Luận Văn Thạc Sĩ Về Sử Dụng Lại Trong Phát Triển Phần Mềm Hướng Đối Tượng

Luận văn thạc sĩ phân tích vnu uet sử dụng lại theo hướng tiếp cận miền ứng dụng và vận dụng trong phát triển phần mềm hướng, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải

• Tác giả: Vũ Diệu Hương
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Văn Vỵ
• Trường học: Trường Đại học Công Nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Công nghệ thông tin
• Đề tài: Sử Dụng Lại Theo Hướng Tiếp Cận Miền Ứng Dụng Và Vận Dụng Trong Phát Triển Phần Mềm Hướng Đối Tượng
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2004
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ SỬ DỤNG LẠI TRONG PHÁT TRIỂN PHẦN MỀM
• 1.1. Khái niệm
• 1.2. Lịch sử và quá trình phát triển của sử dụng lại
• 1.3. Vai trò và tầm quan trọng của sử dụng lại
• 2. KỸ NGHỆ MIỀN VÀ HƯỚNG TIẾP CẬN MIỀN ỨNG DỤNG
• 3. THỬ NGHIỆM CÁC HOẠT ĐỘNG SỬ DỤNG LẠI THEO HƯỚNG TIẾP CẬN MIỀN ỨNG DỤNG VỚI CÔNG NGHỆ HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG
• KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ CHUNG
• PHỤ LỤC A: MỘT SỐ TÀI SẢN ĐƯỢC SỬ DỤNG LẠI
• PHỤ LỤC B: THƯ VIỆN TÀI SẢN SỬ DỤNG LẠI
• PHỤ LỤC C: HỆ THỐNG QUẢN LÍ SINH VIÊN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Sử Dụng Lại Trong Phát Triển Phần Mềm Hướng Đối Tượng

Sử dụng lại trong phát triển phần mềm hướng đối tượng là một khái niệm quan trọng, giúp tối ưu hóa quy trình phát triển và tiết kiệm thời gian. Việc áp dụng các thành phần đã có sẵn không chỉ giúp giảm thiểu chi phí mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm. Trong bối cảnh công nghệ ngày càng phát triển, việc sử dụng lại các tài nguyên phần mềm trở nên cần thiết hơn bao giờ hết.

1.1. Khái Niệm Sử Dụng Lại Trong Phát Triển Phần Mềm

Sử dụng lại là việc áp dụng các thành phần phần mềm đã được phát triển trước đó vào các dự án mới. Điều này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn giảm thiểu rủi ro trong quá trình phát triển.

1.2. Lịch Sử Phát Triển Của Sử Dụng Lại

Lịch sử sử dụng lại trong phát triển phần mềm bắt đầu từ những năm 1950, khi các nhà phát triển nhận ra lợi ích của việc tái sử dụng mã nguồn và các thành phần phần mềm. Qua các giai đoạn, từ việc đóng gói mã nguồn đến việc phát triển các thư viện phần mềm, khái niệm này đã trở nên phổ biến.

II. Vấn Đề Và Thách Thức Trong Sử Dụng Lại Phần Mềm

Mặc dù việc sử dụng lại mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng tồn tại nhiều thách thức. Các vấn đề như chất lượng mã nguồn, khả năng tương thích và sự thiếu hụt tài liệu hướng dẫn là những rào cản lớn trong việc áp dụng phương pháp này.

2.1. Các Rào Cản Đối Với Việc Sử Dụng Lại

Một trong những rào cản lớn nhất là sự thiếu hụt tài liệu và hướng dẫn chi tiết cho các thành phần phần mềm đã được phát triển. Điều này khiến cho việc tái sử dụng trở nên khó khăn và tốn thời gian.

2.2. Chất Lượng Và Tính Tương Thích Của Các Thành Phần

Chất lượng của các thành phần phần mềm có thể không đồng đều, dẫn đến rủi ro trong quá trình phát triển. Việc đảm bảo tính tương thích giữa các thành phần cũng là một thách thức lớn.

III. Phương Pháp Sử Dụng Lại Trong Phát Triển Phần Mềm

Có nhiều phương pháp để áp dụng việc sử dụng lại trong phát triển phần mềm. Các phương pháp này không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình phát triển mà còn nâng cao hiệu quả công việc.

3.1. Phát Triển Phần Mềm Hướng Đối Tượng

Phát triển phần mềm hướng đối tượng cho phép các nhà phát triển tái sử dụng các đối tượng và lớp đã được định nghĩa trước đó, giúp tiết kiệm thời gian và công sức.

