Báo cáo nghiên cứu khoa học: GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG PHẦN MỀM HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG

Bài báo trình bày những vấn đề về thiết kế theo hợp đồng, kiểm thử đơn vị cũng như những điểm mạnh và những hạn chế của chúng; từ đó đề ra giải pháp kết hợp thiết kế theo hợp đồng và kiểm thử đơn vị. Công cụ csUnit được sử dụng để kiểm thử đơn vị cho các chương trình viết bằng ngôn ngữ C#. Một thư viện được phát triển để hỗ trợ cho thiết kế theo hợp đồng cho các ngôn ngữ ....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo nghiên cứu khoa học: " GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG PHẦN MỀM HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG" TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(28).2008 GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG PHẦN MỀM HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG A SOLUTION TO IMPROVE THE QUALITY OF OBJECT-ORIENTED SOFTWARE NGUYỄN THANH BÌNH-ĐẶNG THỊ LỆ THU Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng TÓM TẮT Bài báo trình bày những vấn đề về thiết kế theo hợp đ ồng, kiểm thử đơn vị cũng như những điểm mạnh và những hạn chế của chúng; từ đó đề ra giải pháp kết hợp thiết kế theo hợp đồng và kiểm thử đơn vị. Công cụ csUnit được sử dụng để kiểm thử đơn vị cho các chương trình viết bằng ngôn ngữ C#. Một thư viện được phát triển để hỗ trợ cho thiết kế theo hợp đồng cho các ngôn ngữ .NET. Bài báo đề xuất giải pháp kết hợp hai phương pháp này nhằm nâng cao chất lượng phần mềm hướng đối tượng. ABSTRACT In this paper we present some issues on contract design, unit testing a s well as the advantages and disadvantage. Hence, we propose a combination of design by contract and unit testing. The csUnit tool is used to test units implemented in C# language. A library is developed to support the design by contract for .NET languages . The paper shows how the quality of object oriented software is improved when combining the design by contract and unit testing.1. Đặt vấn đề Trong lĩnh vực công nghệ phần mềm, phát triển phần mềm ngày càng phức tạp,yêu cầu chất lượng ngày càng cao hơn. Để nâng cao chất lượng phần mềm cần phải cảitiến tất cả các giai đoạn: phân tích, thiết kế, lập trình, kiểm thử, bảo trì. Trong bài báonày, chúng tôi tập trung nghiên cứu các giai đoạn: thiết kế, lập trình và kiểm thử. Mộttrong những công nghệ hỗ trợ cho giai đoạn thiết kế nhằm đảm bảo tính tin cậy chophần mềm là thiết kế theo hợp đồng (Design by Contract - DbC). Công nghệ này đượcdùng cho hệ thống phần mềm phát triển theo hướng đối tượng. Tuy nhiên, thiết kế theo hợp đồng có những hạn chế nhất định. Những hạn chếnày sẽ được trình bày cụ thể sau và sẽ được khắc phục khi dùng kết hợp với kiểm thửđơn vị. Còn hạn chế của kiểm thử đơn vị chính là kiểm thử đơn vị tập trung vào các đơnvị chương trình và không thực hiện trong sự phối hợp giữa các đơn vị đó. Và điều nàysẽ được khắc phục khi kết hợp với thiết kế theo hợp đồng. Từ những lý do trên, bài báonày đề xuất giải pháp kết hợp thiết kế theo hợp đồng và kiểm thử đơn vị nhằm nâng caochất lượng phần mềm hướng đối tượng. Bài báo được tổ chức như sau. Mục 2 trình bày về thiết kế theo hợp đồng. Kiểm 1 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(28).2008thử đơn vị được trình bày trong mục 3. Mục 4 nêu các hạn chế của thiết kế theo hợpđồng và kiểm thử đơn vị. Từ đó, đề xuất giải pháp kết hợp thiết kế theo hợp đồng vàkiểm thử đơn vị nhằm khắc phục các hạn chế của hai phương pháp trên. Cuối cùng, bàibáo kết thúc bởi kết luận.2. Thiết kế theo hợp đồng Ngay từ các chương trình máy tính đầu tiên được viết, đã có sự cố gắng để nângcao tính đáng tin cậy cho phần mềm. Một trong những phương pháp nâng cao tính đángtin cậy là thiết kế theo hợp đồng do Meyer đề xuất [6], xuất phát cho ngôn ngữ Eiffel.Phương pháp này được dùng cho hệ thống phần mềm phát triển theo phương pháphướng đối tượng. Cái nhìn tổng quan đầu tiên về thiết kế theo hợp đồng là cần chú ý rằng tínhđúng đắn không phải là thuộc tính của phần mềm, mà là phần mềm có thực hiện đúnghay không so với đặc tả của nó. Các xác nhận (assertion) được dùng để biểu diễn nhữngđặc tả đó.2.1. Các xác nhận Một xác nhận là một biểu thức lô-gic bao hàm một số vấn đề của phần mềm vàtrình bày một thuộc tính mà các vấn đề này phải thỏa mãn khi thực thi phần mềm. Đểdiễn tả xác nhận, Hoare trình bày công thức của tính đúng đắn [4]: {P} A {Q} Trong đó, A biểu thị cho một thao tác (operation), {P} là tiền điều kiện(precondition) và {Q} là hậu điều kiện (postcondition). Tiền điều kiện biểu diễn cácđiều kiện phải đúng bất cứ khi nào A được gọi; hậu điều kiện biểu diễn các điều kiệnmà A phải đảm bảo khi thực hiện xong.2.2. Tiền điều kiện và hậu điều kiện Tiền điều kiện và hậu điều kiện được sử dụng để định nghĩa ngữ nghĩa cácphương thức. Chúng chỉ rõ nhiệm vụ được thi hành bởi một phương thức. Việc địnhnghĩa tiền điều kiện và hậu điều kiện cho một phương thức là cách để định nghĩa mộthợp đồng, hợp đồng này ràng buộc phương thức và các lời gọi đến nó. Tiền điều kiện mô tả sự ràng buộc mà với sự ràng buộc này, phương thức sẽthực hiện một cách đúng đắn. Đó là nghĩa vụ của trình khách - trình gọi (client) và làquyền lợi của trình cung cấp (supplie ...