Pha kiến trúc phần mềm

GS John Vu21/09/2023 10:00
Pha kiến trúc phần mềm

Một sinh viên hỏi: “Khác biệt gì giữa pha kiến trúc và pha thiết kế? Em bị lẫn lộn vì vòng đời phần mềm chỉ nhắc tới yêu cầu, thiết kế, viết mã và kiểm thử. Cái gì xảy ra trong pha thiết kế? Kiến trúc làm gì trong pha này? Xin thầy giải thích.”

Đáp: Về căn bản, pha kiến trúc là mức trừu tượng cao nhất của hệ thống phần mềm và pha thiết kế là mức thấp hơn hội tụ vào các chi tiết như mô đun và cấu phần. Kiến trúc là việc phân bổ các yêu cầu hệ thống (phần cứng, phần mềm, giao diện, v.v.) cho các cấu phần hệ thống cũng như giao diện giữa các cấu phần này. Thiết kế thường giải quyết với việc lập chức năng cho từng cấu phần một cách chi tiết hơn. Chẳng hạn, khi bạn xây ngôi nhà bạn cần kiến trúc sư để thiết kế mọi cấu phần của ngôi nhà như nền móng, trụ nhà, mái và tường nhưng bạn không cần kiến trúc sư để thiết kế bếp chi tiết hay phòng ngủ trong nhà. Những chi tiết này thường được trao cho công nhân xây dựng và người trang trí nội thất.

Khi bạn xây dựng một hệ thống phần mềm lớn và phức tạp, bạn cần phân chia hệ thống thành các cấu phần nhỏ hơn để dễ thực hiện hơn. Pha kiến trúc là bước bản chất để chắc các cấu phần được xác định và tương tác giữa chúng được nhận diện rõ ràng. Đôi khi mọi người coi pha kiến trúc là pha “thiết kế mức cao” và thiết kế là pha “thiết kế chi tiết”. Vòng đời thác đổ coi cả hai pha này đều là “thiết kế” để giữ cho nó đơn giản và dễ dàng hơn cho sinh viên học.

Vì phần lớn các dự án trong trường đều nhỏ và đơn giản nơi phần cứng và tương tác với phần mềm đã được biết, sinh viên không quan tâm tới phần cứng có thể bắt đầu từ pha thiết kế phần mềm. Tuy nhiên trong công nghiệp, phần lớn dự án phần mềm đều lớn và phức tạp và bạn cần biết mọi cấu phần của toàn thể hệ thống (cả phần cứng và phần mềm) cho nên bạn phải học về kiến trúc phần mềm cho tốt để xây dựng hệ thống có chất lượng.

Trong pha kiến trúc, bạn phải nhận diện hoàn cảnh và phạm vi của dự án bằng việc thiết lập biên giới dựa trên yêu cầu của khách hàng. Bạn cần xác định cả cách nhìn chức năng cũng như phi chức năng và mọi ràng buộc. Bạn cần nhận diện mọi cấu phần như cách nhìn qui trình, cách nhìn logic, cách nhìn vật lí, cách nhìn giao diện, cách nhìn kết cấu nền, cách nhìn vận hành và cách nhìn an ninh cho hệ thống phần mềm đầy đủ.

Phần lớn những người phát triển phần mềm thường chú ý tới các chức năng của hệ thống nhưng không chú ý tới cách nhìn phi chức năng (thuộc tính chất lượng). Bởi vì phần lớn các cách nhìn phi chức năng không được xác định rõ, dự án thường lâm vào vấn đề về sau vì đây là những điều khách hàng mong đợi nhưng hiếm khi nhắc tới trong các yêu cầu. Đây là chỗ những người phát triển có kinh nghiệm đang làm tốt hơn những người không có kinh nghiệm vì họ học nhiều năm làm việc bằng việc biết cái gì để hỏi khách hàng. Khách hàng có thể nói: “Hệ thống phải chạy nhanh “, đó là yêu cầu phi chức năng nhưng điều đó là quá mông lung.

Người phát triển có kinh nghiệm biết cách hỏi khách hàng về những chi tiết đặc biệt hơn để chắc yêu cầu này là đo được và kiểm thử được. (Ông muốn nhanh như thế nào? Ông ngụ ý gì bởi nhanh? Bao nhiêu giây? v.v.) Họ biết rằng để đạt tới sự thoả mãn của khách hàng họ cần chắc rằng tất cả các cách nhìn phi chức năng đều được xác định. Những điều này bao gồm các đặc trưng khi chạy như hiệu năng, tính đổi qui mô, tính sẵn có và tính an ninh v.v. Đó là lí do tại sao các kĩ sư yêu cầu là quan trọng thế trong hệ thống lớn hơn và phức tạp để xác định các yêu cầu phi chức năng này.

