp nhị phân) 18 9/6/2011 10 Cụ thể hóa thủ tục qua các chức năng 19 Bài toán đã cho Nhập giá trị K Nhận giá trị nhóm N số Tìm kiếm giá trị (pp nhị phân) In ra vị trí (nếu có) Cụ thể hóa bước tiếp theo 20 Tìm kiếm giá trị (pp nhị phân) Xác lập phạm vi mảng số Lặp lại xử lý tìm kiếm giá trị K trong phạm vi tìm kiếm Tìm vị trí giữa phân đôi mảng So sánh K với giá trị giữa Đặt lại phạm vi tìm kiếm Lặp lại tìm kiếm K trong phạm vi tìmkiếm 9/6/2011 11 Mức mô tả chương trình (bằng PDL) BắtĐầu Đọc K Nhận giá trị cho mảng 1 chiều A(I), (I =1, 2, . . . ,.N) MIN = 1 MAX = N DO WHILE (Có giá trị bằng K không, cho đến khi MIN > MAX) Lấy MID = (MIN + MAX) / 2 IF A(MID) > K THEN MAX = MID - 1 ELSE IF A(MID) < K THEN MIN = MID + 1 ELSE In giá trị MID ENDIF ENDIF ENDDO KếtThúc 21 Câu hỏi Làm thế nào để định nghĩa cấu trúc của một hệ thống được thiết kế dựa trên các module? Đâu là các đặc tính cần có của cấu trúc này? System M2 M1 Mn Mn-1 9/6/2011 12 3.3. Che giấu thông tin (Information hiding) [Parnas72] • Các môđun nên được đặc trưng bởi những quyết định thiết kế (design decision) sao cho mỗi môđun đều là bí mật đối với các môđun khác • Rất hữu ích cho kiểm thử và bảo trì phần mềm 23 3.3. Che giấu thông tin (Information hiding) [Parnas72] Cố định tất cả các quyết định thiết kế (design decision) có khả năng bị thay đổi Gán mỗi quyết định thiết kế vào một module mới; lúc này quyết định thiết kế sẽ là phần bí mật của module (module secret) Thiết kế giao diện của module (module interface), giao diện này sẽ không thay đổi khi phần bí mật của module thay đổi System design decision design decision design decision design decision design decision design decision design decision design decisionM1 Mn Mn-1 M2 9/6/2011 13 Giao diện Module Các tài nguyên cần xuất ra: kiểu dữ liệu, biến, thuộc tính, hàm, sự kiện, ngoại lệ, v.v.. Người dùng 3.3. Che giấu thông tin (Information hiding) [Parnas72] Secret Cài đặt các tài nguyên cần xuất ra interface Bicycle { void changeCadence (int newValue); void changeGear(int newValue); void speedUp(int increment); void applyBrakes(int decrement); } class Bike implements Bicycle { } class Motor-Bike implements Bicycle { } 3.4. Trừu tượng hóa (Abstraction) • Cho phép tập trung xem xét vấn đề ở mức tổng quát, gạt đi những chi tiết mức thấp ít liên quan • 3 mức trừu tượng – Trừu tượng thủ tục: dãy các chỉ thị với chức năng đặc thù và giới hạn nào đó – Trừu tượng dữ liệu: tập hợp dữ liệu mô tả đối tượng dữ liệu nào đó – Trừu tượng điều khiển: Cơ chế điều khiển chương trình không cần đặc tả những chi tiết bên trong • Ví dụ: Mở cửa. Thủ tục: Mở gồm . . .; Dữ liệu: Cửa là . . . 26 9/6/2011 14 • 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 27 4. 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 28 9/6/2011 15 5. Thế nào là phần mềm tốt ? 29 Hiệu suất xử lý Các chỉ tiêu cơ bản Tính dễ hiểu Thời gian (Phần cứng phát triển) Yếu tố khái niệm phần mềm tốt Đặc trưng gần đây 5.1. 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 30 9/6/2011 16 5.2. 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, . . . 31 5.3. 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 32 9/6/2011 17 Ví dụ cụ thể ??? • 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 (Eng.&Scie. 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 (AI SW) 33 Bài tập về nhà: 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 34 9/6/2011 18 PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM I. Bản chất phần mềm II. Những vấn đề trong phát triển phần mềm 1. Khủng hoảng phần mềm là gì ? 