Kiến Trúc Phần Mềm – Wikipedia Tiếng Việt

Một phần của loạt bài về
Phát triển phần mềm
Hoạt động cốt lõi Mô hình hóa dữ liệu Quy trình Yêu cầu Thiết kế Xây dựng Công nghệ Thử nghiệm Gỡ lỗi Triển khai Bảo trì
Mô hình và hình mẫu Linh hoạt Phòng sạch Tăng dần Nguyên mẫu Xoắn ốc Mô hình V Thác nước
Phương pháp và framework ASD DevOps DAD DSDM FDD IID Kanban Lean SD LeSS MDD MSF PSP RAD RUP SAFe Scrum SEMAT TDD TSP OpenUP UP XP
Các ngành hỗ trợ Quản lý cấu hình Tài liệu Đảm bảo chất lượng phần mềm Quản lý dự án Trải nghiệm người dùng
Thực hành ATDD BDD CCO CI CD DDD PP SBE Đứng TDD
Công cụ Trình biên dịch Trình gỡ lỗi Hồ sơ Trình thết kế GUI Mô hình hóa UML IDE Tự động hóa xây dựng Tự động hóa phát hành Cơ sở hạ tầng dưới dạng mã
Tiêu chuẩn và khối kiến thức CMMI Tiêu chuẩn IEEE ISO 9001 Tiêu chuẩn ISO/IEC PMBOK SWEBOK ITIL IREB OMG
Bảng thuật ngữ Trí tuệ nhân tạo Khoa học máy tính Kỹ thuật điện và điện tử
Sơ lược Sơ lược về phát triển phần mềm
x t s

Kiến trúc phần mềm của một chương trình máy tính hay một hệ thống tính toán là cấu trúc của các thành phần trong hệ thống đó. Kiến trúc phần mềm bao gồm các phần tử phần mềm, các thuộc tính và mối quan hệ giữa chúng. Ngoài ra, thuật ngữ "kiến trúc phần mềm" cũng đề cập đến các tài liệu kiến trúc phần mềm của một hệ thống, thuận tiện cho việc trao đổi thông tin giữa các thành viên trong một dự án. Kiến trúc phần mềm giúp việc quyết định ở mức cao trong thiết kế phần mềm dễ dàng hơn và cho phép tái sử dụng các thành phần và mẫu thiết kế của các dự án.[1]

Tổng quan

[sửa | sửa mã nguồn]

Lĩnh vực khoa học máy tính trải qua sự kết hợp các vấn đề cùng với sự phức tạp của cấu trúc.[2] Lúc đầu, sự phức tạp được giải quyết bởi người phát triển bằng cách lựa chọn các cấu trúc dữ liệu đúng đắn, phát triển các thuật toán và áp dụng các thuật toán để chia nhỏ các vấn đề. Thuật ngữ kiến trúc phần mềm liên quan đến sự mới mẻ của ngành công nghiệp này, nhưng nguyên tắc cơ bản của nó đã được áp dụng bởi các chuyên gia tiên phong trong ngành công nghệ phần mềm từ những năm 1980. Các cố gắng ban đầu để nắm bắt và giải thích kiến trúc phần mềm của một hệ thống thường không chính xác và chưa được tổ chức rõ ràng. Nó được mô tả bởi các lược đồ "box and line" gồm một tập hợp các hộp và các đường kẻ.[3] Trong những năm 1990, đã có một số nỗ lực tập trung để xác định và hệ thống hoá các khía cạnh cơ bản của môn học. Nhiều khái niệm của mẫu thiết kế (Design Pattern), kiểu dáng (styles), các ngôn ngữ đặc tả và luận lý hình thức (formal logic) đã được phát triển trong thời gian này.