Bởi vì phần lớn các yêu cầu phi chức năng đều là vấn đề hệ thống, pha kiến trúc phải nhận diện chúng cũng như xác định tương tác giữa chúng kiểu như khi xây nhà kiến trúc sư phải tính toán sức mạnh của móng và tất cả các cột giữ cho ngôi nhà đứng tại chỗ. Chẳng hạn, nhà lớn hơn yêu cầu nền móng tốt hơn và nhiều cột để đỡ trọng lượng của ngôi nhà. Bởi lí do này pha kiến trúc là quan trọng trong các hệ thống lớn. Khi mọi yêu cầu chức năng và phi chức năng được xác định, bước tiếp là hội tụ vào cách từng cấu phần được thực hiện. Trong pha này, kiến trúc sư phần mềm quyết định về công nghệ nào được dùng, cấu phần nào được xây dựng trong nhà, cấu phần nào được mua từ nhà cung cấp, cấu phần nào có thể được khoán ngoài.

Họ phải ra quyết định dựa trên các yếu tố như chi phí, cấp phép, quan hệ với nhà cung cấp, tính tương hợp, tính liên tác, sự hỗ trợ và môi trường người dùng v.v. Những quyết định này là sống còn cho thành công của dự án bởi vì chúng là rủi ro mà phải giải quyết. Kiến trúc sư phần mềm phải giảm rủi ro chỗ có độ phức tạp hay bất định cao bằng việc tiến hành phân tích bù trừ để quản lí rủi ro và phải chắc dự án có thể được thực hiện bên trong chi phí và lịch biểu. Mọi quyết định đều phải được kiểm điểm và đánh giá bởi kiến trúc sư, người lãnh đạo tổ, người quản lí dự án và khách hàng.

Vấn đề chính với hệ thống phần mềm lớn và phức tạp là ở chỗ khó cho mọi người hiểu làm sao những cấu phần này làm việc cùng nhau. Đó là lí do tại sao kiến trúc sư phần mềm phải dùng công cụ như các biểu đồ theo ngôn ngữ mô hình hoá thống nhất – Unified Modeling Language (UML) để truyền đạt kiến trúc cho người khác. Kiểm điểm của kiến trúc sư là chỗ mà tổ dự án, tổ hỗ trợ (đảm bảo chất lượng phần mềm SQA và quản lí cấu hình phần mềm SCM, chuyên gia cơ sở dữ liệu, chuyên gia an ninh v.v.) cũng như cấp quản lí và khách hàng phải tham gia vào để hiểu cách toàn thể hệ thống sẽ làm việc.

Kiến trúc sư phần mềm phải chắc rằng kiến trúc được xác định là được hiểu bởi mọi người tham gia. Tất nhiên, tổ phát triển phải hiểu chúng vì họ sẽ phải thiết kế và thực hiện từng cấu phần nhưng tổ hỗ trợ cũng phải biết rõ kiến trúc. Người quản lí cấu hình phải đặt tuyến cơ sở để đảm bảo rằng mọi thay đổi đều trong kiểm soát. Đảm bảo chất lượng phải kiểm điểm mọi cấu phần kiến trúc và phải chắc rằng chúng tuân thủ theo chuẩn và thủ tục. Chuyên gia an ninh phải chắc rằng kiến trúc đã lấy các bước cần thiết để đảm bảo tính toàn vẹn của hệ thống v.v.

Nếu kiến trúc được chấp thuận, bước tiếp là phân công các thành viên tổ bắt đầu qui trình thiết kế cho từng cấu phần. Mặc dầu kiến trúc sư không tham gia vào trong thiết kế và viết mã cho các nhiệm vụ, nhưng người đó phải tích cực giúp các thành viên tổ để chắc rằng họ đang làm nó đúng bên trong kiến trúc đã xác định. Về căn bản pha kiến trúc là quan trọng nhất trong dự án phần mềm lớn. Nếu nó được làm tốt, sẽ có ít vấn đề về sau nhưng nếu nó không được xác định tốt, cơ hội để dự án thất bại có thể rất cao.