2. Những khó khăn trong sản xuất phần mềm III. Quy trình phát triển phần mềm (CNPM) 35 1. Khủng hoảng phần mềm (Software crisis) • Là sự day dứt kinh niên (kéo dài theo thời gian hoặc thường tái diễn, liên tục không kết thúc) gặp phải và tạo bước ngoặt trong phát triển phần mềm máy tính, như: – Phải làm thế nào với việc giảm chất lượng vì những lỗi tiềm tàng có trong phần mềm ? – Phải xử lý ra sao khi bảo dưỡng phần mềm đã có ? – Phải giải quyết thế nào khi thiếu kỹ thuật viên phần mềm? – Phải chế tác phần mềm ra sao khi có yêu cầu phát triển theo qui cách mới xuất hiện ? – Phải xử lý ra sao khi sự cố phần mềm gây ra những vấn đề xã hội ? 36 9/6/2011 19 Một số yếu tố • Phần mềm càng lớn sẽ kéo theo phức tạp hóa và tăng chi phí phát triển • Đổi vai trò giá thành SW vs. HW • Công sức cho bảo trì càng tăng thì chi phí cho Backlog càng lớn • Nhân lực chưa đáp ứng được nhu cầu phần mềm • Những phiền hà của phần mềm gây ra những vấn đề xã hội 37 2. Những khó khăn trong sản xuất phần mềm • Không có phương pháp mô tả rõ ràng định nghĩa yêu cầu của người dùng (khách hàng)  Sau khi bàn giao sản phẩm dễ phát sinh những trục trặc (troubles) • Với những phần mềm quy mô lớn, tư liệu đặc tả đã cố định thời gian dài  Khó đáp ứng nhu cầu thay đổi của người dùng một cách kịp thời trong thời gian đó • Phương pháp luận thiết kế không nhất quán  Thiết kế theo cách riêng (của công ty, nhóm), thì sẽ dẫn đến suy giảm chất lượng phần mềm (do phụ thuộc quá nhiều vào con người) • Không có chuẩn về việc tạo tư liệu quy trình sản xuất phần mềm  Đặc tả không rõ ràng sẽ làm giảm chất lượng phần mềm 38 9/6/2011 20 2. Những khó khăn trong sản xuất phần mềm • Không kiểm thử tính đúng đắn của phần mềm ở từng giai đoạn mà chỉ kiểm ở giai đoạn cuối và phát hiện ra lỗi  thường bàn giao sản phẩm không đúng hạn • Coi trọng việc lập trình hơn khâu thiết kế  giảm chất lượng phần mềm • Coi thường việc tái sử dụng phần mềm (software reuse)  giảm năng suất lao động • Phần lớn các thao tác trong quy trình phát triển phần mềm do con người thực hiện  giảm năng suất lao động • Không chứng minh được tính đúng đắn của phần mềm  giảm độ tin cậy của phần mềm 39 Những vấn đề trong sản xuất phần mềm (tiếp) • Chuẩn về một phần mềm tốt không thể đo được một cách định lượng  Không thể đánh giá được một hệ thống đúng đắn hay không • Đầu tư nhân lực lớn vào bảo trì  giảm hiệu suất lao động của nhân viên • Công việc bảo trì kéo dài  giảm chất lượng của tư liệu và ảnh hưởng xấu đến những việc khác • Quản lý dự án lỏng lẻo  quản lý lịch trình sản xuất phần mềm không rõ ràng • Không có tiêu chuẩn để ước lượng nhân lực và dự toán  làm kéo dài thời hạn và vượt kinh phí của dự án 40 9/6/2011 21 PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM I. Bản chất phần mềm II. Những vấn đề trong phát triển phần mềm III.Quy trình phát triển phần mềm 1. Sự tiến triển của các phương pháp thiết kế phần mềm 2. Định nghĩa Công nghệ học phần mềm 3. Vòng đời của phần mềm 4. Một số quy trình phát triển phần mềm 41 1. Sự tiến triển của các phương pháp thiết kế phần mềm 421960 1970 1980 1990 2000 Ít quan tâm tới phần mềm Tập trung nâng cao tính năng và độ tin cậy của phần cứng Phát triển hệ điều hành như phần mềm lớn (IBM OS/360, EC OS). Xuất hiện nhu cầu về quy trình phát triển phần mềm lớn và quy trình gỡ lỗi, kiểm thử trong phạm vi giới hạn Chính sách phân biệt giá cả giữa phần cứng và phần mềm (IBM). Nghiên cứu cơ bản về phương pháp luận lập trình Xuất hiện khái niệm “Software Engineering” (1968). Bắt đầu bàn luận về khủng khoảng phần mềm và xu hướng hình thành CNHPM như một chuyên môn riêng 9/6/2011 22 1. Sự tiến triển của các phương pháp thiết kế phần mềm 431960 1970 1980 1990 2000 Nghiên cứu về lập trình, kiểm thử, đảm bảo tính tin cậy trong quy trình sản xuất phần mềm. Kỹ thuật: lập trình cấu trúc hóa, lập trình môđun, thiết kế cấu trúc hóa, vv Hội nghị quốc tế đầu tiên về CNHPM được tổ chức (1975): International Conference on SE (ICSE) Quan tâm đến mọi pha trong quy trình phát triển phần mềm, nhưng tập trung chính ở những pha đầu. ICSE tổ chức lần 2, 3 và 4 vào 1976, 1978 và 1979 Nhật Bản có “Kế hoạch phát triển kỹ thuật sản xuất phần