Phần I Chu trình dự án và quản lý theo giai đoạn
Chương 6. Giai đoạn kiểm thử hệ thống
6.3 Tích hợp hệ thống
6.3.1 Thứ tự tích hợp phần mềm:
Đối với các phần mềm phức tạp, nên làm theo kiểu trên xuống (phần chính trước, phần phụ sau).
Có thể tích hợp theo một trong 3 cách như sau:
+ Tích hợp từ trên xuống theo sơ đồ thiết kế mức trên của hệ thống (xem giai đoạn thiết kế).
Ví dụ, ta có sơ đồ thiết kế mức trên như hình vẽ
Theo cách làm trên xuống, đầu tiên ghép nối các mođun trong phần thực đơn. Khi phần thực đơn làm việc, các chương trình gắn với phân hệ Thu-Thập-Dữ liệu được tích hợp, sau đó nối thêm vào “Thực đơn”. Tiếp theo đó là các phân hệ cập-nhật, tạo-lập-báo cáo.
Nếu muốn tiến hành càng sớm càng tốt, nên lập trình lập trình phần thực đơn, tích hợp chúng, trình diễn với các cán bộ quản lý, sau đó sang phần Thu- Thập-Dữ liệu, trình diễn sau khi tích hợp và cứ như vậy....đối với các mođun khác.
Cách tiếp cận dưới lên và “cuống” chương trình
Thông thường có thể tích hợp hệ thống từ dưới lên, bắt đầu từ mođun xử lý tệp, sau đó chuyển sang các mođun thu thập dữ liệu, cập nhật và tạo sinh báo cáo (như trong thiết kế ở trên -Toplevel Desigin). Mođun “Xử-Lý-Tệp” là mođun đơn giản nhất, trong khi đó mođun “Thực đơn” là phức tạp nhất. Về mặt tâm lý,
Menu
Thu thập dữ liệu
Tạo lập báo cáo Cập nhật
Xử lý tệp
Tệp
thường các lập trình viên khó bắt đầu công việc với các mođun quá phức tạp. Nếu làm theo kiểu từ dưới lên, một vấn đề nảy sinh là: Khi cần tích hợp một thành phần chương trình nào đó mà chưa có trong tay các thành phần khác, lập trình viên buộc phải “tỉa” chúng và thay vào đó bằng các thủ tục giả, mô phỏng sự xuất hiện của những thành phần này (xem phần lập trình, bước 7). Theo cách làm từ trên xuống, đầu tiên mođun “Thực đơn” được tích hợp, các mođun khác: Thu thập Dữ liệu, cập nhật, tạo lập báo cáo được thay bằng các thủ tục giả phục vụ cho việc kiểm thử. Chẳng hạn, thủ tục “Thu thập dữ liệu” được thay bằng một thủ tục đơn giản chỉ gồm 4 dòng, mô phỏng đã nhận được điều khiển, các tham số vào, kết xuất một bản ghi nào đó từ cơ sở dữ liệu. (Có thể tạo từ một thời gian khoảng nào đó, nếu cần phải chú ý cơ yếu từ thời gian) và gửi trở lại bản ghi giả vào vùng đệm. Các thao tác này khá đơn giản. Nhưng khi làm theo cách từ dưới lên, đối với thủ tục Xử-Lý-Tệp, phải chặt mođun Thực đơn và các thành phần khác ở mức giữa...”Cuống” chương trình sẽ mô phỏng thực hiện các công việc sau: mở tệp, khởi tạo giá trị...
Đối với một số hệ thống đặc biệt (chẳng hạn các hệ thời gian thực), cách tiếp cận từ dưới lên thường hay được dùng. Chẳng hạn, hệ thống kiểm thử động cơ ôtô có sơ đồ thiết kế mức trên như sau:
Trong trường hợp này nên tích hợp hệ thống theo kiểu dưới lên. Đối với các hệ thống được tạo ra phần lớn là do ghép nối các thành phần hay các mođun, cách tiếp cận dưới lên cũng tỏ ra phù hợp.
Giao diện NSD và Điều khiển hệ thống Xử lý các sensor không nguy hiểm
Báo cáo
Bộ điều khiển thiết
bị 1
Bộ điều khiển thiết bị 2
Bộ điều khiển thiết
Bộ điều khiển thiết bị 4
Bộ điều khiển thiết
bị 5
Biến đổi tín hiệu
A-D
Biến đổi tín hiệu
A-D
Động cơ Biến đổi
tín hiệu A-D
Biến đổi tín hiệu
A-D
Biến đổi tín hiệu
A-D Xử lý các
Sensor nguy hiẻm
Các chức năng con và các phiên bản theo giai đoạn
Phương pháp này thường tích hợp với cách làm “Ra sản phẩm càng nhanh càng tốt”. Chẳng hạn trong thiết kế ban đầu có thể có tới 20 thực đơn khác nhau, 50 thành phần thu thập dữ liệu về 50 mođun cập nhật dữ liệu cùng 25 báo cáo.