3.2. Sử Dụng Thư Viện Tài Nguyên

Việc sử dụng thư viện tài nguyên giúp các nhà phát triển dễ dàng tìm kiếm và áp dụng các thành phần đã được phát triển trước đó, từ đó nâng cao hiệu quả công việc.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Sử Dụng Lại Trong Phát Triển Phần Mềm

Việc áp dụng các phương pháp sử dụng lại trong phát triển phần mềm đã mang lại nhiều kết quả tích cực. Các tổ chức đã có thể giảm thiểu thời gian phát triển và nâng cao chất lượng sản phẩm.

4.1. Kết Quả Nghiên Cứu Về Sử Dụng Lại

Nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng lại các thành phần phần mềm có thể giảm thiểu chi phí phát triển lên đến 30%, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm.

4.2. Các Dự Án Thành Công Nhờ Sử Dụng Lại

Nhiều dự án phần mềm lớn đã thành công nhờ áp dụng phương pháp sử dụng lại, từ đó tạo ra các sản phẩm chất lượng cao và tiết kiệm thời gian phát triển.

V. Kết Luận Về Tương Lai Của Sử Dụng Lại Trong Phát Triển Phần Mềm

Tương lai của việc sử dụng lại trong phát triển phần mềm hứa hẹn sẽ tiếp tục phát triển mạnh mẽ. Các công nghệ mới và phương pháp tiếp cận sẽ giúp tối ưu hóa quy trình phát triển và nâng cao hiệu quả công việc.

5.1. Xu Hướng Phát Triển Công Nghệ

Công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo và học máy sẽ mở ra nhiều cơ hội mới cho việc sử dụng lại trong phát triển phần mềm, giúp tối ưu hóa quy trình và nâng cao chất lượng sản phẩm.

5.2. Tầm Quan Trọng Của Đào Tạo Và Nâng Cao Kỹ Năng

Đào tạo và nâng cao kỹ năng cho các nhà phát triển phần mềm là rất quan trọng để đảm bảo việc áp dụng hiệu quả các phương pháp sử dụng lại trong phát triển phần mềm.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh ngành công nghệ thông tin phát triển mạnh mẽ, nhu cầu xây dựng các hệ sinh thái phần mềm quy mô lớn, tính năng phức tạp ngày càng gia tăng. Tuy nhiên, theo các thống kê thực tế, hơn 60% công sức phát triển phần mềm thường bị lãng phí vào việc xây dựng lại các thành phần chức năng tương tự giữa các dự án. Tại Việt Nam, nhiều tổ chức làm phần mềm vẫn áp dụng cách tiếp cận tái sử dụng mang tính thủ công, dựa trên kinh nghiệm cá nhân và chủ yếu dừng lại ở việc sao chép mã nguồn đơn lẻ. Việc thiếu một phương pháp luận khoa học đã làm gia tăng chi phí sản xuất lên khoảng 30% và kéo dài thời gian bàn giao sản phẩm.

Nghiên cứu của tác giả Vũ Diệu Hương, dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Nguyễn Văn Vỵ tại Trường Đại học Công nghệ – Đại học Quốc gia Hà Nội, giải quyết bài toán cốt lõi: Làm thế nào để hệ thống hóa quy trình tái sử dụng tài nguyên phần mềm từ mức phân tích trừu tượng đến cài đặt cụ thể. Mục tiêu chính của luận văn là nghiên cứu phương pháp luận kỹ nghệ miền, kết hợp với công nghệ phát triển phần mềm hướng đối tượng để thiết lập quy trình tái sử dụng có cấu trúc.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào miền nghiệp vụ Giáo dục – Đào tạo Đại học, thực hiện thử nghiệm tại Trường Đại học Công nghệ trong giai đoạn 2003 – 2004. Kết quả nghiên cứu mang lại ý nghĩa thực tiễn to lớn khi giúp giảm thiểu khoảng 35% đến 45% thời gian phát triển dự án mới, đồng thời nâng cao độ tin cậy của phần mềm thông qua việc kiểm thử các thành phần tái sử dụng trong nhiều môi trường khác nhau.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn thiết lập nền tảng dựa trên 2 khung lý thuyết trụ cột trong kỹ nghệ phần mềm:

Thứ nhất là lý thuyết Kỹ nghệ miền (Domain Engineering) song hành cùng Kỹ nghệ ứng dụng (Application Engineering). Kỹ nghệ miền tập trung vào việc xác định, thiết kế và phát triển họ các sản phẩm phần mềm có yêu cầu tương đồng trong một lĩnh vực nghiệp vụ. Ngược lại, kỹ nghệ ứng dụng khai thác các tài sản chung đã được tích lũy từ kỹ nghệ miền để xây dựng các phần mềm cụ thể.

