Quy trình phát triển phần mềm

Quy trình phát triển phần mềm – SDLC – Software Development Life Cycle

1. Tổng quan quy trình phát triển phần mềm

Theo Indeed, quy trình phát triển phần mềm (SDLC – Software Development Life Cycle) là toàn bộ quá trình xây dựng một sản phẩm để đáp ứng các thông số kỹ thuật và yêu cầu của người dùng. SDLC cung cấp một tiêu chuẩn quốc tế cho các công ty sản xuất phần mềm, giúp họ xây dựng và cải tiến sản phẩm công nghệ của mình. Một quy trình tốt sẽ luôn đảm bảo rằng sản phẩm đạt được tiêu chuẩn chất lượng.

Quy trình SDLC được phân chia thành 6 bước, và mỗi giai đoạn đều có sự tham gia của đội ngũ phát triển phần mềm. Bằng cách này, quy trình tạo ra một tương tác hợp nhất giữa các hoạt động và yếu tố, tạo điều kiện thuận lợi cho hiệu quả trong quá trình sản xuất phần mềm. Chúng ta sẽ đi sâu hơn vào tìm hiểu về 6 bước này trong các phần tiếp theo.

2. 6 giai đoạn phát triển phần mềm

Quy trình phát triển phần mềm bao gồm 6 giai đoạn: Needs identification (Xác định nhu cầu), Requirements Analytics (Phân tích yêu cầu), Design (Thiết kế), Development (Lập trình), Testing (Kiểm thử), Deployment & Maintenance (Triển khai & bảo trì).

Giai đoạn 1: Needs identification (Xác định nhu cầu)

Needs identification là giai đoạn nghiên cứu thị trường và brainstorming (phương pháp động não) của quy trình. Trước khi xây dựng phần mềm, công ty cần thực hiện nghiên cứu sâu rộng thị trường để xác định khả năng tồn tại của sản phẩm. Developers phải xác định được các chức năng và dịch vụ mà phần mềm nên cung cấp được cho người tiêu dùng để họ cảm thấy sản phẩm cần thiết và hữu ích.

Ngoài ra, developers cũng nên thảo luận cùng với các bộ phận khác trong công ty về : Điểm mạnh, điểm yếu và cơ hội của sản phẩm. Quá trình phát triển phần mềm chỉ bắt đầu nếu sản phẩm thỏa mãn được mọi thông số nhất thiết để thành công.

Xác định nhu cầu là giai đoạn 1 trong quy trình phát triển phần mềm.

Giai đoạn 2: Requirements Analytics (Phân tích yêu cầu)

Requirements Analytics là giai đoạn thực hiện khảo sát chi tiết yêu cầu, mong muốn của khách hàng. Sau đó, thông tin sẽ được tổng hợp vào tài liệu đặc tả yêu cầu ( Prototype). Tài liệu đặc tả phải đầy đủ các yêu cầu về chức năng, phi chức năng và giao diện. Ngoài ra, tài liệu còn cung cấp một bản phác thảo chi tiết về thành phần, phạm vi, nhiệm vụ của developers và các thông số thử nghiệm để tạo ra sản phẩm chất lượng.

Phân tích yêu cầu cũng là giai đoạn mà các developers lựa chọn cách tiếp cận phát triển phần mềm như: Mô hình chữ V (V Model) hay mô hình thác nước (Waterfall)

Giai đoạn 3: Design (Thiết kế)

Sau khi đã xác định và phân tích một cách cẩn thận về yêu cầu, tiếp theo chúng ta sẽ chuyển sang giai đoạn quan trọng và thiết yếu của Quy trình phát triển phần mềm, đó là giai đoạn thiết kế. Ở đây, các kiến trúc sư và nhà phát triển phần mềm sẽ đưa ra các thông số kỹ thuật tiên tiến mà họ cần để tạo ra sản phẩm theo đúng yêu cầu.

Nhiều vấn đề quan trọng cần được thảo luận kỹ lưỡng giữa các bên liên quan, bao gồm mức độ rủi ro, thành phần nhóm, công nghệ áp dụng, thời gian, ngân sách, giới hạn của dự án, phương pháp và thiết kế kiến trúc. Tất cả những yếu tố này đều ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình phát triển và thành công của sản phẩm.

