Bài giảng Nhập môn Công nghệ phần mềm - Phần 3: Yêu cầu người dùng cung cấp cho người học các kiến thức về phương pháp xác định yêu cầu người dùng bao gồm: Kỹ thuật xác định yêu cầu, nội dung xác định yêu cầu, các nguyên lý phân tích yêu cầu. Mời các bạn cùng tham khảo.
9/4/2011 Phần III Yêu cầu người dùng User’s Requirements Nhập môn Công nghệ học Phần mềm Introduction to Software Engineering Chương 5: Phương pháp xác định yêu cầu 5.1 Kỹ thuật xác định yêu cầu 5.2 Nội dung xác định yêu cầu 5.3 Các nguyên lý phân tích yêu cầu Department of Software Engineering Faculty of Information Technology Hanoi University of Technology TEL: 04-8682595 FAX: 04-8692906 Email: cnpm@it-hut.edu.vn HUT, Falt of IT Dept of SE, 2002 SE-III.1 5.1 Kỹ thuật xác định yêu cầu phần mềm SW Requirements Engineering • Yêu cầu phần mềm: tất yêu cầu phầm mềm khách hàng - người sử dụng phần mềm - nêu ra, bao gồm: chức phần mềm, hiệu phần mềm, yêu cầu thiết kế giao diện, yêu cầu đặc biệt khác HUT, Falt of IT Dept of SE, 2002 SE-III.3 HUT, Falt of IT – – – – CuuDuongThanCong.com Dept of SE, 2002 SE-III.5 Các yêu cầu phần mềm (Software) Các yêu cầu phần cứng (Hardware) Các yêu cầu liệu (Data) Các yêu cầu người (People, Users) • Mục đích: mục đích yêu cầu phần mềm xác định phần mềm đáp ứng yêu cầu mong muốn khách hàng - người sử dụng phần mềm HUT, Falt of IT Dept of SE, 2002 SE-III.4 5.2 Nội dung xác định yêu cầu phần mềm Contents of Requirements Engineering • • • • • • HUT, Falt of IT SE-III.2 • Thơng thường u cầu phần mềm phân loại theo thành phần phần mềm: Tại cần phải đặt yêu cầu phần mềm ? • Khách hàng có ý tưởng cịn mơ hồ phần mềm cần phải xây dựng để phục vụ công việc họ, phải sẵn sàng, kiên trì theo đuổi để từ ý tưởng mơ hồ đến “Phần mềm có đầy đủ tính cần thiết” • Khách hàng hay thay đổi địi hỏi mình, nắm bắt thay đổi sửa đổi mô tả cách hợp lý Dept of SE, 2002 Phát yêu cầu phần mềm (Requirements elicitation) Phân tích yêu cầu phần mềm thương lượng với khách hàng (Requirements analysis and negotiation) Mô tả yêu cầu phần mềm (Requirements specification) Mơ hình hóa hệ thống (System modeling) Kiểm tra tính hợp lý yêu cầu phần mềm (Requirements validation) Quản trị yêu cầu phần mềm (Requirements management) HUT, Falt of IT Dept of SE, 2002 https://fb.com/tailieudientucntt SE-III.6 9/4/2011 Quy trình xác định yêu cầu phần mềm The Analysis Model Build a prototype the problem Requirements elicitation Develop specification Review Data Model Functional Model Create analysis models HUT, Falt of IT Dept of SE, 2002 Behavioral Model SE-III.7 5.2.1 Phát yêu cầu phần mềm (Requirements Elicitation) Các vấn đề phát yêu cầu phần mềm (Problems) • Phạm vi phần mềm (Scope) • Hiểu rõ phần mềm (Understanding) • Các thay đổi hệ thống (Volatility) HUT, Falt of IT Dept of SE, 2002 SE-III.9 Sản phẩm (output) “phát yêu cầu phần mềm” CuuDuongThanCong.com Dept of SE, 2002 Dept of SE, 2002 SE-III.8 Phương pháp phát yêu cầu phần mềm Requirements Elicitation Methodology • Xác định phương pháp sử dụng phát yêu cầu phần mềm: vấn, làm việc nhóm, buổi họp, gặp gỡ đối tác, v.v • Tìm kiếm nhân (chun gia, người sử dụng) có hiểu biết sâu sắc nhất, chi tiết hệ thống giúp xác định u cầu phần mềm • Xác định “mơi trường kỹ thuật - technical environment” • Xác định “ràng