Bài giảng Nhập môn tin học - Chương 4: Cài đặt và vận hành hệ thống - Từ Thị Xuân Hiền

Chương 4 Cài đặt và vận hành hệ thống 
Kiểm thử và gỡ lỗi- Testing and Debugging 
Kiểm thử : quá trình kiểm tra chương trình có đáp ứng các chức năng theo yêu cầu ban đầu đưa ra không. 
Gỡ lỗi : quá trình tìm lỗi và sửa lỗi trong chương trình. 
2 
Kiểm thử và gỡ lỗi- Testing and Debugging 
Các loại lỗi của chương trình - Types of Program Errors 
Lỗi cú pháp - Syntax Errors: 
Là các lệnh trong chương trình không tuân theo cú pháp của ngôn ngữ lập trình đó 
 Ví dụ: C:= 5+4; Lỗi trong C nhưng lại đúng trong Pascal 
Lỗi Logic - Logic Errors 
Chương trình vẫn được biên dịch và thực hiện thành công nhưng kết quả không chính xác. 
 Ví dụ: Thay vì C=5+4; Lại đánh C=5-4; 
3 
Kiểm thử và gỡ lỗi- Testing and Debugging 
Kiểm thử chương trình - Testing a Program 
Kiểm thử thủ tục liên quan đến việc chạy chương trình với nhiều mẫu dữ liệu đầu vào, so sánh kết quả đạt được với kết quả đúng. 
D ữ liệu thử nghiệm phải kiểm tra từng chức năng logic của chương trình, và nên bao gồm tất cả các loại dữ liệu có thể hợp lệ và không hợp lệ . 
4 
Kiểm thử và gỡ lỗi- Testing and Debugging 
Chương trình phát hành để thử nghiệm được gọi là A lpha version và thử nghiệm được tiến hành trên nó được gọi là A lpha testing. 
Chương trình phát hành để thử nghiệm bổ sung cho một lựa chọn của người dùng bên ngoài là B eta version và thử nghiệm được tiến hành trên nó được gọi là B eta testing 
Gỡ lỗi cú pháp cho chương trình ( Syntax Errors) 
L ỗi cú pháp tương đối dễ phát hiện và chỉnh sửa hơn so với các lỗi logic . 
B ộ xử lý ngôn ngữ được thiết kế để tự động phát hiện các lỗi cú pháp . 
L ỗi cú pháp thường gây ra nhiều thông báo lỗi được tạo ra bởi bộ xử lý ngôn ngữ . 
L oại bỏ các lỗi cú pháp sẽ cho kết quả trong việc loại bỏ tất cả các thông báo lỗi liên quan . 
6 
Gỡ lỗi logic cho chương trình ( Logic Errors ) 
L ỗi logic khó phát hiện hơn lỗi cú pháp , máy tính không đưa ra bất kỳ thông báo lỗi cho các lỗi logic. 
M ột số phương pháp thường dù ng để gỡ lỗi logic: 
L àm mô phỏng bằng tay của mã chương trình . 
Đưa lệnh xuất dữ liệu tại các vị trí thích hợp trong mã chương trình , in ra kết quả tính toán trung gian. 
S ử dụng một trình gỡ lỗi (một công cụ phần mềm hỗ trợ lập trình viên thực hiện chương trình từng bước) 
7 
Gỡ lỗi logic cho chương trình( Logic Errors ) 
Trình gỡ lỗi hỗ trợ hai công cụ: 
Điểm ngắt (Breakpoint): 
Là điểm dừng khi thực thi chương trình, hiển thị giá trị của các tham số cần kiểm tra 
Breakpoint có thể được đặt hoặc gỡ bỏ tại bất kỳ vị trí nào trong chương trình. 
Điểm quan sát (Watchpoint) 
Bộ gỡ lỗi lần theo vết của biến và thời điểm giá trị của nó thay đổi. 
Bộ gỡ lỗi sẽ ngừng ngay lập tức sau câu lệnh làm cho giá trị của biến thay đổi và sẽ chờ lệnh tiếp theo. 
8 
Gỡ lỗi logic cho chương trình( Logic Errors ) 
Sử dụng kết xuất bộ nhớ (Memory dump) 
Thường được sử dụng khi chương trình “bị treo" trong thời gian chạy thử nghiệm. 