mềm” từ năm 1981 Cuộc “cách tân sản xuất phần mềm” đã bắt đầu trên phạm vi các nước công nghiệp 1. Sự tiến triển của các phương pháp thiết kế phần mềm 441960 1970 1980 1990 2000 Trình độ học vấn và ứng dụng CNHPM được nâng cao, các công nghệ được chuyển vào thực tế. Xuất hiện các sản phẩm phần mềm và các công cụ khác nhau làm tăng năng suất sản xuất phần mềm đáng kể ICSE tổ chức lần 5 và 6 năm 1981 và 1982 với trên 1000 người tham dự mỗi năm Nhật Bản sang “Kế hoạch phát triển các kỹ thuật bảo trì phần mềm” (1981- 1985) Từ học vấn sang nghiệp vụ! Chất lượng phần mềm tập trung chủ yếu ở tính năng suất, độ tin cậy và tính bảo trì. Nghiên cứa hỗ trợ tự động hóa sản xuất phần mềm Nhật Bản: SIGMA: Software Industrialized Generator & Maintenance Aids, 1985-1990 Nhiều trung tâm, viện nghiên cứu CNHPM ra đời. Các trường đưa vào giảng dạy SE Công nghiệp hóa sản xuất phần mềm bằng cách đưa những kỹ thuật công nghệ học (Engineering techniques) thành cơ sở khoa học của CNHPM Thể chế hóa lý luận trong sản xuất phần mềm và ứng dụng những phương pháp luận một cách nhất quán Tăng cường nghiên cứu và tạo công cụ trợ giúp sản xuất phần mềm 9/6/2011 23 Hình thái sản xuất Phần mềm 45 Đưa ra các kỹ thuật, phương pháp luận ứng dụng thực tế vào từng quy trình Cải biên, biến đổi vào từng sản phẩm và công cụ phần mềm (máy tính hóa từng phần) Tổng hợp, hệ thống hóa cho từng loại công cụ (Máy tính hóa toàn bộ quy trình sản xuất phần mềm) Hướng tới sản xuất phần mềm tự động 2. Công nghệ học phần mềm (Software Engineering) • Bauer [1969]: CNHPM 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]: CNHPM là việc xây dựng phần mềm nhiều phiên bản bởi nhiều người • Ghezzi [1991]: CNHPM 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 46 9/6/2011 24 2. Công nghệ học phần mềm (Software Engineering) • IEEE [1993]: CNHPM 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]: CNHPM là bộ môn tích hợp cả quy trình, các phương pháp, các công cụ để phát triển phần mềm máy tính 47 2. Công nghệ học phần mềm (Software Engineering) • Sommerville [1995]: CNHPM là lĩnh vực liên quan đến lý thuyết, phương pháp và công cụ dùng cho phát triển phần mềm • K. Kawamura [1995]: CNHPM 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 48 9/6/2011 25 2. Công nghệ học phần mềm (Software Engineering) • Công nghệ học phần mềm là lĩnh vực khoa học về các phương pháp luận, kỹ thuật và công cụ tích hợp trong quy trình sản xuất và vận hành phần mềm nhằm tạo ra phần mềm với những chất lượng mong muốn [Software Engineering is a scientific field to deal with methodologies, techniques and tools integrated in software production-maintenance process to obtain software with desired qualities] 49 Công nghệ học trong CNHPM ? • Như các ngành công nghệ học khác, CNHPM cũng lấy các phương pháp khoa học làm cơ sở • Các kỹ thuật về thiết kế, chế tạo, kiểm thử và bảo trì phần mềm đã được hệ thống hóa thành phương pháp luận và hình thành nên CNHPM • Toàn bộ quy trình quản lý phát triển phần mềm gắn với khái niệm vòng đời phần mềm, được mô hình hóa với những kỹ thuật và phương pháp luận trở thành các chủ đề khác nhau trong CNHPM 50 9/6/2011 26 Công nghệ học trong CNHPM ? (tiếp) • Trong vòng đời phần mềm không chỉ có chế tạo mà bao gồm cả thiết kế, vận hành và bảo dưỡng (tính quan trọng của thiết kế và bảo dưỡng) • Trong khái niệm phần mềm, không chỉ có chương trình mà cả tư liệu về phần mềm • Cách tiếp cận công nghệ học (khái niệm công nghiệp hóa) thể hiện ở chỗ nhằm nâng cao năng suất (tính năng suất) và độ tin cậy của phần mềm, đồng thời giảm chi phí giá thành 51 Software life-cycle • Vòng đời phần mềm là thời kỳ tính từ khi phần mềm được sinh (tạo) ra cho đến khi chết đi (từ lúc hình thành đáp ứng yêu cầu, vận hành, bảo dưỡng cho đến khi loại bỏ không đâu dùng) • Quy trình phần mềm (vòng đời phần mềm) được phân chia thành các pha chính: phân tích, thiết kế, chế tạo, kiểm thử, bảo trì. Biểu diễn các pha có khác nhau theo từng người 52 9/6/2011 27 Mô hình vòng đời phần mềm của Boehm 53 Xác định yêu cầu hệ thống Kiểm chứng Xác định yêu cầu phần mềm Kiểm chứng Thiết kế căn bản Kiểm chứng Thiết kế chi tiết Kiểm chứng Lập trình Gỡ lỗi Kiểm thử Chạy thử Vận hành Bảo trì Kiểm chứng lại Suy nghĩ mới về vòng đời phần mềm • Pha xác định yêu cầu và thiết kế có vai trò quyết định đến chất lượng phần mềm, chiếm phần lớn công sức so với lập trình, kiểm thử và chuyển giao phần mềm • Pha cụ thể hóa cấu trúc phần mềm phụ thuộc nhiều vào suy nghĩ trên xuống (top-down) và trừu tượng hóa, cũng như chi tiết hóa • Pha thiết kế, chế tạo thì theo trên xuống, pha kiểm thử thì dưới lên (bottom-up) • Trước khi chuyển sang pha kế tiếp phải đảm bảo pha hiện tại đã được kiểm thử không còn lỗi 54 9/6/2011 28 Suy nghĩ mới về vòng đời phần mềm • Cần có cơ chế kiểm tra chất lượng, xét duyệt giữa các pha nhằm đảm bảo không gây lỗi cho pha sau • Tư liệu của mỗi pha không chỉ dùng cho pha sau, mà chính là đối tượng quan trọng cho kiểm tra và đảm bảo chất lượng của từng quy trình và của chính phần mềm • Cần chuẩn hóa mẫu biểu, cách ghi chép tạo tư liệu cho từng pha, nhằm đảm bảo chất lượng phần mềm • Thao tác bảo trì phần mềm là việc xử lý quay vòng trở lại các pha trong vòng đời phần mềm nhằm biến đổi, sửa chữa, nâng cấp phần mềm 55 Các phương pháp luận và kỹ thuật cho từng pha Tên pha Nội dung nghiệp vụ Phương pháp, kỹ thuật Xác định yêu cầu Đặc tả yêu cầu người dùng Xác định yêu cầu phần mềm Phân tích cấu trúc hóa Thiết kế hệ thống Thiết kế cơ bản phần mềm Thiết kế cấu trúc ngoài của phần mềm Thiết kế cấu trúc hóa Thiết kế chương trình Là thiết kế chi tiết: Thiết kế cấu trúc bên trong của phần mềm (đơn vị chương trình hoặc môđun) Lập trình cấu trúc Phương pháp Jackson Phương pháp Warnier Lập trình Mã hóa bởi ngôn ngữ lập trình Mã hóa cấu trúc hóa Đảm bảo chất lượng Kiểm tra chất lượng phần mềm đã phát triển Phương pháp kiểm thử chương trình Vận hành Bảo trì Sử dụng, vận hành phần mềm đã phát triển. Biến đổi, điều chỉnh phần mềm Chưa cụ thể 56 9/6/2011 29 3.4 Quy trình phát triển phần mềm Common process framework - Khung quy trình chung Umbrella activities Framework activities - Hoạt động khung Task sets - Tập tác vụ Tasks - Tác vụ Milestones, deliverables SQA points - Điểm KTCL 57 • Phases Process Workflows Các vòng lặp Supporting Workflows Management Environment Business Modeling Implementatio nTest Analysis & Design Preliminary Iteration(s) Iter. #1 Iter. #2 Iter. #n Iter. #n+1 Iter. #n+2 Iter. #m Iter. #m+1 Deployment Configuration Mgmt Requirements Elaboration TransitionInception Construction Các dòng công việc Một vòng lặp 58 9/6/2011 30 4.1. Capability Maturity Model (CMM by SEI): Mô hình khả năng thuần thục • Tháng 11 năm 1986 viện Công nghệ phần mềm SEI (Software Engineering Institute) đưa ra khung sườn và các khái niệm liên quan để giúp cải thiện Quy trình sản xuất phần mềm. • Tháng 9 năm 1987 viện SEI đã đưa ra đặc tả của khung sườn về độ thuần thục của tiến trình. • Năm 1991, phát triển thành mô hình thuần thục khả năng (CMM). • Phiên bản đầu tiên là CMM 1.0 phát triển vào những năm 1991-1992. • Trong phần này chúng ta sẽ tìm hiểu về CMM 1.1. 59 a. Tại sao phải sử dụng mô hình CMM trong công nghệ làm phần mềm Khó khăn khi không sử dụng CMM • Các tiến trình phần mềm thường bị thay đổi cập nhật mà không có sự chuần bị trước. • Đặc tả một tiến trình phần mềm không chặt chẽ, dẫn đến sự khủng hoảng khi thực hiện một dự án. • Thiếu cơ sở để đánh giá chất lượng phần mềm, để đưa ra phương thức tiến hành và cách giải quyết các vấn đề phát sinh. Thuận lợi khi sử dụng CMM • Dễ dàng quản lý phát triển phần mềm. Các tiến trình được cập nhật qua sự điều khiển của các nhà phần tích và kiểm thử. • Vai trò, trách nhiệm của mỗi thành viên trong các tiến trình được phân định rõ ràng. • Quản lý chất lượng của phần mềm, thoả mãn các yêu cầu khách hàng. Có cơ sơ chuẩn xác đánh giá chất lượng, thời gian, chi phí và phân tích dự án và các tiến trình. 