Làm thế nào có thể tạo ra một phiên bản đầu tiên của hệ thống chỉ gồm 10 thực đơn, 20 mođun thu thập dữ liệu, 10 báo cáo? Hệ thống thu gọn nay được chấp nhận và cài đặt cho người sử dụng ở giai đoạn 1. Sau đó lại tiếp tục lập trình cho các mođun thu thập dữ liệu, thực đơn, cập nhật dữ liệu và báo cáo để tạo ra phiên bản ở giai đoạn 2. Cách tiếp cận này thường dùng cho các hệ phức tạp như các hệ điều hành, bởi lẽ người phát triển hệ thống có thể bắt đầu từ những phần đơn giản, sau đó giải quyết tiếp các phần khác phức tạp hơn.
6.3.2 Quá trình tích hợp hệ thống (phần mềm)
Những kiểm thử đầu tiên trong quá trình xây dựng sản phẩm, sẽ do các chuyên gia phát triển hệ thống chịu trách nhiệm. Họ còn phải tạo ra các bộ kiểm thử bao gồm các thủ tục kiểm thử và dữ liệu, nhằm kiểm tra một cách kỹ lưỡng toàn bộ các mođun. Khi đưa chương trình vào tích hợp, lập trình viên phải đưa ra một tập các kiểm thử then chốt phục vụ cho việc tích hợp hệ thống.
Ví dụ, thứ tự kiểm thử và tích hợp một hệ thống giả định được đưa cho trong sơ đồ sau:
Kiểm thử
Kiểm thử AB Chạy lần 1
Kiểm thử B Chạy lần 2
Kiểm thử ABC Kiểm thử C
Kiểm Chạy lần 3 Chạy lần 4 thử
Kiểm thử D ABCD Kiểm thử ABCDE
Kiểm thử E
Khi kết quả tích hợp bắt đầu: Môđun A được tích hợp với mođun B. Các kiểm thử được tiến hành nhằm kiểm tra các lời gọi từ A sang B, các tham số được trả lại các hàm trong A phụ thuộc vào B và ngược lại. Ta gọi đó là kiểm thử AB.
Lúc đó, phải chạy các kiểm thử để bảo đảm rằng không có gì trục trặc trong A và A
B
C
D
E
B. Khi hai mođun ghép với nhau, các kiểm thử tổng thể bao gồm kiểm thử A, kiểm thử B và kiểm thử A-B.
Kiểm thử A Kiểm thử AB Kiểm thử B
Tiếp theo khi mođun C được ghép vào, người ra thực hiện luôn hai thao tác - Kiểm thử C để kiểm tra làm việc của C
- Kiểm thử ABC để kiểm tra lời gọi từ C tới A,B và ngược lại. Quá trình cứ tiếp tục như vậy để ghép nối mođun D và E.
6.3.3 Một vài giải pháp
Giải pháp 1: Đưa ra các chương trình con có tất cả các chức năng cần thiết.
Giải pháp 2: Đưa ra các phiên bản theo giai đoạn. Sau đó, dần dần thêm vào một số đặc trưng cho các phiên bản sau.
Giải pháp 3: Làm mẫu thử của các phần.
Giải pháp 4: Gối lên giai đoạn thực hiện.
Sau khi xây dựng xong một mođun nào đó tích hợp nó vào hệ thống, tiến hành kiểm thử, sau đó tiếp tục chuyển sang xây dựng một mođun khác.
6.3.4 Thứ tự tích hợp phần cứng
Ngược lại với cách tiếp cận từ trên xuống dưới khi tích hợp phần mềm, quá trình tích hợp phần cứng được tiến hành từ dưới lên. Đầu tiên, thực hiện ở mức thấp nhất, sau đó cứ tích hợp dần dần lên các mức trên:
- Phần cứng máy khách (client) - Phần cứng máy phục vụ (server) - Phần cứng mạng
- Phần cứng mạng + máy phục vụ
- Phần cứng mạng + máy phục vụ + máy khách (tại 1 trạm) - Phần cứng mạng + máy phục vụ + máy khách (mạng cục bộ) - Phần cứng mạng + máy phục vụ + máy khách (mạng rộng).
6.3.5 Thứ tự tích hợp hệ thống (phần cứng + phần mềm)
- Phần mềm là phức tạp nhất; đối với các phần mềm phức tạp tiến hành kiểm thử và tích hợp theo kiểu từ trên xuống dưới, (phần chính trước, phần phụ sau).
- Phần cứng khi tích hợp và kiểm thử ít phức tạp hơn, đó là có những chuẩn cụ, do đó có thể tiến hành sau.
A
B
- Cuối cùng tiến hành tích hợp phần cứng và phần mềm với nhau Ta có sơ đồ
(1) Tích hợp và kiểm thử phần mền
(3) Tích hợp và kiểm thử phần cứng + mềm (2) Tích hợp và kiểm thử phần cứng
- Các phần phức tạp nhất trong phần mềm:
+ Phần mềm mạng
+ Phần mềm mạng chủ (riêng lẻ) + Phần mềm máy khách (riêng lẻ) + Phần mềm mạng + máy phục vụ
+ Phần mềm mạng + máy phục vụ + máy khách