buộc lĩnh vực domain constraints” • Thu hút tham gia nhiều chuyên gia, khách hàng để có quan điểm xem xét phần mềm khác từ phía khách hàng • Thiết kế kịch sử dụng phần mềm HUT, Falt of IT Dept of SE, 2002 SE-III.10 5.2.2 Phân tích yêu cầu phần mềm thương lượng với khách hàng • Bảng kê (statement) đòi hỏi chức khả thi phần mềm • Bảng kê phạm vi ứng dụng phần mềm • Mơ tả mơi trường kỹ thuật phần mềm • Bảng kê tập hợp kịch sử dụng phần mềm • Các nguyên mẫu xây dựng, phát triển hay sử dụng phần mềm (nếu có) • Danh sách nhân tham gia vào trình phát yêu cầu phần mềm - kể nhân từ phía cơng ty- khách hàng HUT, Falt of IT HUT, Falt of IT SE-III.11 Software Engineering Group HUT, Falt of IT Customer Group Dept of SE, 2002 https://fb.com/tailieudientucntt SE-III.12 9/4/2011 Requirements Analysis and Negotiation • Phân loại yêu cầu phần mềm xếp chúng theo nhóm liên quan • Khảo sát tỉ mỉ yêu cầu phần mềm mối quan hệ với yêu cầu phần mềm khác • Thẩm định yêu cầu phần mềm theo tính chất: phù hợp, đầy đủ, rõ ràng, không trùng lặp HUT, Falt of IT Dept of SE, 2002 • Phân cấp yêu cầu phần mềm theo dựa nhu cầu đòi hỏi khách hàng / người sử dụng • Thẩm định yêu cầu phầm mềm để xác định chúng có khả thực mơi trường kỹ thuật hay khơng, có khả kiểm định yêu cầu phần mềm hay khơng • Thẩm định rủi ro xảy với yêu cầu phần mềm SE-III.13 Requirements Analysis and Negotiation • Đánh giá thơ (tương đối) giá thành thời gian thực yêu cầu phần mềm giá thành sản phẩm phần mềm thời gian thực phần mềm • Giải tất bất đồng yêu cầu phần mềm với khách hàng / người sử dụng sở thảo luận thương lượng yêu cầu đề HUT, Falt of IT Dept of SE, 2002 SE-III.15 Requirements Specification CuuDuongThanCong.com Dept of SE, 2002 HUT, Falt of IT Dept of SE, 2002 SE-III.14 5.2.3 Đặc tả yêu cầu phần mềm • Đặc tả yêu cầu phần mềm công việc xây dựng tài liệu đặc tả, sử dụng tới cơng cụ như: mơ hình hóa, mơ hình tốn học hình thức (a formal mathematical model), tập hợp kịch sử dụng, nguyên mẫu tổ hợp cơng cụ nói • Chất lượng hồ sơ đặc tả đánh giá qua tiêu thức – Tính rõ ràng, xác – Tính phù hợp – Tính đầy đủ, hoàn thiện HUT, Falt of IT Dept of SE, 2002 SE-III.16 Requirements Specification • Các thành phần hồ sơ đặc tả – Đặc tả phi hình thức (Informal specifications) viết ngôn ngữ tự nhiên – Đặc tả hình thức (Formal specifications) viết tập ký pháp có quy định cú pháp (syntax) ý nghĩa (sematic) chặt chẽ – Đặc tả vận hành chức (Operational specifications) mô tả hoạt động hệ thống phần mềm xây dựng – Đặc tả mô tả (Descriptive specifications) – đặc tả đặc tính đặc trưng phần mềm HUT, Falt of IT Requirements Analysis and Negotiation SE-III.17 • Đặc tả chức (Operational Specifications): thông thường đặc tả chức phần mềm người ta sử dụng công cụ tiêu biểu sau – Biểu đồ luồng liệu (Data Flow Diagrams) – Máy trạng thái hữu hạn (Finite State Machines – Mạng Petri (Petri nets) HUT, Falt of IT Dept of SE, 2002 https://fb.com/tailieudientucntt SE-III.18 9/4/2011 Biểu đồ luồng liệu (DFD) Requirements Specification • Hệ thống (System): tập hợp liệu (data) xử lý chức tương ứng (functions) • Các ký pháp sử dụng: • Đặc tả mơ tả (Descriptive Specifications) – Biểu đồ thực thể liên kết (EntityRelationship Diagrams) – Đặc tả Logic (Logic Specifications) – Đặc tả đại số (Algebraic