Một kiến trúc được xác định kém sẽ dẫn tới thiết kế dở và thiết kế dở sẽ dẫn tới dự án thất bại và đó là lí do tại sao nhiều dự án phần mềm thất bại. Chúng không bao giờ thất bại vì việc viết mã nhưng bởi vì thiết kế dở và kiến trúc được xác định nghèo nàn. Đó là lí do tại sao tôi nghĩ kĩ nghệ phần mềm bao quát mọi pha của phát triển phần mềm là được cần cho mọi sinh viên phần mềm.


Gửi bình luận
(0) Bình luận
1

Trở lại chuyện kiểm thử phần mềm

Một sinh viên mới tốt nghiệp, làm việc cho một công ti phần mềm gặp tôi nói: “Tôi làm việc là người kiểm thử phần mềm, tôi kiểm thử mọi thứ rất cẩn thận nhưng khách hàng của tôi vẫn tìm ra lỗi. Tôi đã làm gì sai và tôi có thể làm gì để là người kiểm thử giỏi hơn?”

Dự báo cho năm 2014 - Vẫn còn nguyên giá trị

Chúng ta đang sống trong thế giới thay đổi nhanh chóng nơi công nghệ chi phối mọi thứ. Khi công nghệ thay đổi, nó tạo ra nhiều thách thức cho cả công ti và công nhân.

Vòng đời kiểm thử phần mềm

Một sinh viên viết cho tôi: “Trường em đang dạy vòng đời phát triển phần mềm nhưng bạn em nhắc rằng có vòng đời kiểm thử phần mềm mà em không thể tìm được nó trong sách giáo khoa. Nó là gì? Thầy có thể giúp em được không?”

Thư cho sinh viên đại học: Cần được chuẩn bị

Là sinh viên đại học, các bạn cần biết rằng vào đại học chỉ mới là bắt đầu; tốt nghiệp được là một thành tựu, nhưng bằng cấp không tương đương với thành công nếu bạn không thể tìm được việc làm liên quan tới điều bạn đã học.

Học về khoa học dữ liệu

“Em mê mải bài báo của thầy về dữ liệu lớn và muốn học thêm về nó. Là một sinh viên năm thứ nhất trong quản lí hệ thông tin, em không biết đây có phải là lĩnh vực đúng để học hay em phải chuyển sang khoa học máy tính?"

Phụ nữ trong công nghệ thông tin

"Em hiện đang học Quản lí hệ thông tin (ISM) nơi phần lớn các sinh viên đều là nam và họ bảo em rằng việc quản lí CNTT khó cho phụ nữ. Thầy nghĩ gì? Xin thầy lời khuyên.”

Big Data trong doanh nghiệp bán lẻ

Trong nhiều năm, những người chủ cửa hàng bao giờ cũng hỏi: “Trong số hàng nghìn người vào cửa hàng của tôi, ai là khách hàng tốt. Và họ sẵn lòng trả bao nhiêu tiền?”

Big data trong xét tuyển vào đại học

Tôi mới đọc một bài báo thú vị rằng một số đại học đang dùng công nghệ Big Data trong việc xét tuyển vào trường của họ.

Muốn học lấy bằng thạc sĩ

Một người mẹ viết cho tôi: “Câu hỏi của tôi là: Để hoàn thành chương trình thạc sĩ phải mất bao lâu? Kiểu việc làm nào nó có thể có được với bằng thạc sĩ? Nó có thể kiếm được bao nhiêu, nếu nó làm việc ở Mĩ?”

Không phải Nữ Oa hay Tây Vương Mẫu, đây là nữ thần có thể giết Tôn Ngộ Không

Điện ảnh - Nguyệt Phạm - 31/05/2025 13:00
Bà là một vị thần quan trọng trong các tín ngưỡng dân gian.

Dịch vụ giúp "biến mất" khỏi Internet

Kỹ năng - Thái Nguyễn - 31/05/2025 12:00
Từ nhu cầu xóa dấu vết online đến dịch vụ “ẩn thân kỹ thuật số” bùng nổ, câu chuyện biến mất khỏi Internet đang dần trở thành trào lưu thời hiện đại.

Kiếm hiệp Kim Dung: Điều gì giúp Quách Tĩnh thắng được 4 cao thủ Ngư - Tiều - Canh - Độc?

Thư giãn - Quốc Tiệp - 31/05/2025 11:00
Chính sự kết hợp giữa sự chân thành của Quách Tĩnh và trí thông minh của Hoàng Dung đã giúp họ đến gặp được Nhất Đăng đại sư.