Bản sao nội dung trong bộ nhớ chính và bộ đếm được lấy tại thời điểm chương trình bị treo. Bản sao này gọi là kết xuất bộ nhớ hoặc kết xuất vùng nhớ. 
Danh sách các chỉ thị và dữ liệu kết xuất bộ nhớ được giữ trong bộ nhớ chính của máy tính theo hình thức nguyên mẫu. 
9 
Khác nhau giữa kiểm thử và gỡ lỗi 
10 
TT 
Kiểm Thử (Testing) 
Gỡ Lỗi (Debugging) 
1 
Quá trình xác nhận sự đúng đắn của chương trình. 
Mục đích: chứng minh chương trình đáp ứng các chi tiết kỹ thuật. 
Quá trình loại bỏ lỗi trong chương trình. 
Mục đích: phát hiện nguyên nhân gây lỗi và loại bỏ các lỗi được phát hiện. 
2 
Kiểm thử được hoàn thành khi tất cả các lệnh đã được thực hiện đúng. 
Gỡ lỗi hoàn thành khi tất cả các lỗi trong chương trình được chỉnh sửa. 
Quá trình gỡ lỗi kết thúc chỉ tạm thời vì nó phải được khởi động lại bất cứ khi nào một lỗi mới được tìm thấy trong chương trình. 
Khác nhau giữa kiểm thử và gỡ lỗi 
11 
TT 
Kiểm Thử (Testing) 
Gỡ Lỗi (Debugging) 
3 
Kiểm thử là một quá trình: 
Đã được định nghĩa 
Được quy hoạch 
Được lập kế hoạch trước 
Gỡ lỗi là một quá trình không thể được lên kế hoạch trước. 
Nó chỉ được thực hiện khi phát hiện lỗi trong một chương trình. 
2 
Kiểm thử có thể bắt đầu trong giai đoạn đầu của quá trình phát triển phần mềm 
Gỡ lỗi chỉ bắt đầu sau khi chương trình được mã hóa. 
Tài liệu phần mềm –Documentation 
Tài liệu phần mềm: thu thập, ghi chép, lưu trữ thông tin về quá trình xây dựng phần mềm. 
Một phần mềm không thể xem là hoàn thành cho đến khi nó có tài liệu hợp lệ. 
Tài liệu phần mềm là một tiến trình được thực hiện trong suốt vòng đời của phần mềm. 
12 
Tài liệu phần mềm –Documentation 
Sự cần thiết của tư liệu phần mềm 
Giúp các lập trình viên có thể theo dõi đầy đủ quá trình phát triển phần mềm. 
Hỗ trợ trong việc bảo trì của phần mềm. 
Là một tài liệu rất có ích trong việc bắt đầu lại một dự án phần mềm đã bị trì hoãn trước đó. 
13 
Tài liệu phần mềm –Documentation 
Có 3 hình thức tài liệu được sử dụng: 
Chú thích cho chương trình 
Sổ tay hệ thống 
Hướng dẫn sử dụng. 
14 
Tài liệu phần mềm –Documentation 
Chú thích (Comment) 
Được sử dụng để giải thích logic của chương trình. 
Cải thiện chất lượng và tính chất dễ hiểu của chương trình. 
Các chú thích bị bỏ qua khi biên dịch cũng như khi thực thi chương trình 
15 
Tài liệu phần mềm –Documentation 
Chú thích (Comment) 
16 
Tài liệu phần mềm –Documentation 
Sổ tay hệ thống 
Trình bày rõ mục tiêu và tính hữu dụng của phần mềm. 
Mô tả các chức năng, hạn chế, hình thức và các dạng của dữ liệu đầu vào sẽ được sử dụng, và kết quả đầu ra cần tìm. 
Tên cụ thể của chương trình và mô tả mục đích của chương trình . 
Biểu đồ chi tiết về hệ thống và chương trình để tham chiếu đến danh sách tham số, biến của chương trình. 
17 
Tài liệu phần mềm –Documentation 
Mô tả các quá trình tính toán và kiểm soát các thủ tục. 
Danh sách mã nguồn, thông tin chi tiết về các thay đổi. 
Mô tả và chỉ rõ tất dữ liệu đầu vào và in ra kết quả đầu ra. 
Mô tả dữ liệu kiểm thử và kết quả. 