Specifications) Dept of SE, 2002 HUT, Falt of IT Thể chức (functions) Thể luồng liệu Kho liệu Vào liệu tương tác hệ thống người sử dụng SE-III.19 Ví dụ mơ tả biểu thức tốn học DFD Dept of SE, 2002 HUT, Falt of IT SE-III.20 Ví dụ đặc tả chức thư viện qua DFD (a+b)*(c+a*d) Yêu cầu từ ng-ời m-ợn Tên sách, tác giả Tên ng-ời m-ợn Sách Kho sách b c a + a Tên tác giả d Có sách Danh sách tác giả * + Tên sách Danh sách tên sách Sách Thông tin sách Tên sách; Tên ng-ời m-ợn Danh sách ng-ời m-ợn Danh sách chủ đề * Tìm theo chủ đề Liệt kê tên sách liên quan đến chủ đề Chủ đề Chủ đề yêu cầu Dept of SE, 2002 HUT, Falt of IT SE-III.21 Các hạn chế DFD A Ví dụ chức tìm kiếm: B If NSD nhập vào tên tác giả tiêu đề sách Then tìm kiếm sách tương ứng, khơng có thơng báo lỗi Elseif nhập tên tác giả Then hiển thị danh sách sách tương ứng với tên tác giả nhập yêu cầu NSD lựa chọn sách Elseif nhập tiêu đề sách Then Endif CuuDuongThanCong.com Dept of SE, 2002 Dept of SE, 2002 HUT, Falt of IT SE-III.22 • Trong DFD không xác định rõ hướng thực (control aspects) • ý nghĩa ký pháp sử dụng xác định định danh lựa chọn NSD HUT, Falt of IT Đ-a Tên sách E D F C Biểu đồ DFD không rõ đầu vào để thực chức D đầu sau thựchiện chức D SE-III.23 HUT, Falt of IT Dept of SE, 2002 https://fb.com/tailieudientucntt SE-III.24 9/4/2011 A B E B A D F C – Chức D cần A, B C – Chức D cần A, B C để thực – Chức D kết xuất kết cho E F – Chức D kết xuất kết chung cho E F – Chức D kết xuất kết riêng cho E F Dept of SE, 2002 HUT, Falt of IT SE-III.25 FSM chứa • Tập hữu hạn trạng thái Q • Tập hữu hạn đầu vào I • Các chức chuyển tiếp OFF Restart Dept of SE, 2002 SE-III.27 Đặc tả • Các yêu cầu đặc biệt thư viện: – Độc giả không mượn số lượng sách định, thời gian định – Một số sách không mượn – Một số người không mượn số loại sách đó, HUT, Falt of IT CuuDuongThanCong.com Dept of SE, 2002 SE-III.26 – Mượn sách / Trả sách – Thêm đầu sách / Loại bỏ đầu sách – Liệt kê danh sách đầu sách theo tên tác giả hay theo chủ đề – Tìm kiếm sách theo yêu cầu người mượn – Tìm kiếm sách hạn trả, High pressure alarm HUT, Falt of IT Dept of SE, 2002 • Xem xét ví dụ thư viện với giao dịch sau: : Q I Q High temp alarm HUT, Falt of IT Đặc tả yêu cầu phần mềm FSM Finite State Machines (FSM) ON • DFD không xác định đồng chức / mô-đun – A xử lý liệu B hưởng (nhận) kết xử lý từ A – A B chức khơng đồng (asynchronous activities) cần có buffer để ngăn chặn tình trang liệu SE-III.29 HUT, Falt of IT Dept of SE, 2002 SE-III.28 Các đối tượng – Tên sách Mã Nhân viên phục vụ Người mượn • Chúng ta cần có tập hợp (danh sách) tiêu đề sách, danh sách tác giả cho sách, danh sách chủ đề liên quan sách • Ta có tập hợp sách (mỗi đầu sách có nhiều sách thư viện) Mỗi sách có trạng thái sau: • (AV) - Available phép mượn, (CO) - (BR) - mượn (Check Out; Borrow), (L): Last, (R): Remove HUT, Falt of IT Dept of SE, 2002 https://fb.com/tailieudientucntt SE-III.30 9/4/2011 • Mơ hình đặc tả : Mơ hình thực thể liên kết FSM đặc tả trạng thái CO AV BR L R • Mơ hình khái niệm cho phép đặc tả yêu cầu logic hệ thống, thường sử dụng hệ thống liệu lớn ER Model – Thực thể – Quan hệ – Thuộc tính ii Có thể có hạn chế số sách mượn cho nhóm độc giả độc giả, Dept of SE, 2002 HUT, Falt of IT Biểu đồ thực thể SE-III.31 Thực thể có mối quan hệ: – person owns car – đặt tên cho mẫu (instance) đối tượng liệu – mô tả mẫu (instance) – tạo liên kết (reference) đến mẫu khác Ford Car Owns SE-III.32 • Thực thể có thuộc tính • Thuộc tính: Tính chất thực thể đối tượng liệu • Thực thể – tập hợp thông tin liên quan cần xử lý phần mềm Person Dept of SE, 2002 HUT, Falt of IT Car Automobile Company Blue Ford ID Tập thuộc tính đối tượng liệu xác định thông qua ngữ cảnh toán Dept of SE, 2002 HUT, Falt of IT SE-III.33 • Quan hệ – mối liên quan gữa đối tượng liệu Bookstore Orders N Dept of SE, 2002 HUT, Falt of IT Ví dụ ERD mô tả thư viện Area Books N Deals with Cardinality : định lượng mối quan hệ SE-III.34 Copy Belongs to 1:1 one-to-one 1:N one-to-many M:N many-to-many Modality : – có, khơng có quan hệ N Title Written by – bắt buộc có quan hệ N state Text Was held by holds Customer HUT, Falt of IT CuuDuongThanCong.com Is provided with Dept of SE, 2002 N Author M Borrower Repair Action limit ER diagram for a library SE-III.35 HUT, Falt of IT Dept of SE, 2002 https://fb.com/tailieudientucntt SE-III.36 9/4/2011 Các yêu cầu đặc tả tốt • • • • • Đẽ hiểu với người dùng Có điều nhập nhằng Có quy ước mơ tả, tạo đơn giản Với phong cách từ xuống (topdown) Dễ triển khai cho pha sau vòng đời: thiết kế hệ thống thiết kế chương trình giao diện dễ làm, đảm bảo tính quán, Dept of SE, 2002 HUT, Falt of IT SE-III.37 • Nguyên lý II Mơ hình hóa chức – Xác định chức chuyển đổi đối tượng liệu – Chỉ luồng liệu qua hệ thống – Biểu diễn phận sản sinh liệu phận tiêu thụ liệu Dept of SE, 2002 SE-III.39 • Nguyên lý IV Partition the Models Tinh lọc mơ hình để biểu diễn mức trừu tượng thấp • Lọc đối tượng liệu • Tạo phân cấp chức • Biểu diễn hành vi (behavior) mức chi tiết khác CuuDuongThanCong.com Dept of SE, 2002 – Xác định đối tượng liệu – Xác định đặc tính đối tượng liệu – Thiết lập mối quan hệ đối tượng liệu HUT, Falt of IT Dept of SE, 2002 SE-III.38 • Nguyên lý III Mơ hình hóa hành vi – Chỉ trạng thái (states) khác hệ thống – Đặc tả tượng (events) làm hệ thống thay đổi trạng thái HUT, Falt of IT Dept of SE, 2002 SE-III.40 Các nguyên lý phân tích yêu cầu sử dụng Các nguyên lý phân tích yêu cầu sử dụng HUT, Falt of IT • Ngun lý I Mơ hình hóa liệu Các nguyên lý phân tích yêu cầu sử dụng Các nguyên lý phân tích yêu cầu sử dụng HUT, Falt of IT 5.3 Các nguyên lý phân tích yêu cầu sử dụng SE-III.41 • Nguyên lý V Bản chất (Essence) Hãy bắt đầu cách tập trung vào chất vấn đề không xem xét chi tiết cài đặt (begin by focusing on the essence of the problem without regard to implementation details) New Tool: Unified Modeling Language (UML)! HUT, Falt of IT Dept of SE, 2002 https://fb.com/tailieudientucntt SE-III.42 ... Area Books N Deals with Cardinality : định lượng mối quan hệ SE-III .34 Copy Belongs to 1:1 one-to-one 1:N one-to-many M:N many-to-many Modality : – có, khơng có quan hệ N Title Written by –... of IT Dept of SE, 2002 SE-III.9 Sản phẩm (output) “phát yêu cầu phần mềm” CuuDuongThanCong.com Dept of SE, 2002 Dept of SE, 2002 SE-III.8 Phương pháp phát yêu cầu phần mềm Requirements Elicitation... Thiết kế kịch sử dụng phần mềm HUT, Falt of IT Dept of SE, 2002 SE-III.10 5.2.2 Phân tích yêu cầu phần mềm thương lượng với khách hàng • Bảng kê (statement) đòi hỏi chức khả thi phần mềm • Bảng kê