Bài giảng Nhập môn công nghệ phần mềm - Chương 8: Xây dựng phần mềm
Chương 8: Xây dựng phần mềm
• 1. Khái niệm
NHẬP MÔN
CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM
(INTRODUCTION TO SOFTWARE
ENGINEERING)
1
2
1
2
1. Khái niệm
Mục tiêu của lập trình
• Mã hóa là quá trình chuyển đổi thiết kế của một hệ thống
• 1. Để chuyển thiết kế của hệ thống sang ngôn ngữ máy,
sang một ngôn ngữ máy.
thực hiện các tác vụ theo chỉ định của thiết kế.
• Giai đoạn viết mã này liên quan đến việc chuyển đặc tả
• 2. Để giảm chi phí của các giai đoạn sau: Chi phí kiểm
tra và bảo trì có thể giảm đáng kể với việc mã hóa hiệu
quả.
• 3. Làm cho chương trình dễ đọc hơn: Chương trình
phải dễ đọc và dễ hiểu. Việc mã hóa cần đảm bảo mục
tiêu làm tăng khả năng hiểu mã và đọc mã trong quá
trình tạo ra phần mềm dễ bảo trì.
thiết kế thành mã nguồn.
• Việc biên soạn tài liệu đi kèm với mã nguồn là cần thiết để
có thể dễ dàng xác minh sự phù hợp giữa mã với bản đặc tả
của nó.
• Công việc mã hóa được thực hiện bởi lập trình viên là
người độc lập với người thiết kế. Mục tiêu không phải là
giảm nỗ lực và chi phí của giai đoạn mã hóa, mà là để cắt
giảm chi phí của các giai đoạn sau.
Để tiến hành việc cài đặt thiết kế, cần phải sử dụng ngôn
ngữ lập trình bậc cao.
• Chi phí kiểm thử và bảo trì có thể được giảm đáng kể với
việc mã hóa hiệu quả.
3
4
Translating from High-level Language
to Binary
2. Lịch sử ngôn ngữ lập trình
• Các ngôn ngữ thế hệ thứ nhất:
– Ngôn ngữ lập trình mã máy (machine code)
– Ngôn ngữ lập trình assembly
• Các ngôn ngữ thế thế thứ hai:
– FOTRAN, COBOL, ALGOL, BASIC
– Phát triển 1950-1970
Total = 0
Current = 100
do while current <> 0
Total = Total + Current
Current = Current - 1
Loop
10111000
101110001 00000000
01100100
00000001 11001000
01001001
01110101 11111011
Translation
Program
• Các ngôn ngữ thế hệ thứ ba
– Ngôn ngữ lập trình cấp cao vạn năng (cấu trúc)
– Lập trình hướng đối tượng
High level
language program
Machine language
progam
– Lập trình hướng suy diễn – logic
• Các ngôn ngữ thế hệ thứ tư
5
6
5
6
Các đặc điểm của ngôn ngữ lập trình
Các loại ngôn ngữ lập trình
Procedural: Các chương trình nguyên khối chạy từ đầu đến
cuối và không có sự can thiệp của người dùng ngoài đầu
vào
Basic, QBasic, QuickBasic
COBOL
FORTRAN
C
Object Oriented/Event Driven (OOED): Các chương trình sử
dụng các objects để đáp ứng các sự kiện (events); sử dụng
các đoạn mã cho mỗi object
JAVA
Visual Basic
Visual Basic for Applications (VBA)
Visual C++
8
7
3. Các công cụ lập trình
Các công cụ lập trình
• Công cụ lập trình C/C++:
• Môi trường: DOS, WINDOWS, UNIX/LINUX
• Editors, Compilers, Linkers, Debuggers
• TURBO C, PASCAL
– Turbo C
– Visual Studio
– Eclipse
• Công cụ lập trình Java
– Eclipse
• MS C, Visual Basic, Visual C++, ASP
• UNIX/LINUX: C/C++, gcc (Gnu C Compiler)
• JAVA, CGI, perl
– Netbean
• Công cụ lập trình C#, .NET
– Visual Studio.NET
– MSDN Library
• Công cụ lập trình web
– Visual Studio và SQL Server
• C#, .NET
9
10
9
10
4. Quy trình lập trình
Các bước trong lập trình
• Lập trình
• Xác định bài toán
– Đầu vào
– Đầu ra
• Các bước xử lý để tạo kết quả
• Kiểm tra thuật toán đã được cài đặt
• Thực hiện chương trình trên máy tính
– Compile
– Correct syntax errors
Input
Processing
Output
– Run program with test data
– Correct logic errors
Num-1
Read 3 numbers
Total
Num-2
Num-3
Add numbers together
Print Total number
• Viết tài liệu
Phương pháp lập trình có cấu trúc
Phương pháp lập trình có cấu trúc
•
Chia toàn bộ chương trình thành các mô-đun nhỏ để chương trình
trở nên dễ hiểu. Mục đích của lập trình cấu trúc là tuyến tính hóa
luồng điều khiển thông qua một chương trình máy tính sao cho
trình tự thực thi tuân theo trình tự mà mã được viết.