Tài liệu Đặc điểm Kỹ thuật Thiết kế (DSD) sẽ là kết quả cuối cùng của giai đoạn này. DSD sẽ chi tiết hóa thiết kế kiến trúc, các thành phần, giao tiếp, đại diện front-end và luồng người dùng của sản phẩm. Điều này giúp đảm bảo rằng mọi chi tiết trong quá trình thiết kế được hiểu rõ và tuân thủ đúng theo yêu cầu, từ đó tạo ra một cơ sở cho việc phát triển sản phẩm một cách hiệu quả và chất lượng.

Giai đoạn 4: Development (Lập trình)

Tại giai đoạn 4, developers sẽ lập trình và triển khai thông số thiết kế. Lập trình viên sẽ coding dựa trên các thông số kỹ thuật và yêu cầu của sản phẩm đã được thống nhất trong các giai đoạn trước.

Sau khi coding hoàn tất, developers sẽ deploy sản phẩm trong môi trường phát triển (development environment). Lập trình viên sẽ thử nghiệm phiên bản đã tạo ra và điều chỉnh lại cho phù hợp với yêu cầu.

Lập trình là giai đoạn thứ 4 của quy trình phát triển phần mềm.

Giai đoạn 5: Testing (Kiểm thử)

Sau khi giai đoạn lập trình đã hoàn thành, sản phẩm sẽ được chuyển giao cho đội ngũ kiểm thử để thực hiện quá trình kiểm thử. Những chuyên viên kiểm thử sẽ tạo các kịch bản kiểm thử dựa trên tài liệu giải pháp đã được xây dựng trong giai đoạn 2, sau đó thực hiện kiểm tra theo các kịch bản này. Kết quả của quá trình kiểm thử sẽ được cập nhật trong công cụ quản lý và báo cáo về những lỗi phát hiện đến nhóm lập trình.

Chuyên viên kiểm thử và nhóm lập trình sẽ cùng nhau làm việc để giải quyết những lỗi được phát hiện, và sau đó cập nhật thông tin về các lỗi này trong hệ thống quản lý lỗi. Trong thực tế, quá trình phát triển và kiểm thử có thể diễn ra đồng thời hoặc theo trình tự tùy thuộc vào mô hình phát triển phần mềm được sử dụng. Ví dụ, trong mô hình Waterfall, lập trình được thực hiện trước và sau đó mới đến kiểm thử.

Giai đoạn 6: Deployment & Maintenance (Triển khai & bảo trì)

Trong giai đoạn này, sau khi đã giải quyết xong các lỗi phát sinh, nhà phát triển phần mềm sẽ chuyển giao sản phẩm hoàn chỉnh đến khách hàng. Quá trình kiểm thử vẫn tiếp tục ở giai đoạn triển khai để đảm bảo rằng sản phẩm luôn đạt đến mức độ hoàn thiện cao nhất. Ngay sau khi sản phẩm được phát hành, công ty sẽ hình thành một nhóm bảo trì chuyên nghiệp để giải quyết các vấn đề mà khách hàng có thể gặp phải khi sử dụng sản phẩm. Bảo trì này có vai trò quan trọng trong việc khắc phục nhanh chóng các vấn đề nhỏ xuất hiện trong quá trình sử dụng sản phẩm, đảm bảo rằng trải nghiệm của khách hàng luôn được duy trì ổn định và hiệu quả.

3. Các kiểu mô hình phát triển phần mềm

Có 3 kiểu mô hình phát triển phần mềm được áp dụng phổ biến: Waterfall model (Mô hình thác nước), V model (Mô hình chữ V), Agile model & Scrum Process

• Waterfall model (Mô hình thác nước)

Mô hình Waterfall được xem là mô hình phát triển phần mềm đầu tiên được áp dụng. Đây là một phương pháp tuân theo sự tiến triển theo hình thức tuần tự trong quá trình phát triển phần mềm, trong đó mỗi giai đoạn tiếp theo chỉ bắt đầu khi giai đoạn trước đó đã hoàn thành. Mặc dù mô hình này giúp tạo ra sự rõ ràng và có thứ tự trong quá trình phát triển, nhưng nó mang theo một số nhược điểm quan trọng.

