Bài giảng Nhập môn công nghệ phần mềm - Chương 5: Quản lý cấu hình phần mềm

Chương 5: Quản lý cấu hình PM

• 1. Đặt vấn đề

NHẬP MÔN

• 2. Khái niệm quản lý cấu hình PM

• 3. Các hoạt động trong quản lý cấu hình PM

• 4. Vai trò của người quản lý cấu hình PM

• 5. Các khái niệm trong SCM

CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM

(INTRODUCTION TO SOFTWARE

ENGINEERING)

• 6. Lập kế hoạch quản lý cấu hình PM

• 7. Các công cụ quản lý cấu hình PM

1

2

1

2

1. Đặt vấn đề

Software Evolution

Quá trình phát triển phần mềm

• Phần mềm được phát triển theo thời gian

• Lý tưởng:

– Nhiều yếu tố khác nhau được tạo ra trong suốt thời gian

của dự án

– Có nhiều phiên bản khác nhau

– Phần mềm được phát triển từ các yêu cầu ổn định

– (do việc hướng đến mục tiêu cố định luôn dễ dàng hơn

mục tiêu bị thay đổi)

– Các nhóm làm việc song song để đưa ra sản phẩm cuối

• Thực tế:

cùng

– Các yêu cầu ổn định luôn không tồn tại cho hầu

• Hệ thống có thể thay đổi liên tục

hết các hệ thống thực tế

• Do đó:

– Một dự án phần mềm hiệu quả cần phải có chiến

lược để giải quyết vấn đề “THAY ĐỔI”

3

4

3

4

Vấn đề

Thay đổi và Kiểm soát

• Nhiều người phải làm việc trên phần mềm đang thay đổi

• Nhiều phiên bản của phần mềm phải được hỗ trợ:

– Hệ thống đã phát hành

– Hệ thống được cấu hình tùy chỉnh (các chức năng khác nhau)

– Hệ thống đang được phát triển

• Phần mềm phải chạy trên các máy và hệ điều hành khác nhau

• Nếu những thay đổi không được kiểm soát - mọi thứ

có thể và sẽ vượt khỏi tầm tay

• Vấn đề quản lý thay đổi thậm chí là cần thiết khi

nhiều người cùng làm việc trong một dự án

• Nếu không có các chiến lược và cơ chế thích hợp để

kiểm soát các thay đổi - người ta không bao giờ có

thể khôi phục về bản sao cũ ổn định hơn của phần

mềm

Do đó cần phải có sự quản lý và phối hợp với nhau

• Quản lý cấu hình phần mềm

– quản lý các hệ thống phần mềm đang phát triển

– kiểm soát chi phí liên quan đến việc thực hiện các thay đổi đối với hệ

– Do bởi mọi thay đổi đều dẫn đến rủi ro

thống

5

6

5

6

Câu trả lời

Configuration Management…

• Sự thật:

• Áp dụng một cách tiếp cận nghiêm ngặt để

đảm bảo

– Những thay đổi là không thể tránh khỏi

– Các thay đổi cần được kiểm soát

– Các thay đổi cần được quản lý

– Các chi tiết trong hệ thống phần mềm đều được

xác định và theo dõi

– Các thay đổi với các mục khác nhau được ghi lại và

theo dõi

• Giải pháp

– Quản lý cấu hình phần mềm

– Software Configuration Management(SCM)

– Tích hợp thích hợp tất cả các mô-đun khác nhau

7

8

7

8

Configuration Management

Sự cần thiết của SCM…

• Khi phần mềm phát triển - nhiều tài nguyên hệ thống thay đổi

• SCM có thể giúp xác định tác động của thay đổi cũng

– CM ngăn ngừa các lỗi có thể tránh được phát sinh từ các thay đổi xung

như kiểm soát sự phát triển song song

đột

• Nó có thể theo dõi và kiểm soát các thay đổi trong

• Thông thường nhiều phiên bản của phần mềm được phát

hành và cần đến sự hỗ trợ

tất cả các khía cạnh của phát triển phần mềm

– Yêu cầu

– Thiết kế

– Mã hóa

– Kiểm thử

– Làm tài liệu

– CM cho phép một nhóm hỗ trợ nhiều phiên bản.

– CM cho phép các thay đổi trong các phiên bản tuần tự được truyền bá

• CM cho phép các nhà phát triển theo dõi các thay đổi và khôi

phục bất kỳ thay đổi nào để đưa hệ thống phần mềm trở lại

trạng thái an toàn đã biết gần đây nhất

9

Software Project Management

10

9

10

2. Software Configuration

Software Configuration Management

Management

Forward Definition!

• Description:

• Definition:

– Quản lý cấu hình phần mềm bao gồm các nguyên tắc

và kỹ thuật đánh giá và kiểm soát sự thay đổi đối với

các sản phẩm phần mềm trong và sau quá trình kỹ

thuật phần mềm.