• Outline Solution
– Nhiệm vụ chính
•
•
Cấu trúc động của chương trình giống với cấu trúc tĩnh của chương
trình. Điều này nâng cao khả năng đọc, khả năng kiểm tra và khả
năng sửa đổi của chương trình. Luồng kiểm soát tuyến tính này có
thể được quản lý bằng cách hạn chế tập hợp các cấu trúc ứng dụng
được phép thành một mục nhập duy nhất, các định dạng lối ra duy
nhất.
Chúng tôi sử dụng lập trình có cấu trúc vì nó cho phép người lập
trình hiểu chương trình một cách dễ dàng. Nếu một chương trình
bao gồm hàng nghìn lệnh và một lỗi xảy ra thì rất phức tạp để tìm ra
lỗi đó trong toàn bộ chương trình, nhưng trong lập trình có cấu
trúc, chúng ta có thể dễ dàng phát hiện lỗi và sau đó đến vị trí đó và
sửa nó. Điều này giúp tiết kiệm rất nhiều thời gian.
– Các bước xử lý chính
– Các cấu trúc điều khiển chính (vòng lặp, rẽ nhánh,
v.v.)
– Các biến chính
14
13
14
Lập trình có cấu trúc
Rule 1: Code Block
•
Nếu điều kiện đầu vào đúng, nhưng điều
kiện thoát sai thì lỗi đó phải nằm trong
khối. Điều này không đúng nếu việc thực
thi được phép nhảy vào một khối (do đó lỗi
có thể ở bất kỳ đâu trong chương trình, gỡ
lỗi trong những trường hợp này khó hơn
nhiều).
• Cho phép người lập trình hiểu chương trình
một cách dễ dàng.
• Trong lập trình có cấu trúc, chúng ta có thể dễ
dàng phát hiện lỗi và tìm đến vị trí để sửa nó.
• Rule 1 of Structured Programming: Một
khối mã được cấu trúc, như thể hiện trong
hình. Trong điều kiện biểu đồ luồng, một
hộp có một điểm vào và một điểm thoát
được cấu trúc. Lập trình có cấu trúc là một
phương pháp làm rõ ràng rằng chương
trình là đúng.
• Điều này giúp tiết kiệm rất nhiều thời gian.
15
16
Rule 2: Sequence
Rule Three: Alternation
• Một chuỗi khối là đúng
• Rule 3 of Structured
nếu điều kiện thoát của
mỗi khối khớp với điều
kiện vào của khối sau.
Programming: Tùy
chọn If-then-else,
mỗi lựa chọn là một
khối mã. Cấu trúc rẽ
nhánh được sử
• Toàn bộ chuỗi có thể được
coi là một khối duy nhất,
có điểm vào và điểm ra.
• Rule 2 of Structured
Programming: Hai hoặc
nhiều khối được kết nối
liền nhau
dụng để đáp ứng
điều kiện thoát.
17
18
17
18
Rule 4: Iteration
Rule 5: Nested Structures
• Rule 4 of Structured
Programming: Vòng lặp
(trong khi) gồm một điểm
vào và một điểm ra. Điểm
vào có điều kiện phải được
thỏa mãn và điểm ra có các
yêu cầu sẽ được đáp ứng.
Không có bước nhảy vào
biểu mẫu từ các điểm bên
ngoài của mã.
• Rule 5 of Structured Programming: Một cấu
trúc có một điểm vào và ra duy nhất
19
20
Object-Oriented Event-driven
Programming (OOED)
OOED Programming Process
Quy trình sáu bước để viết một chương trình máy tính
OOED:
1. Xác định vấn đề.
OOED sử dụng các đối tượng objects, hoặc các modules độc
lập kết hợp dữ liệu và mã chương trình để chuyển các
message cho nhau.