60 9/6/2011 31 Tiến trình (Process) • Một tiến trình phần mềm là một tập hợp các hành động, phương thức, thực hành, thay đổi mà người ta dùng để duy trì và phát triển phần mềm cũng như các thành phần liên quan tới chúng (ví dụ: kế hoạch dự án, thiết kế, lập trình, kiểm thử, tài liệu hướng dẫn...). 61 Khả năng tiến trình phần mềm (Software Process Capability) • Cho biết phạm vi kết quả có thể mong đợi của một tiến trình phần mềm. • Dự đoán khả năng làm dự án phần mềm tiếp theo của công ty. 62 9/6/2011 32 Thực thi tiến trình phần mềm (Software Process Performance) • Thực thi tiến trình phần mềm cho biết kết quả thực tế của một tiến trình phần mềm. • Như vậy nó hướng tới kết quả đạt được còn khả năng tiến trình phần mềm cho thấy kết quả có thể mong đợi. • Do phụ thuộc vào đặc trưng của dự án và từng trường hợp cụ thể, nên kết quả thực tế thường không phản ánh đầy đủ khả năng tiến trình của một công ty. 63 Độ thuần thục của tiến trình phần mềm (Software process maturity) • Chỉ rõ một tiến trình phần mềm được xác định, quản lý, đánh giá, điều khiển, đạt hiệu quả một cách rõ ràng. • Cho biết khả năng phát triển, chỉ ra giá trị của tiến trình phần mềm, tính vững chắc của dự án. 64 9/6/2011 33 c. Mô hình chi tiết các thành phần trong cấu trúc CMM. 65 Maturity Levels Key Process Areas Common Features Key Practices Khả năng tiến trình Các mục tiêu Thực thi hoặc thể chế hoá Cơ sỏ hạ tầng hoặc các hoạt động nhận được từ tổ chức bởi nhận được từ chỉ ra đạt được ánh xạ mô tả d. Mô hình 5 mức của CMM 66 Repeatable (2) Defined (3) Managed (4) Optimizing (5) Initial (1) Disciplined process Standard,consistent process Predictable process Continuously improving process Quá trình vận hành phụ thuộc vào khả năng của từng cá nhân riêng lẻ, và thường xuyên thay đổi do phụ thuộc vào kỹ năng, trình độ hiểu biết và các hoạt động của từng thành viên trong dự án. Tiến trình phần mềm mang tính chất tuỳ tiện, lộn xộn, có ít tiến trình được xác định trước, hiệu quả của công việc mang tính riêng lẻ. Khó có được một môi trường làm việc ổn định. Kế hoạch và ngân sách, chất lượng sản phẩm và vận hành không thể dự đoán trước được. 9/6/2011 34 d. Mô hình 5 mức của CMM 67 Repeatable (2) Defined (3) Managed (4) Optimizing (5) Initial (1) Disciplined process Standard,consistent process Predictable process Continuously improving process Kết quả là đưa được những hiệu quả quản lý tiến trình của một dự án nµy vào một dự án khác. Điều này cho phép lặp lại (repeatable) những thành công đối với một dự án tương tự mặc dù có thể các dự án này cũng có những điểm khác biệt. Có sự cải tiến hơn, chiến lược quản lý dự án vµ thủ tục để thực thi chiến lược ấy được thiết lập. Các kế hoạch và quản lý dự án mới được dựa trên những kinh nghiệm của dự án cũ. d. Mô hình 5 mức của CMM 68 Repeatable (2) Defined (3) Managed (4) Optimizing (5) Initial (1) Disciplined process Standard,consistent process Predictable process Continuously improving process Một tiến trình được định nghĩa tốt gồm có các tính chất như có tiêu chuẩn, đầu vào, tiêu chuẩn và thủ tục rõ ràng để tiến hành công việc, kiểm tra các đầu ra. Lập được tài liệu tiến trình tiêu chuẩn đối với việc phát triển và bảo trì phần mềm có tổ chức, bao gồm cả công nghệ phần mềm, các tiến trình quản lý, và các tiến trình tích hợp với nhau (nghĩa rằng đầu ra của một tiến trình sẽ là đầu vào của tiến trình tiếp theo ). 