Thứ hai là phương pháp phân tích miền hướng đặc tính FODA (Feature-Oriented Domain Analysis) kết hợp với công nghệ phát triển phần mềm hướng đối tượng (Object-Oriented Software Engineering). Luận văn làm rõ 4 khái niệm cốt lõi bao gồm: Miền ứng dụng, chế tác sử dụng lại (artifacts), họ sản phẩm (product lines), và Thư viện tài sản sử dụng lại RAL (Reusable Asset Library). Hệ thống sử dụng ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML, áp dụng mô hình kiến trúc 3 tầng và các mẫu thiết kế (Design Patterns) như mẫu Expert để trừu tượng hóa các quyết định kỹ thuật.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn dữ liệu khảo sát từ 04 hệ thống phần mềm quản lý đào tạo điển hình: Hệ thống Tuyển sinh Đại học, Quản lý Giảng dạy và Học tập, Quản lý Đào tạo Từ xa, và Hệ thống Quản trị Đào tạo LMS. Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm hơn 50 ca sử dụng (Use Cases) nghiệp vụ được phân tích chi tiết và đối chiếu trên 13 bảng thuộc tính thực thi.

Phương pháp chọn mẫu có chủ đích (purposive sampling) được áp dụng để lựa chọn các phân hệ có mức độ tương đồng nghiệp vụ cao nhất trong môi trường đại học. Lý do lựa chọn phương pháp phân tích miền FODA kết hợp công nghệ hướng đối tượng là vì phương pháp này cho phép phân tích hai chiều: Đi từ trên xuống (Top-Down) để xác định kiến trúc chung, và đi từ dưới lên (Bottom-Up) để xây dựng từ điển dữ liệu miền. Cách tiếp cận này giúp tách biệt tri thức nghiệp vụ khỏi sự phụ thuộc vào ngôn ngữ lập trình cụ thể, tạo điều kiện thuận lợi cho các công cụ CASE hỗ trợ dịch xuôi và dịch ngược mã nguồn tự động. Toàn bộ tiến trình nghiên cứu, xây dựng kho dữ liệu và thực nghiệm được tiến hành liên tục trong thời gian 12 tháng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình nghiên cứu và thực nghiệm đã đem lại 3 phát hiện khoa học và kỹ thuật then chốt:

Thứ nhất, nghiên cứu đã xây dựng thành công bộ mô hình miền Giáo dục – Đào tạo Đại học hoàn chỉnh. Mô hình bao gồm từ điển thuật ngữ miền với hơn 100 thực thể dữ liệu chuẩn hóa, sơ đồ khung cảnh, mô hình chức năng và lược đồ quan hệ thực thể. Tỷ lệ chuẩn hóa các khái niệm nghiệp vụ đạt mức 100%, tạo cơ sở tri thức vững chắc cho toàn bộ các hệ thống thông tin quản lý đào tạo sau này.

Thứ hai, tác giả đã thiết kế và triển khai thành công Thư viện tài sản sử dụng lại RAL (Reusable Asset Library). Hệ thống lưu trữ hơn 50 chế tác ở nhiều mức trừu tượng khác nhau, từ tài liệu khảo sát, biểu đồ lớp UML, mẫu thiết kế đến các module mã nguồn đóng gói. Thư viện tích hợp 3 cơ chế tìm kiếm linh hoạt (tìm theo từ điển phân loại, tìm theo từ khóa, và tìm kiếm kết hợp), giúp rút ngắn thời gian truy xuất tài sản xuống dưới 2 phút cho mỗi yêu cầu nghiệp vụ.

Thứ ba, việc áp dụng thư viện RAL vào bài toán phát triển Hệ thống Quản lý sinh viên tại Trường Đại học Công nghệ đã chứng minh tính hiệu quả vượt trội. Dự án đã tái sử dụng được hơn 55% tài sản phân tích và thiết kế, cùng với khoảng 40% các module xử lý dữ liệu và giao diện từ các hệ thống Tuyển sinh và LMS. Nhờ đó, tổng thời gian lập trình và kiểm thử giảm được hơn 30% so với phương pháp phát triển truyền thống.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến sự thành công của mô hình là việc chuyển dịch trọng tâm tái sử dụng từ mức mã nguồn thấp sang mức trừu tượng cao (phân tích và thiết kế). Khi một lớp đối tượng được thiết kế chuẩn trong mô hình miền, nó có thể được chuyển đổi linh hoạt sang nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau như C++, Java hoặc C# mà không làm mất đi tính toàn vẹn nghiệp vụ.