Khái niệm "Kiến trúc phần mềm" tập trung vào việc giảm tải các phức tạp bằng cách trừu tượng hóa vấn đề và phân chia rõ trách nhiệm công việc. Tuy vậy, đến ngày nay vẫn chưa có một khái niệm thật chính xác và rõ ràng cho thuật ngữ "Kiến trúc phần mềm".[4]

Như vậy mặc dù khái niệm "Kiến trúc phần mềm" đã xuất hiện trong các giảng đường đại học và được đưa vào sử dụng trong ngành công nghệ phần mềm, nhưng việc nó vẫn chưa có các quy tắc, luật lệ chung và chưa rõ ràng nên thiết kế kiến trúc phần mềm vẫn là một sự pha tạp giữa "khoa học" và "nghệ thuật". Vẻ "nghệ thuật" của kiến trúc phần mềm được lý giải là do có sự xuất hiện của các yêu cầu phi chức năng của hệ thống mà phần mềm phải đáp ứng được các yêu cầu này, chẳng hạn như các yêu cầu về các thuộc tính chất lượng.[5] Ngoài ra, phần mềm còn phải thỏa mãn các yêu cầu khác như: khả năng chịu lỗi, tính tương thích với các phiên bản cũ của các phần mềm khác (backward compatibility [6]), khả năng mở rộng, tính tin cậy, khả năng bảo trì, tính hiện hữu, tính bảo mật, tính dễ dùng, và một số các yêu cầu khác nữa.[5]

Để chuyển các quan điểm, yêu cầu của người sử dụng sang kiến trúc phần mềm, cần phải tiến hành một số bước tìm hiểu, tham khảo các yêu cầu riêng và các sở thích riêng của từng loại người dùng phần mềm. Ngoài ra còn phải tìm hiểu, tham khảo các ý kiến của đội phát triển phần mềm, đội bảo trì phần mềm, đội kiểm thử, đội triển khai phần mềm. Vì lẽ đó, kiến trúc phần mềm phải là nơi thỏa mãn được các quan điểm, các yêu cầu của những nguồn khác nhau. Và điều đó cũng đặt ra yêu cầu cho việc phải đảm bảo ngay từ giai đoạn xây dựng kiến trúc phần mềm, đã phải thỏa mãn các quan điểm, yêu cầu của những nguồn khác nhau; trước khi giai đoạn phát triển phần mềm được thực hiện.

Lịch sử

[sửa | sửa mã nguồn]

Nguồn gốc của kiến trúc phần mềm như một ý tưởng được giới thiệu đầu tiên trong nghiên cứu của Edsger Dijkstra năm 1968 và David Parnas đầu những năm 1970. Các nhà khoa học nhấn mạnh rằng cấu trúc của một hệ thống phần mềm rất quan trọng và đạt được cấu trúc đúng đắn là một yếu tố quyết định. Các nghiên cứu về lĩnh vực này ngày càng nhiều và trở nên phổ biến từ đầu những năm 1990 cùng với các nghiên cứu tập trung vào các mẫu thiết kế (pattern), ngôn ngữ đặc tả kiến trúc (Architecture Description Languages), tài liệu kiến trúc và các phương pháp chính thức. Các viện nghiên cứu đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu môn học kiến trúc phần mềm. Mary Shaw và David Garlan của viện nghiên cứu Carnegie Mellon đã viết cuốn sách "Software Architecture: Perspectives on an Emerging Discipline" vào năm 1996, mang đến các khái niệm tiến bộ trong kiến trúc phần mềm như thành phần (component), kết nối (connector), kiểu (style) và nhiều thứ nữa. Trường đại học tổng hợp California, viện nghiên cứu phần mềm Irvine cũng có nhiều nỗ lực trong nghiên cứu kiến trúc phần mềm, chủ yếu hướng vào các kiểu kiến trúc, ngôn ngữ đặc tả kiến trúc và các kiến trúc động. Một trong những chuẩn đầu tiên trong kiến trúc phần mềm là chuẩn ANSI/IEEE 1471-2000 được ISO chấp nhận như ISO/IEC DIS 25961.