9/6/2011 35 d. Mô hình 5 mức của CMM 69 Repeatable (2) Defined (3) Managed (4) Optimizing (5) Initial (1) Disciplined process Standard,consistent process Predictable process Continuously improving process Do các tiến trình ổn định và được đánh giá đúng nên khi có các trường hợp ngoại lệ, sẽ xác định và chỉ rõ những nguyên nhân gây ra biến đổi. Mục tiêu là điều khiển tiến trình. Các tiến trình phần mềm được quản lý để vận hành ổn định, an toàn. Có những đánh giá phần mềm và chất lượng, hiệu quả các hoạt động trong tiến trình. d. Mô hình 5 mức của CMM 70 Repeatable (2) Defined (3) Managed (4) Optimizing (5) Initial (1) Disciplined process Standard,consistent process Predictable process Continuously improving process Tiếp tục cải tiến tiến trình, có thể xác định được những điểm mạnh và điểm yếu của tiến trình, có khả năng phân tích các khiếm khuyết, xác định các nguyên nhân gây ra để tránh các khiếm khuyết này. 9/6/2011 36 18 KPA (Key Process Area) 71 LEVEL 2: Repeatable 1. SW configuration management 2. SW quality assurance 3. SW subcontract management 4. SW project tracking and oversight 5. SW project planning 6. Requirements management 7. Peer reviews 8. Intergroup coordination 9. SW product engineering 10. IntegratedSW management 11. Training program 12. Organization process definition 13. Organization process focus LEVEL 3: Defined 14. SW quality Management 15. Quantitative process management LEVEL 4: Managed LEVEL 5: Optimizing 16. Process change management 17. Technology change management 18. Defect prevention Khả năng nhìn nhận tại mỗi mức thuần thục 72 9/6/2011 37 Khả năng tiến trình và dự đoán theo các mức của CMM • Khi mức độ thuần thục tăng, sự sai khác giữa kết quả đạt được và kết quả dự tính giảm xuống. • Khi mức độ thuần thục tăng, độ biến động của kết quả thực tế so với kết quả đề ra giảm xuống. • Khi mức độ thuần thục tăng thì các kết quả sẽ được cải thiện. Đó là, chi phí giảm, thời gian phát triển ngắn hơn, chất lượng và năng suất tăng. 73 e. Cách thức sử dụng mô hình CMM • Định giá tiến trình phần mềm (Software process assessments ) xác định trạng thái của tiến trình phần mềm hiện tại của tổ chức, xác định mức độ ưu tiên đối với các vấn đề có liên quan tới tiến trình phần mềm khi xử lý chúng và xây dựng hệ thống hỗ trợ phát triển tiến trình phần mềm. • Đánh giá khả năng phần mềm (Software capability evaluations) xác định các nhà thầu có đủ tư cách triển khai một dự án phần mềm hoặc quản lý hiện trạng của một hệ thống phần mềm đã có sẵn. 74 9/6/2011 38 Những điểm chung của 2 phương thức sử dụng CMM 75 4.2. Mô hình tuyến tính • Công nghệ học Hệ thống / Thông tin và mô hình hóa (System / Information engineering and modeling): thiết lập các yêu cầu, ánh xạ một số tập con các yêu cầu sang phần mềm trong quá trình tương tác giữa phần cứng, người và CSDL Công nghệ học Hệ thống / Thông tin 76 Phân tích Thiết kế Lập trình Kiểm thử 9/6/2011 39 4.2. Mô hình tuyến tính 77 Phân tích Thiết kế Lập trình Kiểm thử Công nghệ học Hệ thống / Thông tin Tạo mã / lập trình (Code generation / programming): Chuyển thiết kế thành chương trình máy tính bởi ngôn ngữ nào đó. Nếu thiết kế đã được chi tiết hóa thì lập trình có thể chỉ thuần túy cơ học Kiểm thử (Testing): Kiểm tra các chương trình và môđun cả về lôgic bên trong và chức năng bên ngoài, nhằm phát hiện ra lỗi và đảm bảo với đầu vào xác định thì cho kết quả mong muốn 4.2. Mô hình tuyến tính • Hỗ trợ / Bảo trì (Support / Maintenance): Đáp ứng những thay đổi, nâng cấp phần mềm đã phát triển do sự thay đổi của môi trường, nhu cầu 78 Phân tích Thiết kế Lập trình Kiểm thử Công nghệ học Hệ thống / Thông tin 9/6/2011 40 Điểm yếu của Mô hình tuyến tính • Thực tế các dự án ít khi tuân theo dòng tuần tự của mô hình, mà thường có lặp lại (như mô hình của Boehm) • Khách hàng ít khi tuyên bố rõ ràng khi nào xong hết các yêu cầu • Khách hàng phải có lòng kiên nhẫn chờ đợi thời gian nhất định mới có sản phẩm. Nếu phát hiện ra lỗi nặng thì là một thảm họa! 79 4.3. Mô hình chế thử (Prototyping model) 80 Nghe Khách trình bày Tạo / sửa bản mẫu Khách kiểm tra bản mẫu 9/6/2011 41 Mô hình chế thử: Khi