So với các nghiên cứu tái sử dụng ngẫu nhiên chỉ đạt hiệu suất tiết kiệm chi phí khoảng 10% đến 15%, mô hình kỹ nghệ miền có hệ thống giúp nâng cao năng suất của lập trình viên lên gấp 2 lần. Dữ liệu thực nghiệm của nghiên cứu có thể được trực quan hóa rõ nét thông qua Bảng ma trận đối chiếu ca sử dụng và Biểu đồ phân tầng kiến trúc 3 lớp. Các biểu đồ này minh họa rõ luồng dữ liệu giữa tầng giao diện, tầng nghiệp vụ và tầng truy cập cơ sở dữ liệu, cho thấy mức độ độc lập cao của từng thành phần phần mềm.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu, luận văn đưa ra 4 giải pháp chiến lược nhằm tối ưu hóa hoạt động phát triển phần mềm:

1. Xây dựng và ban hành quy trình kỹ nghệ miền chuẩn trong các doanh nghiệp công nghệ: Các tổ chức phần mềm cần thiết lập quy trình phân tích miền FODA cho từng mảng nghiệp vụ chuyên sâu. Mục tiêu là cắt giảm ít nhất 25% chi phí phát triển các dự án kế tiếp trong vòng 6 tháng đầu áp dụng. Chủ thể thực hiện là Giám đốc công nghệ (CTO) và Trưởng nhóm kiến trúc phần mềm.

2. Triển khai và mở rộng kho lưu trữ tài sản RAL nội bộ: Tích cực thu thập, tổng quát hóa và phân loại các chế tác phần mềm từ các dự án thành công để đưa vào kho lưu trữ dùng chung. Phấn đấu nâng tỷ lệ tái sử dụng tài sản thiết kế lên mức 50% trong thời hạn 12 tháng. Chủ thể thực hiện là các Kỹ sư miền (Domain Engineers) và Bộ phận Quản lý tri thức.

3. Tổ chức các chương trình đào tạo chuyên sâu về công nghệ hướng đối tượng và UML: Nâng cao kỹ năng phân tích và thiết kế hướng đối tượng cho toàn bộ đội ngũ kỹ sư. Đảm bảo 100% lập trình viên hiểu rõ các mẫu thiết kế và nguyên lý đóng gói module. Khung thời gian thực hiện định kỳ hàng quý, do Phòng Đào tạo phối hợp với các chuyên gia kỹ thuật tổ chức.

4. Ứng dụng các công cụ CASE hỗ trợ kỹ nghệ dịch hai chiều: Đầu tư và khai thác các phần mềm như Rational Rose hay PowerDesigner để tự động hóa quá trình sinh mã nguồn từ bản vẽ và đồng bộ ngược mã nguồn vào mô hình thiết kế. Đặt mục tiêu rút ngắn 30% thời gian cập nhật tài liệu kỹ thuật trong 1 năm triển khai. Chủ thể phụ trách là Bộ phận Đảm bảo chất lượng (QA/QC).

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả của luận văn mang lại giá trị thiết thực cho 4 nhóm đối tượng sau:

1. Kỹ sư phần mềm và lập trình viên: Nắm vững kỹ thuật đóng gói thành phần, phương pháp thiết kế hướng đối tượng và cách thức tích hợp module từ thư viện tài sản có sẵn. Tài liệu cung cấp use case thực tế về xây dựng hệ thống quản lý sinh viên giúp lập trình viên áp dụng ngay vào công việc.

2. Kiến trúc sư hệ thống (System Architects): Tiếp cận phương pháp luận kỹ nghệ miền và phân tích FODA để xây dựng khung kiến trúc tổng quát cho họ sản phẩm phần mềm, nâng cao tính mở rộng và khả năng tái sử dụng của hệ thống lên hơn 50%.

3. Học viên cao học và nhà nghiên cứu công nghệ thông tin: Khai thác tài liệu như một công trình tham khảo chuẩn mực về sự kết hợp giữa mô hình hóa UML, cơ sở dữ liệu và kỹ nghệ phần mềm tái sử dụng, phục vụ viết luận văn hoặc phát triển các đề tài khoa học liên quan.

4. Giám đốc dự án và nhà quản lý doanh nghiệp phần mềm: Vận dụng các bài học về quản lý tài sản tái sử dụng để xây dựng chiến lược tối ưu hóa nguồn lực, giúp giảm 30% đến 40% chi phí dự án và rút ngắn thời gian đưa sản phẩm ra thị trường.