– Một tập hợp các quy tắc quản lý trong quy trình kỹ

thuật phần mềm để phát triển đường cơ sở

(baseline).

n

Chuẩn IEEE (IEEE Std. No. 610.12-1990) định nghĩa một cơ sở như sau:

• Đặc tả kỹ thuật hoặc sản phẩm đã được xem xét và thống

nhất chính thức, sau đó được dùng như là một cơ sở để tiếp tục

phát triển, và có thể thay đổi chỉ thông qua thủ tục kiểm soát

thay đổi chính thức.

• Standards (approved by ANSI)

– IEEE 828: Software Configuration Management Plans

n

Một baseline là một mốc quan trọng trong sự phát triển của phần mềm

được đánh dấu bằng việc cung cấp một hoặc nhiều mục cấu hình phần mềm

và sự chấp thuận của các SCI - software configuration items thu được thông

qua đánh giá kỹ thuật chính thức.

– IEEE 1042: Guide to Software Configuration

Management

11

12

2. SCM Các hoạt động

SCM Activities (continued)

• Nhận dạng mục cấu hình (Configuration item identification)

• Software Configuration Management (SCM) Activities:

– Configuration item identification

– Promotion management

– mô hình hóa hệ thống như một tập hợp các thành phần đang phát

triển

• Quản lý tăng trưởng (Promotion management)

– là việc tạo ra các phiên bản cho các nhà phát triển khác

• Quản lý phát hành (Release management)

– là việc tạo ra các phiên bản cho khách hàng và người dùng

• Quản lý nhánh (Branch management)

– Release management

– Branch management

– Variant management

– Change management

– là quản lý của sự phát triển đồng thời

• Quản lý biến thể (Variant management)

– là việc quản lý các phiên bản dự định cùng tồn tại

• Quản lý thay đổi (Change management)

– là việc xử lý, phê duyệt và theo dõi các yêu cầu thay đổi

• No fixed rules:

– SCM functions are usually performed in different ways

(formally, informally) depending on the project type and

life-cycle phase (research, development, maintenance).

13

14

4. SCM Roles

5. Các khái niệm trong SCM

• Người quản lý cấu hình

• What are

– Chịu trách nhiệm xác định các mục cấu hình (configuration items

– CI). Người quản lý cấu hình cũng có thể chịu trách nhiệm xác

định các thủ tục để tạo các sự tăng trưởng và các bản phát

hành.

– Configuration Items

– Baselines

– SCM Directories

– Versions, Revisions and Releases

• Thành viên ban kiểm soát thay đổi

– Chịu trách nhiệm phê duyệt hoặc từ chối các yêu cầu thay đổi

• Lập trình viên

– Tạo các thay đổi được kích hoạt bởi các yêu cầu. Nhà phát triển

kiểm tra các thay đổi và giải quyết xung đột

➭ Các thuật ngữ được định nghĩa ở đây không

nghiêm chặt và thay đổi đối với các hệ thống

quản lý cấu hình khác nhau.

• Kiểm soát viên

– Chịu trách nhiệm về việc lựa chọn và đánh giá các thay đổi để

phát hành và đảm bảo tính nhất quán và đầy đủ của bản phát

hành này

15

16

Configuration Item

• Các mục cấu hình phần mềm không chỉ là các đoạn mã

chương trình mà là tất cả các loại tài liệu cho sự phát

triển phần mềm, ví dụ:

“An aggregation of hardware, software, or

both, that is designated for configuration

management and treated as a single entity in

the configuration management process.”

– các tệp mã

– trình điều khiển cho các trường hợp kiểm thử

– tài liệu phân tích hoặc thiết kế

– tài liệu hướng dẫn người dùng

“Tập hợp phần cứng, phần mềm hoặc cả hai,

được chỉ định để quản lý cấu hình và được coi

như một thực thể duy nhất trong quy trình

quản lý cấu hình”.

– cấu hình hệ thống (ví dụ: phiên bản trình biên dịch được

sử dụng)

v

Trong một số hệ thống, không chỉ phần mềm mà còn tồn tại các mục cấu hình phần cứng

(CPU, tần số tốc độ bus)!

17

18

Configuration management concepts

(UML class diagram).

An example of CM aggregates and

configuration items

*

Controlled item

A320:CM Aggregate

*

Version

CM Aggregate

Configuration item

*

Fly-by-wire SW:CI

Landing Gear:CM Aggregate

Tire:CI

Promotion

Release

*

Workspace

Repository

Fuselage:CI

Wing:CI

19

20

Finding Configuration Items

(continued)

Finding Configuration Items (CIs)

• Một số thực thể này phải được duy trì trong suốt thời

gian tồn tại của phần mềm. Điều này cũng bao gồm giai

đoạn khi phần mềm không còn được phát triển nhưng

vẫn được sử dụng bởi khách hàng vẫn mong đợi sự hỗ

trợ thích hợp trong nhiều năm.