nào ? • Khi mới rõ mục đích chung chung của phần mềm, chưa rõ chi tiết đầu vào hay xử lý ra sao hoặc chưa rõ yêu cầu đầu ra • Dùng như “Hệ sơ khai” để thu thập yêu cầu người dùng qua các thiết kế nhanh • Các giải thuật, kỹ thuật dùng làm bản mẫu có thể chưa nhanh, chưa tốt, miễn là có mẫu để thảo luận gợi yêu cầu của người dùng 81 4.4. Mô hình phát triển ứng dụng nhanh (Rapid Application Development: RAD) • Là quy trình phát triển phần mềm gia tăng, tăng dần từng bước (Incrimental software development) với mỗi chu trình phát triển rất ngắn (60-90 ngày) • Xây dựng dựa trên hướng thành phần (Component- based construction) với khả năng tái sử dụng (reuse) • Gồm một số nhóm (teams), mỗi nhóm làm 1 RAD theo các pha: Mô hình nghiệp vụ, Mô hình dữ liệu, Mô hình xử lý, Tạo ứng dụng, Kiểm thử và đánh giá (Business, Data, Process, Appl. Generation, Test) 82 9/6/2011 42 Mô hình phát triển ứng dụng nhanh Business Modeling Data Modeling Process Modeling Application Generation Testing & Turnover 60 - 90 days Business Modeling Data Modeling Process Modeling Application Generation Testing & Turnover Business Modeling Data Modeling Process Modeling Application Generation Testing & Turnover Team #1 Team #2 Team #3 RAD: Business modeling • Luồng thông tin được mô hình hóa để trả lời các câu hỏi: – Thông tin nào điều khiển xử lý nghiệp vụ ? – Thông tin gì được sinh ra? – Ai sinh ra nó ? – Thông tin đi đến đâu ? – Ai xử lý chúng ? 84 9/6/2011 43 RAD: Data and Process modeling • Data modeling: các đối tượng dữ liệu cần để hỗ trợ nghiệp vụ (business). Định nghĩa các thuộc tính của từng đối tượng và xác lập quan hệ giữa các đối tượng • Process modeling: Các đối tượng dữ liệu được chuyển sang luồng thông tin thực hiện chức năng nghiệp vụ. Tạo mô tả xử lý đễ cập nhật (thêm, sửa, xóa, khôi phục) từng đối tượng dữ liệu 85 RAD: Appl. Generation and Testing • Application Generation: Dùng các kỹ thuật thế hệ 4 để tạo phần mềm từ các thành phần có sẵn hoặc tạo ra các thành phần có thể tái dụng lại sau này. Dùng các công cụ tự động để xây dựng phần mềm • Testing and Turnover: Kiểm thử các thành phần mới và kiểm chứng mọi giao diện (các thành phần cũ đã được kiểm thử và dùng lại) 86 9/6/2011 44 RAD: Hạn chế ? • Cần nguồn nhân lực dồi dào để tạo các nhóm cho các chức năng chính • Yêu cầu hai bên giao kèo trong thời gian ngắn phải có phần mềm hoàn chỉnh, thiếu trách nhiệm của một bên dễ làm dự án đổ vỡ • RAD không phải tốt cho mọi ứng dụng, nhất là với ứng dụng không thể môđun hóa hoặc đòi hỏi tính năng cao • Mạo hiểm kỹ thuật cao thì không nên dùng RAD 87 Mở đầu • Phần lớn các hệ phần mềm phức tạp đều tiến hóa theo thời gian: môi trường thay đổi, yêu cầu phát sinh thêm, hoàn thiện thêm chức năng, tính năng • Các mô hình tiến hóa (evolutionary models) có tính lặp lại. Kỹ sư phần mềm tạo ra các phiên bản (versions) ngày càng hoàn thiện hơn, phức tạp hơn • Các mô hình tiêu biểu: – Incremental – Spiral – WINWIN spiral – Concurrent development model 88 9/6/2011 45 Mô hình gia tăng (The incremental model) • Kết hợp mô hình tuần tự và ý tưởng lặp lại của chế bản mẫu • Sản phẩm lõi với những yêu cầu cơ bản nhất của hệ thống được phát triển • Các chức năng với những yêu cầu khác được phát triển thêm sau (gia tăng) • Lặp lại quy trình để hoàn thiện dần 89 Mô hình gia tăng 90 Phân tích Thiết kế Lập trình Kiểm thử System/info. Engineering Calendar time Gia tăng 1 Gia tăng 2 Gia tăng 3 Gia tăng 4 Xuất xưởng 2 Xuất xưởng 1 Xuất xưởng 3 XX 4 Phân tích Thiết kế Lập trình Kiểm thử Phân tích Thiết kế Lập trình Kiểm thử Phân tích Thiết kế Lập trình Kiểm thử 9/6/2011 46 Mô hình xoắn ốc (spiral) 91 Giao tiếp khách hàng Lập kế hoạch Phân tích rủi ro Kỹ nghệ Xây dựng & Xuất xưởng Khách hàng đánh giá Bảo trì Nâng cấp Làm mới Khái niệm Mô hình xoắn ốc (tiếp) • Giao tiếp khách hàng: giữa người phát triển và khách hàng để tìm