Câu hỏi thường gặp

1. Tái sử dụng theo hướng tiếp cận miền khác biệt như thế nào so với tái sử dụng mã nguồn thông thường? Tái sử dụng mã nguồn đơn thuần chỉ dừng lại ở việc sao chép các hàm hoặc đoạn mã cụ thể, dễ gây lỗi và phụ thuộc chặt vào ngôn ngữ lập trình. Trong khi đó, tiếp cận miền tái sử dụng các chế tác ở mức trừu tượng cao hơn như mô hình phân tích, kiến trúc hệ thống và tri thức nghiệp vụ, giúp nâng cao khả năng áp dụng cho toàn bộ họ sản phẩm với hiệu suất tăng hơn 40%.

2. Thư viện tài sản RAL lưu trữ những loại chế tác nào? Thư viện RAL lưu trữ đa dạng các loại chế tác thuộc toàn bộ vòng đời phát triển phần mềm, bao gồm tài liệu khảo sát nghiệp vụ, biểu đồ ca sử dụng UML, mô hình lớp, mẫu thiết kế, dữ liệu kiểm thử và các module chương trình đóng gói. Việc phân loại theo 3 tiêu chí giúp người dùng truy xuất tài nguyên chỉ trong vài giây.

3. Tại sao phương pháp FODA lại được ưu tiên lựa chọn trong nghiên cứu này? Phương pháp phân tích miền hướng đặc tính FODA là công cụ hàng đầu giúp xác định rõ các đặc tính bắt buộc, đặc tính tùy chọn và đặc tính thay thế của một họ ứng dụng. Qua đó, các kỹ sư có thể nắm bắt chính xác hơn 90% các yêu cầu nghiệp vụ chung và riêng biệt của miền Giáo dục – Đào tạo Đại học.

4. Chi phí xây dựng kho tài sản cho tái sử dụng ban đầu có quá lớn không? Giai đoạn phát triển phần mềm cho sử dụng lại đòi hỏi chi phí và thời gian ban đầu cao hơn khoảng 20% đến 30% do phải tổng quát hóa và kiểm thử nghiêm ngặt. Tuy nhiên, mức đầu tư này sẽ được bù đắp và tạo ra lợi nhuận lớn từ dự án thứ hai trở đi khi thời gian phát triển giảm tới 45%.

5. Làm thế nào để giải quyết rào cản về việc lập trình viên thích viết mới hơn dùng lại? Để khắc phục tâm lý này, tổ chức cần xây dựng thư viện tài sản có độ tin cậy cao được kiểm chứng chặt chẽ, đồng thời ban hành quy chế khen thưởng rõ ràng. Thực tế cho thấy khi tài sản tái sử dụng giúp giảm 50% áp lực thời gian bàn giao, mức độ sẵn sàng hợp tác của nhân sự sẽ tăng lên đáng kể.

Kết luận

• Luận văn đã hệ thống hóa toàn diện phương pháp luận về tái sử dụng phần mềm, chuyển dịch từ cách tiếp cận mã nguồn thủ công sang kỹ nghệ miền chuyên nghiệp.
• Xây dựng thành công mô hình miền Giáo dục – Đào tạo Đại học với hơn 100 thực thể chuẩn hóa và bộ tài liệu phân tích thiết kế hướng đối tượng hoàn chỉnh.
• Triển khai Thư viện tài sản sử dụng lại RAL hỗ trợ đắc lực cho việc lưu trữ, tìm kiếm và khai thác các chế tác phần mềm đa dạng.
• Thực nghiệm thành công trên Hệ thống Quản lý sinh viên tại Trường Đại học Công nghệ, chứng minh khả năng giảm 30% thời gian phát triển và tái sử dụng hơn 55% tài sản thiết kế.
• Khẳng định tính đúng đắn của việc kết hợp công nghệ hướng đối tượng, ngôn ngữ UML và phương pháp phân tích FODA trong phát triển phần mềm hiện đại.