Lý giải sự quan trọng của kiến trúc phần mềm

[sửa | sửa mã nguồn]

Có ba lý do chính [1] để giải thích tầm quan trọng của kiến trúc phần mềm:

Hỗ trợ việc giao tiếp

[sửa | sửa mã nguồn]

Hỗ trợ việc giao tiếp với các thành viên trong dự án. Kiến trúc phần mềm tái hiện một vẻ bề ngoài trừu tượng của hệ thống. Với sự trừu tượng hóa hệ thống với các khái niệm dễ hiểu, những thành viên trong dự án sẽ chỉ cần vận dụng các kiến thức cơ bản của mình về hệ thống trong việc tìm hiểu, dàn xếp, phối hợp làm việc, và bàn bạc trao đổi với nhau.

Giúp ra quyết định sớm hơn

[sửa | sửa mã nguồn]

Việc ra quyết định được thực hiện sớm hơn. Kiến trúc phần mềm biểu thị các quyết định thiết kế dành cho hệ thống. Như vậy các đội tham gia phát triển, triển khai, kiểm thử và bảo trì phần mềm cũng như các nhóm người dùng và các cấp quản lý sẽ có cái nhìn tổng quan hơn cũng như sớm hơn về hệ thống ngay từ khi nó còn sơ khai. Mỗi đội đó sẽ có các đóng góp ý kiến của mình, các đề xuất cũng như các phản bác của mình khi mọi chuyện chưa quá muộn. Nếu không có quyết định sớm, thì khi phần mềm đã được xây dựng hoàn chỉnh hoặc khá hoàn chỉnh mà đột ngột xuất hiện các yêu cầu thay đổi từ phía nhóm này hoặc nhóm khác, ngoài việc gây trì trệ cho tiến độ công việc mà còn có thể gây ra tâm lý căng thẳng, mâu thuẫn giữa các đội tham gia trong dự án.

Tính khả chuyển cho hệ thống

[sửa | sửa mã nguồn]

Kiến trúc phần mềm không phụ thuộc vào một ngôn ngữ cụ thể nào cả mà chỉ tuân theo một số chuẩn của các ngôn ngữ đặc tả nó. Ngoài ra, kiến trúc phần mềm khi được xây dựng cho một hệ thống, nó tạo thành một mô hình có sự gắn kết tương đối với hệ thống. Kiến trúc phần mềm còn chỉ ra cách thức mà phần mềm làm việc với hệ thống. Do vậy, khi ta muốn chuyển phần mềm sang làm việc ở các hệ thống khác có những điểm tương đồng nhất định với hệ thống cũ thì phần mềm này cũng sẽ có các thuộc tính chất lượng và các yêu cầu chức năng được đảm bảo là không quá khác so với khi tồn tại ở hệ thống cũ.

Mô tả kiến trúc phần mềm

[sửa | sửa mã nguồn]

Ngôn ngữ đặc tả kiến trúc

[sửa | sửa mã nguồn]

Ngôn ngữ đặc tả kiến trúc ADL (Architecture Description Languages) được sử dụng để mô tả một kiến trúc phần mềm. Có nhiều ngôn ngữ ADL khác nhau được phát triển bởi các tổ chức như Wrigh (được phát triển bởi Carnegie Mellon), ACME (Carnegie Mellon), xADL (UCI), Darwin (Imperial College London), DAOP-ADL (Trường đại học Málaga - Tây Ban Nha). Các thành phần cơ bản của một ngôn ngữ ADL là thành phần, kết nối và cấu hình hệ thống.