hiểu yêu cầu, ý kiến • Lập kế hoạch: Xác lập tài nguyên, thời hạn và những thông tin khác • Phân tích rủi ro: Xem xét mạo hiểm kỹ thuật và mạo hiểm quản lý • Kỹ nghệ: Xây dựng một hay một số biểu diễn của ứng dụng 92 9/6/2011 47 Mô hình xoắn ốc (tiếp) • Xây dựng và xuất xưởng: xây dựng, kiểm thử, cài đặt và cung cấp hỗ trợ người dùng (tư liệu, huấn luyện, . . .) • Đánh giá của khách hàng: Nhận các phản hồi của người sử dụng về biểu diễn phần mềm trong giai đoạn kỹ nghệ và cài đặt 93 Mô hình xoắn ốc: Mạnh và yếu? • Tốt cho các hệ phần mềm quy mô lớn • Dễ kiểm soát các mạo hiểm ở từng mức tiến hóa • Khó thuyết phục khách hàng là phương pháp tiến hóa xoắn ốc có thể kiểm soát được • Chưa được dùng rộng rãi như các mô hình tuyến tính hoặc chế thử 94 9/6/2011 48 Mô hình xoắn ốc WINWIN • Nhằm thỏa hiệp giữa người phát triển và khách hàng, cả hai cùng “Thắng” (win-win) – Khách thì có phần mềm thỏa mãn yêu cầu chính – Người phát triển thì có kinh phí thỏa đáng và thời gian hợp lý • Các hoạt động chính trong xác định hệ thống: – Xác định cổ đông (stakeholders) – Xác định điều kiện thắng của cổ đông – Thỏa hiệp điều kiện thắng của các bên liên quan 95 Mô hình xoắn ốc WINWIN 96 1. Xác định mức tiếp của cổ đông 2. Xác định điều kiện thắng của cổ đông 3a. Hòa hợp điều kiện thắng 3b. Thiết lập mục tiêu mức tiếp và các ràng buộc, dự kiến 4. Đánh giá tiến trình và dự kiến sản phẩm, giải quyết rủi ro 5. Xác định mức tiếp của sản phâm và quy trình, kể cả phân chia nhỏ 7. Xét duyệt và đánh giá 6. Kiểm định sản phẩm và quy trình 9/6/2011 49 Mô hình phát triển đồng thời (concurrent development) • Xác định mạng lưới những hoạt động đồng thời (Network of concurrent activities) • Các sự kiện (events) xuất hiện theo điều kiện vận động trạng thái trong từng hoạt động • Dùng cho mọi loại ứng dụng và cho hình ảnh khá chính xác về trạng thái hiện trạng của dự án • Thường dùng trong phát triển các ứng dụng khách/chủ (client/server applications): hệ thống và các thành phần cấu thành hệ thống được phát triển đồng thời 97 Component-based model • Gắn với những công nghệ hướng đối tượng (Object-oriented technologies) qua việc tạo các lớp (classes) có chứa cả dữ liệu và giải thuật xử lý dữ liệu • Có nhiều tương đồng với mô hình xoắn ốc • Với ưu điểm tái sử dụng các thành phần qua Thư viện / kho các lớp: tiết kiệm 70% thời gian, 80% giá thành, chỉ số sản xuất 26.2/16.9 • Với UML như chuẩn công nghiệp đang triển khai 98 9/6/2011 50 Mô hình dựa thành phần 99 Giao tiếp khách hàng Lập kế hoạch Phân tích rủi ro Kỹ nghệ Xây dựng & Xuất xưởng Khách hàng đánh giá Xác định thành phần ứng viên Tìm thành phần từ thư viện Lấy thành phần nếu có Xây dựng thành phần nếu kh.có Đặt thành phần vào thư viện Xây dựng bước lặp thứ n của hệ thống 4.7. Mô hình RUP (Rational Unified Process) • SV tự nghiên cứu 100 9/6/2011 51 4.8. Các kỹ thuật thế hệ 4 (Fourth generation techniques) • Tập hợp các công cụ cho phép xác định đặc tính phần mềm ở mức cao, sau đó sinh tự động mã nguồn dựa theo đặc tả đó • Các công cụ 4GT điển hình: ngôn ngữ phi thủ tục cho truy vấn CSDL; tạo báo cáo; xử lý dữ liệu; tương tác màn hình; tạo mã nguồn; khả năng đồ họa bậc cao; khả năng bảng tính; khả năng giao diện Web; vv 101 4GT: Tại sao ? • Từ thu thập yêu cầu cho đến sản phẩm: đối thoại giữa khách và người phát triển là quan trọng • Không nên bỏ qua khâu thiết kế. 4GT chỉ áp dụng để triển khai thiết kế qua 4GL • Mạnh: giảm thời gian phát triển và tăng năng suất • Yếu: 4GT khó dùng hơn ngôn ngữ lập trình, mã khó tối ưu và khó bảo trì cho hệ thống lớn  cần kỹ năng của kỹ sư phần mềm • Tương lai: 4GT với mô hình theo thành phần 102 9/6/2011 52 5. Sản phẩm và quy trình (Product and process) • Quy trình yếu thì sản phẩm khó mà tốt, song không nên coi trọng quá mức vào quy trình hoặc quá mức vào sản phẩm • Sản phẩm và quy trình cần được coi trọng như nhau 103