Kế hoạch tiếp theo trong 12 đến 24 tháng tới là tiếp tục mở rộng quy mô của kho tài sản RAL sang các miền ứng dụng tài chính và y tế, đồng thời nâng cấp thuật toán tìm kiếm tự động dựa trên tri thức. Các doanh nghiệp và nhà phát triển phần mềm được khuyến khích áp dụng ngay quy trình kỹ nghệ miền để tối ưu hóa năng suất và nâng cao năng lực cạnh tranh công nghệ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Mở đầu LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ SỬ DỤNG LẠI TRONG PHÁT TRIỂN PHẦN MỀM 1. Khái niệm Sử dụng lại là việc sử dụng cỏc khỏi niệm hay các đối tƣợng hiện cú trong tỡnh huống mới. Nú bao gồm việc mó húa cỏc thụng tin phỏt triển ở cỏc mức trừu tƣợng khác nhau, lƣu giữ cỏc thể hiện này để phục vụ cho tỡnh huống cần đến trong tƣơng lai, khớp tỡnh huống cũ và tỡnh huống mới, nhân đôi các đối tƣợng và các hành động đó đƣợc phỏt triển và làm cho chỳng thớch nghi với cỏc yờu cầu mới [3]. Núi chung, sử dụng lại hƣớng tới việc lấy cỏc thành phần của một sản phẩm để dễ dàng phỏt triển sản phẩm khỏc với tính năng khác.

Một thành phần sử dụng lại khụng chỉ là một module hay một đoạn mó nguồn mà nú cú thể là một thiết kế, một phần của thao tỏc bằng tay, một tập hợp dữ liệu kiểm thử hay một ƣớc lƣợng về giỏ thành, về thời gian… 1. Lịch sử và quá trình phát triển của sử dụng lại - Giai đoạn 1 (trước năm 1950): chƣa sử dụng lại vỡ thời điểm này chỉ cú vài mỏy với phần cứng không tƣơng thích. - Giai đoạn 2 (từ những năm 1950 đến đầu những năm 197 0): sử dụng lại mó, cấu trỳc dữ liệu hay cỏc ứng dụng hoàn chỉnh trong cỏc dự ỏn phần mềm mới. Hoạt động chính tập trung vào việc đóng gói, tạo các thƣ viện các đoạn chƣơng trỡnh, cỏc hàm, cỏc thủ tục.

- Giai đoạn 3 (từ những năm 1970 đến nay): Ngƣời ta đó nhận ra lợi ớch của việc sử dụng lại cỏc thành phần khỏc nhau của vũng đời phỏt triển phần mềm. Bắt đầu từ mụ hỡnh húa miền, đặc tả cỏc yờu cầu cho tới thiết kế phần LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Vũ Diệu Hương, K9T1 6 Luận văn thạc sỹ mềm, viết mó, kiểm thử, bảo trỡ phần mềm. Đó cú nhiều kết quả đạt đƣợc trong việc sử dụng lại cỏc khớa cạnh mang tớnh tổ chức, phƣơng pháp luận, tiến trỡnh phỏt triển và cỏc cấu trỳc giao tiếp. Ta cú thể chia cỏc hoạt động sử dụng lại ở giai đoạn này thành ba mức:  Sử dụng lại ở mức chƣơng trỡnh nguồn hay thƣ viện (điển hỡnh là hệ Unix)  Sử dụng lại các đối tƣợng và các thành phần (tham khảo mục 1.9)  Sử dụng lại ở mức trừu tƣợng (đặc tả yêu cầu, phân tích, thiết kế) Khỏi niệm sử dụng lại cỏc yếu tố phần mềm là rất dễ hiểu trong trƣờng hợp sử dụng lại mó nguồn, nhƣng thật khú hiểu trong khung cảnh sử dụng lại các đặc tả và cỏc thiết kế (đƣợc biểu diễn dƣới dạng văn bản hoặc dạng biểu đồ), càng khú hiểu hơn khi nói đến sử dụng lại cỏc yờu cầu phi hỡnh thức, cỏc tri thức về miền, cỏc kỹ năng của con ngƣời và kinh nghiệm của cỏc chuyờn gia (đƣợc biểu diễn bằng ngụn ngữ tự nhiên).

Đặc tả yờu cầu là chế tác trong giai đoạn sớm nhất của vũng đời phỏt triển phần mềm và đó thu hỳt sự quan tâm đặc biệt trong cụng nghệ sử dụng lại. Hiệu quả thu đƣợc từ việc sử dụng lại cỏc sản phẩm trừu tƣợng của tiến trỡnh phỏt triển, nhƣ các đặc tả, lớn hơn rất nhiều so với hiệu quả thu đƣợc từ sử dụng lại mó. Mó chứa cỏc chi tiết mức thấp chuyờn cho một phạm vi hẹp cú thể không đƣợc sử dụng lại. Cỏc thiết kế hay các đặc tả trừu tƣợng hơn và do đó có thể đƣợc ỏp dụng cho một phạm vi rộng rói hơn.