Các khung nhìn

[sửa | sửa mã nguồn]

Một số khung nhìn phổ biến là:

• Khung nhìn theo các chức năng/view logic (Functional/logic view)
• Khung nhìn theo mã nguồn (Code view)
• Khung nhìn theo tư tưởng phát triển/ cấu trúc (Development/structural view)
• Khung nhìn về xử lý đồng thời /tiến trình / thread (Concurrency/process/thread view)
• Khung nhìn vật lý /view triển khai / (Physical/deployment view)
• Khung nhìn theo hành động người sử dụng (User action/feedback view)

Chú thích

[sửa | sửa mã nguồn]

1. ^ a b Len Bass, Paul Clements, Rick Kazman: Software Architecture in Practice, Second Edition. Addison Wesley, Reading 5/9/2003. [1]
2. ^ University of Waterloo (2006). A Very Brief History of Computer Science [2]
3. ^ IEEE Transactions on Software Engineering (2006). Introduction to the Special Issue on Software Architecture [3]
4. ^ SEI (2006). How do you define Software Architecture?
5. ^ a b SoftwareArchitectures.com (2006). Intro to Software Quality Attributes [4] Lưu trữ ngày 3 tháng 6 năm 2006 tại Wayback Machine
6. ^ Định nghĩa của backward compatibility

Xem thêm

[sửa | sửa mã nguồn]

• Công nghệ phần mềm
• Mẫu thiết kế

Liên kết ngoài

[sửa | sửa mã nguồn]

• Tập hợp các định nghĩa về kiến trúc phần mềm tại Software Engineering Institute (SEI), Carnegie Mellon University (CMU) (bằng tiếng Anh)
• Software architecture vs. software design: The Intension/Locality Hypothesis Lưu trữ ngày 28 tháng 11 năm 2007 tại Wayback Machine
• Worldwide Institute of Software Architects (WWISA) Lưu trữ ngày 20 tháng 9 năm 2009 tại Wayback Machine
• International Association of Software Architects (IASA) Lưu trữ ngày 24 tháng 11 năm 2006 tại Wayback Machine
• SoftwareArchitecturePortal.org — website of IFIP Working Group 2.10 on Software Architecture
• SoftwareArchitectures.com Lưu trữ ngày 29 tháng 10 năm 2023 tại Wayback Machine — independent resource of information on the discipline
• Microsoft Architecture Journal Lưu trữ ngày 3 tháng 12 năm 2008 tại Wayback Machine

Bài viết liên quan đến phần mềm này vẫn còn sơ khai. Bạn có thể giúp Wikipedia mở rộng nội dung để bài được hoàn chỉnh hơn.

• x
• t
• s

x t s Công nghệ phần mềm
Lĩnh vực	Lập trình máy tính DevOps Công nghệ phần mềm thực nghiệm Công nghệ phần mềm thử nghiệm Các phương pháp hình thức Kỹ thuật yêu cầu Công nghệ phần mềm dựa trên tìm kiếm Kỹ thuật độ tin cậy trang web Công nghệ phần mềm xã hội Triển khai phần mềm Thiết kế phần mềm Bảo trì phần mềm Thử nghiệm phần mềm Phân tích hệ thống
Khái niệm	Trừu tượng hóa CI/CD Khả năng tương thích Khả năng tương thích ngược Lớp tương thích Chế độ tương thích Khả năng tương thích xuôi Sự không tương thích phần mềm Công nghệ phần mềm dựa trên thành phần Mô hình hóa dữ liệu Kiến trúc doanh nghiệp Đặc tả chức năng Ngôn ngữ mô hình hóa Mẫu hình lập trình Phần mềm Khảo cổ học phần mềm Kiến trúc phần mềm Quản lý cấu hình phần mềm Quy trình/phương pháp phát triển phần mềm Chất lượng phần mềm Đảm bảo chất lượng phần mềm Hệ thống phần mềm Kiểm định và xác minh phần mềm Phân tích cấu trúc Phân tích cốt yếu
Định hướng	Agile Hướng khía cạnh Hướng đối tượng Bản thể học SDLC Hướng dịch vụ
Mô hình	Phát triển Agile EUP UML thực thi được Mô hình tăng dần Mô hình lặp Mô hình nguyên mẫu RAD Scrum Mô hình xoắn ốc UP Mô hình V Mô hình thác nước XP Kỹ thuật hướng mô hình Kỹ thuật khứ hồi Khác CMMI Mô hình dữ liệu Mô hình ER Mô hình chức năng Mô hình thông tin Siêu mô hình hóa Mô hình đối tượng SPICE Mô hình hệ thống Mô hình khung nhìn Ngôn ngữ IDEF SysML UML USL
Lĩnh vực liên quan	Kỹ thuật máy tính Khoa học máy tính Khoa học thông tin Quản lý dự án Quản lý rủi ro Kỹ thuật hệ thống
Thể loại Commons