Gen Alpha - Thế hệ học trên TikTok, ôn thi qua hashtag

Phong cách sống - Trang Vũ - 31/05/2025 10:00
Thế hệ này đã biến việc học thành xu hướng, biến bài giảng thành nội dung viral.

Không còn bệnh tim - Bí mật cho trái tim khỏe mạnh từ một phân tử nhỏ bé kỳ diệu 

Từ sách - Phim - Minh Hằng - 31/05/2025 09:00
Hãy đọc "Không còn bệnh tim" (No More Heart Disease) để khám phá những bí mật của trái tim và bắt đầu hành trình chăm sóc sức khỏe chủ động ngay hôm nay. Vì một trái tim khỏe mạnh, chính là nền tảng của một cuộc sống hạnh phúc và ý nghĩa.

55 nguyên tắc ứng xử thiết yếu để thành công - Đừng đợi đến khi con lớn mới dạy con cách ứng xử

Từ sách - Phim - Quìn - 31/05/2025 08:00
Là cha mẹ, ai cũng mong con mình trở thành người tử tế, tự lập và mạnh mẽ. Nhưng đó không phải là điều trẻ học được trong một sớm một chiều, mà là kết quả của sự rèn luyện từng ngày, bắt đầu từ những điều nhỏ nhất trong ứng xử hằng ngày.

Xem ‘Sex Education’, tôi ân hận vì nói với con: ‘Chuyện này không dành cho con nít’

Điện ảnh - Ứng Hà Chi - 30/05/2025 13:00
Tôi từng né tránh chuyện tình yêu, giới tính để bảo vệ con.

Vợ u não sống thực vật, chồng hát, nhảy mỗi ngày để đánh thức và phép màu xảy ra

Truyền cảm hứng - Nhật Thùy - 30/05/2025 12:00
Bác sỹ khuyên từ bỏ khi người vợ u não chuyển sang sống thực vật, tiền đã cạn, nhưng phép màu đã xảy ra sau nhiều tháng Deng nhảy và hát để cố gắng đánh thức cô.

Lotus Chat - ứng dụng vừa vượt Zalo, Messenger về lượt tải: Người dùng đánh giá gì?

Kỹ năng - Phan Trang - 30/05/2025 11:00
Lotus Chat - ứng dụng nhắn tin của người Việt đang nhận được nhiều đánh giá tích cực của người sử dụng.

Chuyện tình của Tổng thống Pháp cùng Phu nhân: Từ mối tình tuổi 15 với cô giáo đến hành trình khiến nước Pháp ngưỡng mộ

Phong cách sống - Phạm Trang - 30/05/2025 10:00
Từ những định kiến, ngờ vực, họ cùng nhau viết nên một câu chuyện tình hiếm có vượt thời gian.

Đường vào thiền - Osho: Đừng tự làm khổ mình vì những lỗi lầm đã qua

Từ sách - Phim - Quìn - 30/05/2025 09:00
Có những đêm nằm trằn trọc vì một lỗi lầm đã qua, một lời nói khiến ai đó tổn thương, hay một lựa chọn sai lầm đổi cả cuộc đời. Quá khứ vẫn còn đó không thể xoá đi, nhưng bạn hoàn toàn có thể bước ra khỏi nó.

Khám phá vật liệu quanh ta – Gieo mầm tri thức từ những điều gần gũi

Từ sách - Phim - Quìn - 30/05/2025 08:00
Làm mẹ, ai cũng muốn con lớn lên vừa tò mò, vừa hiểu biết. Nhưng bạn có từng ngạc nhiên khi con hỏi: "Sao cái bàn gỗ cứng thế?", "Nhựa đến từ đâu?", hay "Tại sao cao su lại co giãn được?"

Tại sao con thứ thường thông minh hơn con cả? Sự thật khiến nhiều phụ huynh chạnh lòng...

Suy ngẫm - Hiểu Đan - 29/05/2025 13:00
Chính môi trường và trải nghiệm sống khác nhau đã tạo nên những "kiểu thông minh" khác nhau ở mỗi người.

Lotus Chat vượt Zalo, Messenger, lọt top 3 app chat được tải nhiều nhất tại Việt Nam

Kỹ năng - Huỳnh Duy - 29/05/2025 11:00
Giữa một rừng ứng dụng nhắn tin trong và ngoài nước, Lotus Chat bất ngờ vươn lên trở thành từ khóa đột phá trên Google thời gian gần đây.
HẠT GIỐNG TÂM HỒN
2019 Bản quyền thuộc về hatgiongtamhon.com.vn. Phát triển bởi ONECMS
Thứ 7, 31/05/2025