Ví dụ, với cựng một thiết kế cho một lớp bất kỳ thỡ khi triển khai bằng ngụn ngữ Java sẽ khỏc so với khi triển khai bằng ngụn ngữ C++. Do đó, ta có thể sử dụng lại thiết kế trong một dũng cỏc ứng dụng nhƣng các dũng mó nguồn định nghĩa của lớp thỡ khụng thể sử dụng lại trong mỗi ứng dụng mà chuyờn biệt húa về ngụn ngữ cài đặt hay nền mà chƣơng trỡnh chạy trên đó. Ngày nay ngƣời ta quan tâm hơn đến việc nghiờn cứu phƣơng pháp và xây dựng cụng cụ hỗ trợ việc sử dụng lại cỏc chế tỏc thuộc cả vũng đời phỏt triển phần mềm, nhƣ: xây dựng cỏc mẫu, xõy dựng cỏc mụ hỡnh miền. Tổng quan về vấn đề sử dụng lại trong phát triển phần mềm LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Vũ Diệu Hương, K9T1 7 Luận văn thạc sỹ 1.

Vai trũ và tầm quan trọng của sử dụng lại Tổ chức cỏc hoạt động sử dụng lại một cỏch cú hệ thống khụng chỉ trỏnh cho cỏc nhà phỏt triển khụng phải thực hiện cỏc nhiệm vụ lặp đi lặp lại mà cũn mang lại nhiều lợi ớch trong phỏt triển phần mềm. Đặc biệt nhấn mạnh vào bốn khớa cạnh sau: 1. Kinh tế: Tiết kiệm tài nguyờn, giảm chi phí, tăng lợi nhuận Khi sử dụng cỏc thành phần đƣợc định nghĩa trƣớc, cỏc hoạt động gắn với đặc tả, thiết kế và cài đặt đƣợc thay bằng việc tỡm kiếm thành phần, làm thớch nghi nú với cỏc yờu cầu mới và tớch hợp chỳng. Kinh nghiệm cho thấy tập hợp cỏc hoạt động sau tốn ớt thời gian hơn, do đó, tốn ít chi phí hơn các hoạt động trƣớc.

Nhƣng cũng chỳ ý rằng, phỏt triển phần mềm cho sử dụng lại tốn thời gian và chi phí hơn bỡnh thƣờng. Tuy nhiờn, ta tiết kiệm đƣợc nhiều thời gian và chi phớ trong những dự án sau đó. Chất lượng: Cải tiến tớnh xỏc thực của cỏc sản phẩm phần mềm, giảm rủi ro. Vỡ cỏc thành phần phần mềm khụng chỉ đƣợc sử dụng trong một hệ thống mà cũn đƣợc kiểm thử trong nhiều môi trƣờng khỏc nhau.

Cỏc lỗi thiết kế và cài đặt đƣợc phỏt hiện và đƣợc loại trừ để cỏc thành phần sử dụng lại chứa rất ớt lỗi. Hiệu suất Sử dụng lại cỏc yếu tố phần mềm sẵn cú giỳp tiết kiệm thời gian. Do đó, thỏa món yờu cầu ngƣời dựng về thời hạn giao sản phẩm và đặc biệt là rỳt ngắn thời gian đƣa sản phẩm ra thị trƣờng, đây là một nhõn tố rất quan trọng trong phỏt triể n phần mềm. Kiến thức và kinh nghiệm của cỏc chuyờn gia Sử dụng lại cỏc yếu tố phần mềm khụng những khụng phải làm lại yếu tố phần mềm đó mà quan trọng hơn là nhanh chóng tiếp cận đƣợc kiến thức nghiệp vụ và Tổng quan về vấn đề sử dụng lại trong phát triển phần mềm LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Vũ Diệu Hương, K9T1 8 Luận văn thạc sỹ kinh nghiệm chuyờn gia qua cỏc yếu tố phần mề m đó nhƣ là kiến thức miền hay giải phỏp cho mỗi vấn đề trong thực tế.

Phân loại sử dụng lại Sử dụng lại có thể phân theo cách thức thực hiện: - Sử dụng lại một cỏch ngẫu nhiờn - Sử dụng lại cú chủ ý Nếu ngƣời phỏt triển một sản phẩm mới nhận ra rằng, một thành phần của một sản phẩm đƣợc phỏt triển trƣớc đó có thể đƣợc sử dụng lại trong một sản phẩm mới thỡ trƣờng hợp này gọi là sử dụng lại một cỏch ngẫu nhiờn. Mặt khỏc, việc sử dụng cỏc thành phần phần mềm đƣợc xõy dựng với mục đích để sử dụng lại trong tƣơng lai thỡ gọi là sử dụng lại cú chủ ý. Loại sử dụng lại thứ hai tiện lợi hơn so với loại thứ nhất ở chỗ: khi cỏc thành phần đƣợc xõy dựng với mục đích để sử dụng lại trong tƣơng lai, nó thƣờng đƣợc phỏt triển sao cho dễ dàng và an toàn cho việc sử dụng lại, chẳng hạn nhƣ đƣợc làm tài liệu tốt, đƣợc kiểm thử một cỏch triệt để. Thêm vào đó, chúng thể hiện tớnh thống nhất về kiểu (style) làm cho việc bảo trỡ dễ dàng hơn.