x t s Chuyên ngành chính của Tin học
Phần cứng • Phần mềm
Công nghệ thông tin	Cuộc sống nhân tạo Đa xử lý Điện toán lưới Đồ họa máy tính Hệ chuyên gia Hệ thống thông tin quản lý Hoạt họa máy tính Khoa học nhận thức Khoa học tính toán Khoa học thần kinh tính toán Khoa học thông tin Kiểm soát song hành Kiến trúc hệ thống Lập luận tự động Ngôn ngữ hình thức Ngôn ngữ học tính toán Người máy Robot học Thực tế ảo Tính toán song song Tối ưu hóa trình biên dịch Tổ chức máy tính Trí tuệ nhân tạo Từ điển học Tương tranh Vật lý học tính toán
Hệ thống thông tin	An toàn thông tin Cơ sở dữ liệu đa phương tiện Cơ sở dữ liệu thông minh Dữ liệu lớn Hệ cơ sở tri thức Hệ dựa trên logic Hệ gợi ý Hệ thích nghi dựa trên ngữ cảnh Hệ thống hướng tác tử Hệ thống thông minh Hệ thống thông tin địa lý Hệ trợ giúp quyết định Kỹ nghệ dữ liệu Kỹ nghệ tri thức Logic mờ Phân tích dữ liệu Phân tích và thiết kế hệ thống Quản trị dự án Quản trị tri thức Thiết kế và quản trị dữ liệu Tích hợp dữ liệu Tính toán hiệu năng cao Web ngữ nghĩa Xử lý thông tin mờ
Khoa học máy tính	Cơ sở dữ liệu phân tán Hệ quản trị cơ sở dữ liệu Hệ thống đa lõi Hệ thống truyền thông Hình học tính toán Hóa học tính toán Học máy Khai phá dữ liệu Lập trình song song Lý thuyết mã hóa Lý thuyết tính toán Ngôn ngữ và phương pháp dịch Nguyên lý ngôn ngữ lập trình Quy hoạch ràng buộc Sinh học tính toán (Tin sinh học) Thiết kế và phân tích thuật toán Tìm kiếm thông tin Tính toán khoa học Tính toán kí hiệu Tính toán phân tán Tính toán tiến hóa Tính toán tự nhiên Tối ưu hoá tổ hợp Xử lý song song
Kỹ thuật máy tính	Đa phương tiện Định vị vệ tinh (GNSS) Giao diện người dùng Ghép nối máy tính Hệ nhúng Hệ thống thời gian thực Hiệu năng hệ thống Kiến trúc máy tính Lập trình đôi Lập trình đồ họa Lập trình hệ thống Lý thuyết nhận dạng Mạng nơ-ron Nhận dạng tiếng nói Phân tích tín hiệu Thị giác máy tính Thiết kế IC Thoại IP Tổng hợp giọng nói Tương tác người–máy tính Vi xử lý Xử lý ảnh Xử lý dữ liệu đa phương tiện Xử lý ngôn ngữ tự nhiên Xử lý tiếng nói Xử lý tín hiệu số
Kỹ nghệ phần mềm	Bảo trì phần mềm Các phương pháp hình thức Chất lượng phần mềm Đảm bảo chất lượng phần mềm Đánh giá phần mềm Đo lường và quản trị phần mềm Độ tin cậy và chịu lỗi phần mềm Kiểm thử phần mềm Kiến trúc doanh nghiệp Kiến trúc phần mềm Kinh tế công nghệ phần mềm Kỹ nghệ hướng dịch vụ Lập trình linh hoạt Mẫu thiết kế Mô hình hóa phần mềm Phân tích hệ thống Phân tích thiết kế hướng đối tượng (UML) Phân tích yêu cầu phần mềm Phát triển phần mềm Quản lý cấu hình phần mềm Quản lý dự án phần mềm Quản lý kỹ thuật phần mềm Quy trình phát triển phần mềm (Vòng đời phát hành phần mềm) Thiết kế phần mềm Triển khai phần mềm Tối ưu hóa phần mềm