18 
Tài liệu phần mềm –Documentation 
Sổ tay người dùng : phải chứa các thông tin sau: 
Chi tiết cài đặt và hoạt động của chương trình. 
Mô tả và ví dụ các câu lệnh kiểm tra có thể được dùng 
Các lệnh giao tiếp, các lỗi và các thông báo giao tiếp có thể phát sinh, trả lời và hành động thực hiện. 
Danh sách các điều kiện, các giải thích. 
Kiểm tra đặc biệt (nếu có) và các biện pháp bảo mật, 
19 
Chuyển đổi thành hệ thống mới 
K hi một phần mềm đã sẵn sàng để sử dụng, nó được triển khai tại các trang web cho người dùng. 
Ở giai đoạn này, hoạt động chuyển đổi từ hệ thống cũ sang hệ thống mới diễn ra . 
B a phương pháp để thực hiện quá trình chuyển đổi là: 
C huyển đổi trực tiếp (Immediate Changeover) . 
C hạy song song (Parallel Run) 
C huyển đổi theo từng giai đoạn (Phased Conversion) . 
20 
Chuyển đổi thành hệ thống mới 
C huyển đổi trực tiếp (Immediate Changeover) . 
Là giới hạn ngày mà hệ thống mới được đưa vào hoạt động. 
Do lỗi nghiêm trọng làm cho toàn bộ hoạt động của hệ thống cũ phải dừng lại. 
Phương pháp này được dùng trong trường hợp có sẵn nhân lực và thời gian chuyển đổi ít. 
21 
Chuyển đổi thành hệ thống mới 
C hạy song song (Parallel Run) 
Cả hệ thống cũ và mới hoạt động song song với cùng dữ liệu ban đầu cho ba hay bốn chu kỳ. 
Kết quả của hệ thống mới được so sánh với hệ thống cũ để tăng độ tin cậy trong hệ thống mới. 
Là một trong những phương pháp an toàn để triển khai một hệ thống mới. 
Không bị gián đoạn công việc, vì hệ thống cũ vẫn còn đang hoạt động và những vấn đề trong hệ thống mới có thể được sửa chữa. 
22 
Chuyển đổi thành hệ thống mới 
C hạy song song (Parallel Run) 
Phương pháp này rất tốn kém, vì phải bổ sung nhân lực trong quá trình hai hệ thống chạy song song. 
Không được áp dụng trong trường hợp nguồn nhân lực khan hiếm. 
23 
Chuyển đổi thành hệ thống mới 
C huyển đổi theo từng giai đoạn (Phased Conversion) . 
Việc chuyển đổi hoàn toàn sang hệ thống mới diễn ra tăng dần theo thời gian. 
Kết quả thu được ở mỗi giai đoạn của hệ thống mới được so sánh với hệ thống cũ. Bất kỳ khác biệt hay sai sót được tìm thấy sẽ được kiểm tra và gỡ bỏ. 
Độ tin cậy tăng trong từng giai đoạn của hệ thống mới. 
Theo thời gian các giai đoạn của hệ thống mới đi vào hoạt động, hệ thống cũ từng bước bị loại ra. 
24 
Đánh giá hệ thống 
Q uá trình đánh giá một hệ thống là để xác minh hệ thống có đạt mục tiêu ban đầu hay không . 
Những điểm thường được dùng để đánh giá một hệ thống là : 
Đánh giá hiệu quả (Performance Evaluation) 
Phân tích chi phí (Cost Analysis) 
Phân tích thời gian (Time Analysis) 
Sự hài lòng của người sử dụng (User Satisfaction) 
Sửa đổi dễ dàng (Ease of Modification) 
Tỷ lệ thất bại (Failure Rate) 
25 
Bảo trì hệ thống 
Q uá trình kết hợp những thay đổi trong hệ thống hiện có để nâng cao, cập nhật hoặc nâng cấp tính năng của nó . 
T rung bình, chi phí bảo trì của một hệ thống máy tính là gấp 2- 4 lần so với chi phí phát triển ban đầu . 
Lý do cần phải bảo trì hệ thống: 
Nhu cầu kinh doanh hoặc thay đổi hoạt động của tổ chức đang sử dụng hệ thống 
Theo nhu cầu của người dùng. 
Thay đổi công nghệ mới 
26