OOED dễ làm việc hơn vì nó trực quan hơn các phương pháp
lập trình truyền thống.
Ví dụ: Visual Basic
Người dùng có thể kết hợp các đối tượng một cách tương đối dễ
dàng để tạo ra các hệ thống mới hoặc mở rộng các hệ thống
hiện có.
Thuộc tính của đối tượng là thuộc tính liên kết với một đối tượng.
Phương thức của đối tượng là những hoạt động mà đối tượng có
thể thực hiện.
2. Tạo giao diện
3. Phát triển logic cho các đối tượng hành động
4. Viết và kiểm tra mã cho các đối tượng hành động
5. Kiểm tra dự án tổng thể
6. Làm tài liệu
Bất kể một chương trình được viết tốt như thế nào, mục
tiêu sẽ không đạt được nếu chương trình không giải
quyết được vấn đề (sai).
Đối tượng phản hồi các sự kiện.
21
22
21
22
Ví dụ. Giao diện tính toán doanh thu
Step One: Define Problem
•
Trước khi tạo ứng dụng máy tính để giải quyết một vấn đề,
trước tiên cần phải xác định rõ nó.
•
•
Cần xác định đầu vào và đầu ra.
Phải xác định dữ liệu được đưa vào chương trình và kết quả
được xuất ra từ nó.
•
•
Phác thảo giao diện (giao tiếp) ứng dụng.
Xác định các hành động của các đối tượng cần mã hóa.
23
24
Calculate Revenue Interface - Input
Step Two: Create Interface
• Ví dụ: tạo giao diện tính toán doanh thu.
– button for action
– inputBox for input (Selling Price)
– inputBox for input (Units Sold)
– MessageBox for output
25
26
25
26
Calculate Revenue Interface -
Output
Step Three: Develop Logic for Action
Objects
• Xác định mỗi đối tượng hành động làm gì
để phản ứng với các sự kiện. Đây là logic
cho từng đối tượng.
• Sử dụng Bảng Nhập / Xử lý / Đầu ra (IPO)
và Mã giả để phát triển logic
• Bảng IPO hiển thị các đầu vào, đầu ra và
quá trình xử lý để chuyển đầu vào thành
đầu ra
27
28
Pseudocode for Count High Values Button
IPO Table for Calculate Revnue Button
Begin procedure
Input Selling Price
Input Quantity Sold
Input
Processing
Output
Revenue = Selling Price x Quantity Sold
Output Revenue
Unit Price
revenue = unitPrice X quantitySold
Revenue
Quantity Sold
End procedure
29
30
29
30
VBA Code for Calculate Revenue Button
Step Four: Write and Test Code of
Action Objects
Sub CalculateRevenue()
Dim unitPrice As Currency
Dim quantitySold As Integer
• Chuyển đổi logic được thể hiện trong mã giả sang ngôn
ngữ lập trình (sử dụng bộ từ vựng và cú pháp của một
ngôn ngữ).
• Kiểm tra và sửa mã đối tượng được viết, giai đoạn này
được gọi là gỡ lỗi.
Dim revenue As Currency
'
Get the user's inputs, then calculate revenue.
unitPrice InputBox("Enter the unit selling price.", "Selling price")
quantitySold InputBox("Enter the number of units sold.", "Units sold")
revenue unitPrice quantitySold
=
=
=
*
'
Report the results.
MsgBox "The revenue from this product was
".", vbInformation, "Revenue"
"
& Format(revenue, "$#,##0") _
&
End Sub
31
32
Step Six: Document Project in Writing
Step Five: Test Overall Project
• Tài liệu bao gồm các mô tả bằng hình ảnh và văn
bản của phần mềm trong đó chứa các mô tả phần
lập trình và các mô tả hoặc hướng dẫn bên ngoài.
• Tài liệu là cần thiết vì dù sớm hay muộn, chương
trình sẽ cần được bảo trì (sửa lỗi, thêm tính năng
mới, xử lý các vấn đề chưa từng nghĩ tới, v.v.) Điều
này KHÔNG thể thực hiện được nếu không có tài
liệu.
• Kiểm tra toàn bộ project cần đảm bảo mỗi câu lệnh
phải hoàn toàn chính xác nếu không thì chương
trình có thể sẽ có lỗi.