• Các dự án lớn thường tạo ra hàng nghìn thực thể

(tệp, tài liệu, ...) phải được xác định duy nhất.

• Nhưng không phải tất cả các thực thể đều cần

được định cấu hình. Vấn đề:

• Một lược đồ đặt tên thực thể nên được xác địnhđể các

– Cái gì: Lựa chọn CI (Nên quản lý những gì?)

tài liệu liên quan có tên liên quan.

• Lựa chọn các mục cấu hình phù hợp là một kỹ năng cần

– Khi nào: Khi nào bạn bắt đầu đặt một thực thể dưới

thực hành

sự kiểm soát cấu hình?

– Rất giống với mô hình đối tượng

• Bắt đầu quá sớm dẫn đến quá sự “áp đặt”

• Bắt đầu quá muộn dẫn đến hỗn loạn

– Sử dụng các kỹ thuật tương tự như mô hình hóa đối tượng

để tìm các CI

21

22

Terminology: Baseline

“A specification or product that has been formally

reviewed and agreed to by responsible

Examples:

Baseline A: API của một chương trình được xác định hoàn toàn; phần thân của các

phương thức trống.

management, that thereafter serves as the basis

for further development, and can be changed only

through formal change control procedures.”

Baseline B: Tất cả các phương pháp truy cập dữ liệu được thực hiện và thử nghiệm; lập

trình GUI có thể bắt đầu.

Baseline C: GUI được triển khai, giai đoạn thử nghiệm có thể bắt đầu.

“Một đặc tả hoặc sản phẩm đã được xem xét và

chấp nhận, sau đó sẽ là cơ sở để phát triển thêm

và chỉ có thể được thay đổi thông qua các thủ tục

kiểm soát thay đổi chính thức.”

23

24

More on Baselines

Baselines in SCM

• Khi hệ thống được phát triển, một loạt baseline được

phát triển, thường là sau khi xem xét (đánh giá phân

tích, đánh giá thiết kế, xem xét mã, kiểm tra hệ thống,

chấp nhận khách hàng, ...)

Baseline A (developmental)

All changes relative to baseline A

Baseline B (functional)

All changes relative to baseline B

Baseline C (beta test)

All changes relative to baseline C

Official Release

• Nhiều lược đồ đặt tên cho đường cơ sở tồn tại (1.0,

6.01a, ...)

• Lược đồ 3 chữ số:

7.5.5

Release

(Customer)

Version

(Developer)

Revision

(Developer)

25

26

Three digit version identification

scheme

SCM Directories

MUE.0.0.1:Release

Alpha test release

• Programmer’s Directory (IEEE: Dynamic Library)

– Thư viện để chứa các thực thể phần mềm mới được tạo

hoặc sửa đổi. Không gian làm việc của lập trình viên chỉ do

lập trình viên kiểm soát.

MUE.1.0.0:Release

First major release

Second minor release

with bug fixes

• Master Directory (IEEE: Controlled Library)

MUE.1.2.1:Release

MUE.2.0.3:Release

– Quản lý (các) baseline và kiểm soát các thay đổi được thực

hiện đối với chúng. Mục nhập được kiểm soát, thường sau

khi được xác minh. Các thay đổi phải được cho phép.

Second major

release with three

series of bug fixes

• Software Repository (IEEE: Static Library)

Three-digit version identification scheme

– Lưu trữ cho các baseline khác nhau được phát hành để sử

dụng chung. Các bản sao của các baseline này có thể được

cung cấp cho các tổ chức yêu cầu.

27

28

Standard SCM Directories

Change management

• Quản lý thay đổi là việc xử lý các yêu cầu thay đổi

– Một yêu cầu thay đổi dẫn đến việc tạo ra một bản phát hành mới

• Quy trình thay đổi

• Programmer’s Directory

– (IEEE Std: “Dynamic Library”)

– Completely under control of one

– Thay đổi được yêu cầu (có thể được thực hiện bởi bất kỳ ai bao gồm

programmer.

cả người dùng và nhà phát triển)

Promotion

– Yêu cầu thay đổi được đánh giá dựa trên các mục tiêu của dự án

– Sau khi đánh giá, thay đổi được chấp nhận hoặc bị từ chối

• Master Directory

– (IEEE Std: “Controlled Library”)

Central source

code archive

– Nếu nó được chấp nhận, thay đổi được chỉ định cho người phát triển

và được triển khai

– Central directory of all

promotions.

– Thay đổi đã thực hiện được kiểm tra.