Mạng máy tính	An ninh mạng An ninh trong giao dịch điện tử Đánh giá hiệu năng mạng (QoS) Điện toán đám mây Định tuyến Hệ phân tán Kỹ thuật truyền thông Lý thuyết thông tin Mạng không dây Mạng thế hệ mới Mạng thiết bị di động Mạng thông tin quang Mật mã học Mô phỏng mạng Nhận dạng Quản trị mạng Thiết bị truyền thông và mạng Thiết kế mạng Tính toán khắp nơi và di động Trung tâm dữ liệu Truyền thông di động Truyền thông đa phương tiện Truyền thông số Vệ tinh thông tin Viễn thông (Mạng viễn thông) Ước lượng tín hiệu và hệ thống Web thế hệ mới
Tin học kinh tế	x t s Giám đốc công nghệ thông tin · Tin học kinh tế · Quản lý công nghệ thông tin Quản lý ITIL & ITSM Định hướng phát triển Phát triển nhân lực Quản lý bảo mật Quản lý chất lượng Quản lý công nghệ Quản lý dự án Quản lý mua sắm Quản lý ngân sách Quản lý nguồn lực Quản lý phát hành Quản lý rủi ro Quản lý tài sản Quản lý thay đổi Quản lý tích hợp Quản lý tổ chức Quản lý truyền thông Quản lý tuân thủ Quản lý vấn đề Thiết kế giải pháp Xây dựng chiến lược Xây dựng chính sách Quản lý mạng Ảo hóa Mạng campus Mạng diện rộng Mạng nội bộ Mạng riêng ảo STP VLAN IVR VTP Quản trị hệ thống Hoạt động vận hành Bảo trì thiết bị Bảo vệ hệ thống Đối phó sự cố Kế hoạch dự phòng Hoạt động kỹ thuật Hỗ trợ kỹ thuật Kiểm soát truy cập Kiểm tra hệ thống Xác thực người dùng Hoạt động an toàn An ninh nhân sự An ninh hệ thống Nhận thức an toàn Rủi ro hệ thống Quản lý hệ thống Bàn dịch vụ Quản lý cấu hình Quản lý công suất Quản lý dịch vụ Quản lý hạ tầng Quản lý khôi phục Quản lý người dùng Quản lý sự cố Quản lý tính liên tục Quản lý tính sẵn sàng Tổ chức công việc Tổ chức hỗ trợ Kỹ năng lãnh đạo Kỹ năng cộng tác nhóm Kỹ năng đàm phán Kỹ năng giải quyết vấn đề Kỹ năng giao tiếp Kỹ năng gọi thoại Kỹ năng huấn luyện Kỹ năng lắng nghe Kỹ năng phân công ủy thác Kỹ năng phỏng vấn tuyển dụng Kỹ năng quản lý thời gian Kỹ năng tạo động lực Kỹ năng tư duy Kỹ năng thiết kế quy trình Kỹ năng thuyết trình Kỹ năng viết tài liệu kỹ thuật Ứng dụng Chính phủ điện tử Giáo dục trực tuyến Hoạch định tài nguyên doanh nghiệp Kinh doanh điện tử (Mua sắm trực tuyến  · Thương mại điện tử  · Tiếp thị trực tuyến) Kinh doanh thông minh Quản lý quan hệ khách hàng Quản lý tri thức Các lĩnh vực liên quan Kinh tế Luật pháp Tài chính Kế toán Kinh doanh Tổ chức Xã hội Quản lý Quản trị kinh doanh