• Cần đảm bảo chương trình được kiểm tra trên môi
trường và dữ liệu thực thi thực tế mà chương trình
sẽ được sử dụng.
• Tài liệu có thể bao gồm sách, hướng dẫn sử dụng
và các mục tiêu của phần mềm.
33
34
33
34
5. Quy ước viết mã
Hướng dẫn viết mã
• Nguyên tắc viết mã cung cấp cho lập trình viên
một tập hợp các phương pháp
• làm cho các chương trình đễ đọc và bảo trì.
35
36
Hướng dẫn viết mã
Hướng dẫn viết mã
1. Line Length: It is considered a good practice to keep the
length of source code lines at or below 80 characters. Lines
longer than this may not be visible properly on some
terminals and tools. Some printers will truncate lines longer
than 80 columns.
2. Spacing: The appropriate use of spaces within a line of code
can improve readability. Example:
Bad: cost=price+(price*sales_tax)
fprintf(stdout ,"The total cost is %5.2f\n",cost);
Better: cost = price + ( price * sales_tax )
fprintf (stdout,"The total cost is %5.2f\n",cost);
3. The code should be well-documented: As a rule of thumb,
there must be at least one comment line on the average for
every three-source line.
37
38
37
38
Hướng dẫn viết mã
Phong cách lập trình
4. The length of any function should not exceed 10 source
lines: A very lengthy function is generally very difficult to
understand as it possibly carries out many various functions.
For the same reason, lengthy functions are possible to have a
disproportionately larger number of bugs.
5. Do not use goto statements: Use of goto statements makes
a program unstructured and very tough to understand.
• Các kỹ thuật được sử dụng để viết mã nguồn cho một
chương trình. Hầu hết các phong cách lập trình được thiết
kế để giúp lập trình viên nhanh chóng đọc và hiểu chương
trình cũng như tránh mắc lỗi.
• Một phong cách viết mã tốt có thể khắc phục nhiều khiếm
khuyết của ngôn ngữ lập trình.
• Mục tiêu của phong cách lập trình tốt là cung cấp mã đơn
6. Inline Comments: Inline comments promote readability.
giản và dễ hiểu.
7. Error Messages: Error handling is an essential aspect of
computer programming. This does not only include adding the
necessary logic to test for and handle errors but also involves
• Phong cách lập trình được sử dụng trong một chương trình
khác nhau có thể bắt nguồn từ các tiêu chuẩn mã hóa hoặc
quy ước mã của một công ty hoặc tổ chức máy tính khác,
cũng như sở thích của lập trình viên thực tế.
making error messages meaningful.
39
40
Phong cách lập trình
Phong cách lập trình
• 1. Clarity and simplicity of Expression: The programs should be
designed in such a manner so that the objectives of the program is
clear.
• 2. Naming: In a program, you are required to name the module,
processes, and variable, and so on. Care should be taken that the
naming style should not be cryptic and non-representative.
•
For Example: a = 3.14 * r * r
area of circle = 3.14 * radius * radius;
• 3. Control Constructs: It is desirable that as much as a possible
single entry and single exit constructs used.
• 4. Information hiding: The information secure in the data
structures should be hidden from the rest of the system where
possible. Information hiding can decrease the coupling between
modules and make the system more maintainable.
41
42
41
42
Phong cách lập trình
•
•
•
5. Nesting: Deep nesting of loops and conditions greatly harm the static
and dynamic behavior of a program. It also becomes difficult to
understand the program logic, so it is desirable to avoid deep nesting.
6. User-defined types: Make heavy use of user-defined data types like
enum, class, structure, and union. These data types make your program
code easy to write and easy to understand.
7. Module size: The module size should be uniform. The size of the
module should not be too big or too small. If the module size is too large,
it is not generally functionally cohesive. If the module size is too small, it
leads to unnecessary overheads.
•
•
8. Module Interface: A module with a complex interface should be
carefully examined.
9. Side-effects: When a module is invoked, it sometimes has a side effect
of modifying the program state. Such side-effect should be avoided where
as possible.
43
11 trang
17240
Free
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Nhập môn công nghệ phần mềm - Chương 8: Xây dựng phần mềm", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_nhap_mon_cong_nghe_phan_mem_chuong_8_xay_dung_phan.pdf