Nhƣ vậy, để tạo ra những chế tỏc cú thể sử dụng trong tƣơng lai thỡ chi phớ bỏ ra thƣờng đắt hơn bỡnh thƣờng nhiều lần vỡ mất thời gian để đặc tả, thiết kế, cài đặt, kiểm thử và làm tài liệu một thành phần phần mềm. Tuy nhiờn, khụng thể đảm bảo rằng một thành phần nhƣ vậy sẽ đƣợc sử dụng lại và do đó sẽ khụng thể đảm bảo việc thu hồi lại vốn đó đầu tƣ trong phát triển thành phần với mục đích có thể sử dụng lại trong tƣơng lai. Các chế tác có thể sử dụng lại Đối tƣợng của sử dụng lại là cỏc chế tỏc sử dụng lại. Đó là bất kỳ thụng tin nào mà nhà phỏt triển cú thể cần trong tiến trỡnh tạo ra phần mềm và tất cả cỏc chế tỏc trong vũng đời phỏt triển phần mềm.

Cỏc chế tỏc cú thể thuộc cỏc dạng khác nhau nhƣ đƣợc chỉ ra trong bảng 1-1. Tổng quan về vấn đề sử dụng lại trong phát triển phần mềm LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Vũ Diệu Hương, K9T1 9 Luận văn thạc sỹ Cỏc chế tỏc cú thể là cỏc thành phần trừu tƣợng mức cao (nhƣ tri thức miền) hay cỏc thành phần mức trừu tƣợng thấp (nhƣ các module mó nguồn). Chúng đƣợc lƣu trữ và biểu diễn ở nhiều dạng khác nhau (nhƣ là văn bản, đồ họa, õm thanh, phim ảnh). Kớch cỡ của chúng thay đổi từ một hàm thƣ viện cho tới một hệ thống hoàn chỉnh.

Tập hợp cỏc chế tỏc sử dụng lại tạo nờn một thƣ viện sử dụng lại. Các thƣ viện này khụng chỉ chứa cỏc thành phần cú thể sử dụng lại mà cũn đƣợc mong đợi là sẽ cung cấp cỏc dịch vụ cho ngƣời dùng thƣ viện nhƣ là lƣu trữ, tỡm kiếm, kiểm tra cỏc chế tỏc từ cỏc miền ứng dụng khỏc nhau, mức mịn và mức trừu tƣợng khỏc nhau, truy xuất, làm thớch nghi, tớch hợp và đặc tả cỏc mối quan hệ giữa cỏc chế tỏc. Cỏc vấn đề chớnh trong việc sử dụng các thƣ viện này là quyết định các lƣợc đồ phõn lớp cỏc chế tỏc một cỏch phự hợp và lựa chọn các phƣơng pháp tỡm kiếm trong thƣ viện một cỏch hiệu quả. Để trỏnh cỏc vấn đề khó khăn, ta sử dụng cỏc ngụn ngữ cụ thể miền.

Cỏc ngụn ngữ này sử dụng cỳ phỏp và ngữ nghĩa rất chặt chẽ đƣợc định nghĩa dƣới dạng một miền ứng dụng và cỏc chế tỏc sử dụng lại của nú. Bảng 1-1: Cỏc chế tỏc sử dụng lại Văn bản - Tài liệu khảo sỏt miền ứng dụng, khảo sỏt nghiệp vụ. - Cỏc cấu trỳc dữ liệu - Kịch bản kiểm thử, kịch bản nghiệp vụ, kịch bản tƣơng tác, kịch bản cài đặt - Kinh nghiệm chuyờn gia (chuyờn gia miền, chuyờn gia thiết kế giao diện,…) - Kinh nghiệm rỳt ra từ những hệ thống trƣớc (về rủi ro, về năng suất,…) - Tài liệu hƣớng dẫn sử dụng - Mụ tả quy cỏch, giải thớch Tổng quan về vấn đề sử dụng lại trong phát triển phần mềm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.