Release

• Mức độ phức tạp của quy trình quản lý thay đổi thay đổi theo dự

án. Các dự án nhỏ có thể thực hiện các yêu cầu thay đổi một cách

không chính thức và nhanh chóng trong khi các dự án phức tạp yêu

cầu các biểu mẫu yêu cầu thay đổi chi tiết và sự chấp thuận chính

thức của một người quản lý nữa.

• Software Repository

– (IEEE Std: “Static Library”)

– Externally released baselines.

Foo’95

Foo’98

29

30

Managing Concurrent Development

Version vs. Revision vs. Release

• Version:

– An initial release or re-release of a configuration item

associated with a complete compilation or recompilation

of the item. Different versions have different functionality.

• Trong các dự án lớn, các nhà phát triển thường muốn

thay đổi cùng các hạng mục (giống nhau)

• Revision:

• Cần hỗ trợ đồng thời các phiên bản đã phát hành và phát

– Change to a version that corrects only errors in the

triển mới.

design/code, but does not affect the documented

functionality.

Quiz: Is Windows98 a new

version or a new revision compared

to Windows95 ?

• HOW?

• Release:

– The formal distribution of an approved version.

31

32

Branches: CVS

6. SCM planning

Main trunk

<branch> ::= <version identifier>.<branch number> |

• Lập kế hoạch quản lý cấu hình phần mềm bắt

MUE.1.1:Release

đầu trong giai đoạn đầu của dự án.

revised by

MUE.1.2:Release

• Kết quả của giai đoạn lập kế hoạch SCM là Kế

hoạch quản lý cấu hình phần mềm (SCMP)

có thể được mở rộng hoặc sửa đổi trong phần

còn lại của dự án.

derived from

Branch 1.2.1

revised by

MUE.1.3:Release

1.2.1.1:Release

merged with

revised by

• SCMP có thể tuân theo tiêu chuẩn công khai

như IEEE 828 hoặc tiêu chuẩn nội bộ (ví dụ:

của công ty).

1.2.1.2:Release

released as

MUE.2.0:Release

33

34

Outline of a Software Configuration

Management Plan (SCMP, IEEE 828-

1990₄)_{. Schedule (WHEN?)}

The Software Configuration

Management Plan

•

1. Introduction

•

• Xác định các loại tài liệu được quản lý và sơ đồ

– Describes purpose, scope of

application, key terms and

references

– Establishes the sequence and

coordination of the SCM activities

with project mile stones.

đặt tên tài liệu.

• Xác định người chịu trách nhiệm về các thủ tục

2. Management (WHO?)

5. Resources (HOW?)

CM và việc tạo ra các baseline.

– Identifies the responsibilities and

authorities for accomplishing the

planned configuration management

activities

– Identifies tools and techniques

required for the implementation of

the SCMP

• Xác định các chính sách để kiểm soát thay đổi và

quản lý phiên bản.

6. Maintenance

•

3. Activities (WHAT?)

– Identifies activities and

responsibilities on how the SCMP

will be kept current during the life-

cycle of the project.

• Mô tả các công cụ nên được sử dụng để hỗ trợ

quá trình CM và bất kỳ hạn chế nào trong việc sử

dụng chúng.

– Identifies the activities to be

performed in applying to the

project.

• Xác định cơ sở dữ liệu quản lý cấu hình được sử

dụng để ghi lại thông tin cấu hình.

35

36

An example of change management

7. Tools for Software Configuration

Management

process

Anybody

Control Board

Developer

Quality Control

Team

• Quản lý cấu hình phần mềm thường được hỗ trợ bởi

Request change

các công cụ với các chức năng khác nhau.

Assess request

[inconsistent with goals]

[consistent with goals]

• Examples:

– RCS

Reject request

• very old but still in use; only version control system

– CVS

Approve request

Assign change

• based on RCS, allows concurrent working without locking

– Perforce

• Repository server; keeps track of developer’s activities

Implement change

– ClearCase

• Multiple servers, process modeling, policy check mechanisms

Validate change

37

38

Summary

• Quản lý cấu hình phần mềm là một phần cơ bản của kế hoạch quản

lý dự án để quản lý các hệ thống phần mềm đang phát triển và điều

phối các thay đổi đối với chúng.

• SCM được thực hiện theo kế hoạch SCM. Kế hoạch này có thể tuân

theo tiêu chuẩn công khai (ví dụ IEEE 828) hoặc tiêu chuẩn nội bộ.

• Cần phải điều chỉnh một tiêu chuẩn cho một dự án cụ thể:

– Các dự án lớn cần có kế hoạch chi tiết để thành công

– Các dự án nhỏ không đủ khả năng gánh vác những kế hoạch như vậy

• SCM được hỗ trợ bởi các công cụ. Chức năng của chúng thay đổi từ

các công cụ lưu trữ phiên bản đơn giản đến các hệ thống rất phức

tạp với các quy trình tự động để kiểm tra chính sách và hỗ trợ tạo

tài liệu SCM.

39