Một trong những hạn chế đáng chú ý của mô hình Waterfall là khả năng thiếu linh hoạt khi phải đối mặt với các thay đổi trong yêu cầu của dự án. Với mô hình này, không có khả năng quay lại và điều chỉnh giai đoạn trước khi tiến hành giai đoạn sau. Điều này có nghĩa là nếu có sự thay đổi hoặc bổ sung yêu cầu, chúng ta không thể dễ dàng thực hiện điều chỉnh mà không ảnh hưởng đến toàn bộ quá trình phát triển.

Do đó, mô hình Waterfall thường chỉ được coi là phù hợp cho các dự án mà yêu cầu không thường xuyên thay đổi. Trong trường hợp các dự án nghiệp vụ thường xuyên biến động và đòi hỏi sự linh hoạt, mô hình này có thể không đáp ứng được nhu cầu và các phương pháp phát triển linh động hơn thường được ưa chuộng hơn.

Mô hình thác nước được coi là mô hình phát triển phần mềm đầu tiên được sử dụng.

• V model (Mô hình chữ V)

Mô hình V là một quy trình phổ biến được áp dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp sản xuất phần mềm. Trong mô hình này, quá trình phát triển phần mềm toàn diện được chia thành hai giai đoạn chính, đồng thời tiến hành song song: Phát triển và Kiểm thử.

Một điểm nổi bật của mô hình chữ V là việc thực hiện kiểm thử ngay từ giai đoạn lấy yêu cầu, cho phép phát hiện lỗi từ rất sớm trong quy trình phát triển. Điều này giúp đảm bảo rằng các vấn đề và lỗi có thể được phát hiện và khắc phục trước khi chúng trở nên phức tạp hơn và ảnh hưởng đến các giai đoạn sau.

Để triển khai mô hình chữ V một cách hiệu quả, quy trình phát triển phần mềm cần phải xác định rõ ràng, đặt ra các yêu cầu cụ thể. Đồng thời, kiến thức vững về công nghệ phần mềm và sử dụng các công cụ phát triển cần được nắm vững. Sự hiểu biết chi tiết về các công nghệ và công cụ này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính linh hoạt và hiệu suất của quy trình phát triển.

Tóm lại, mô hình chữ V không chỉ mang lại sự hiệu quả trong việc phát hiện lỗi sớm mà còn đặt ra những yêu cầu cao về sự rõ ràng và hiểu biết sâu sắc về công nghệ và công cụ phát triển phần mềm. Điều này đồng nghĩa với việc các nhà phát triển phần mềm cần đầu tư thời gian và nỗ lực để học hỏi và áp dụng mô hình này một cách hiệu quả.

• Agile model & Scrum Process

Agile model là một phương pháp quản lý dự án được xây dựng dựa trên hai mô hình chính là Iterative (Lặp lại) và Incremental (Tăng dần). Nó có khả năng áp dụng linh hoạt vào mọi loại dự án, nhưng đặc biệt cần sự tương tác chặt chẽ và tham gia tích cực của khách hàng. Agile thường được lựa chọn khi có yêu cầu về việc cung cấp các chức năng sẵn sàng trong khoảng thời gian ngắn, thường là từ 3 đến 4 tuần.

Scrum, một “khung quản lý dự án,” được áp dụng rộng rãi từ các dự án đơn giản với nhóm phát triển nhỏ đến các dự án phức tạp với hàng trăm thành viên. Ngoài ra, Scrum cũng thích hợp cho các dự án có yêu cầu về khung thời gian cụ thể.

Trong Scrum, công việc được tổ chức thành các giai đoạn gọi là Sprint, mỗi Sprint kéo dài từ 1 đến 4 tuần. Ở đầu mỗi Sprint, kế hoạch được xác định để thực hiện những yêu cầu cụ thể, sau đó tiến hành lập trình và kiểm thử. Cuối cùng, ở cuối mỗi Sprint, một sản phẩm hoàn thiện với mã nguồn và bài kiểm thử có thể được trình bày và chạy thử nghiệm.

Kết luận

Hiện nay, lĩnh vực phát triển phần mềm đang là một ngành nghề đầy hứa hẹn với mức lương cao không chỉ tại Việt Nam mà còn trên toàn cầu. Để trở thành một nhà phát triển phần mềm thành công trong tương lai, việc hiểu rõ quy trình phát triển phần mềm được coi là một yêu cầu tối thiểu.