Câu hỏi: SWR302 - Phần 9: Thuộc tính chất lượng và ràng buộc

Trong hệ thống quản lý điểm của sinh viên, tính chất quan trọng nhất là Portability. Điều này có nghĩa là hệ thống cần có khả năng tương thích và di chuyển được giữa các môi trường khác nhau mà không cần phải thay đổi hoặc điều chỉnh quá nhiều. Điều này giúp cho hệ thống trở nên linh hoạt và dễ dàng sử dụng trong nhiều tình huống khác nhau. Ngoài ra, tính Portability cũng giúp cho hệ thống trở nên dễ dàng bảo trì và nâng cấp, giảm thiểu thời gian và chi phí cần thiết để thực hiện các thay đổi. Vì vậy, Portability là tính chất quan trọng nhất trong hệ thống quản lý điểm của sinh viên.

Tính chất chất lượng của một hệ thống phần mềm bao gồm nhiều yếu tố khác nhau. Trong đó, 'mong đợi về mức độ dễ sử dụng' (expectations of how easy it is to use) liên quan đến tính dễ sử dụng của hệ thống, giúp người dùng dễ dàng sử dụng và tương tác với hệ thống. 'Mong đợi về tốc độ thực hiện' (expectations of how quickly it executes) liên quan đến hiệu suất của hệ thống, giúp hệ thống thực hiện các tác vụ một cách nhanh chóng và hiệu quả. 'Mong đợi về tần suất xảy ra lỗi' (expectations of how rarely it fails) liên quan đến độ tin cậy của hệ thống, giúp hệ thống ít xảy ra lỗi và đảm bảo hoạt động ổn định. 'Mong đợi về cách xử lý các tình huống bất ngờ' (expectations of how it handles unexpected conditions) liên quan đến khả năng thích nghi và xử lý của hệ thống trong các tình huống không mong đợi. Tất cả các yếu tố này đều là thuộc tính chất lượng của một hệ thống phần mềm.

Khái niệm yêu cầu không chức năng có cùng ý nghĩa với đặc tính chất lượng hoặc yêu cầu chất lượng dịch vụ. Yêu cầu không chức năng thường bao gồm các thuộc tính như tính bảo mật, tính khả dụng, tính tương thích, tính mở rộng, tính bảo trì, tính dễ sử dụng và tính ổn định. Những thuộc tính này giúp đảm bảo rằng hệ thống hoặc ứng dụng đáp ứng được các yêu cầu và tiêu chuẩn của người dùng, tổ chức hoặc thị trường. Vì vậy, việc xác định và quản lý các yêu cầu không chức năng là rất quan trọng trong quá trình phát triển phần mềm.

Tuyên bố trên đề cập đến tính chất chất lượng nào của hệ thống? Hệ thống cần phải có khả năng nhập bất kỳ cấu trúc hóa học hợp lệ nào từ công cụ ChemDraw phiên bản 13.0 hoặc trước đó và MarvinSketch phiên bản 5.0 hoặc trước đó. Điều này cho thấy hệ thống cần phải tương tác và tích hợp được với các công cụ khác nhau, không phụ thuộc vào phiên bản. Khả năng này được gọi là tính tương tác (Interoperability). Tính tương tác là khả năng của hệ thống để tương tác và tích hợp được với các hệ thống, ứng dụng hoặc thiết bị khác, đảm bảo rằng dữ liệu được trao đổi và sử dụng một cách chính xác và hiệu quả.

Tính chất chất lượng bên ngoài (external quality attribute) là những đặc điểm của một hệ thống hoặc phần mềm mà người dùng quan tâm. Các lựa chọn bên dưới đều là tính chất chất lượng bên ngoài, ngoại trừ một trong số đó. Tính sẵn có (Availability) là khả năng của hệ thống để sẵn sàng sử dụng khi người dùng cần. Tính toàn vẹn (Integrity) là khả năng của hệ thống để đảm bảo dữ liệu được cập nhật và lưu trữ chính xác. Tính an toàn (Safety) là khả năng của hệ thống để đảm bảo an toàn cho người dùng và hệ thống. Tính tái sử dụng (Reusability) là khả năng của hệ thống để được sử dụng lại trong nhiều dự án khác nhau. Tuy nhiên, tính tái sử dụng không phải là một tính chất chất lượng bên ngoài, mà là một tính chất chất lượng bên trong (internal quality attribute).

Khi hệ thống phần mềm của khách hàng đã phát triển và họ muốn hệ thống này có thể xử lý 10 lần số lượng giao dịch hơn trước, thì điều này liên quan đến chất lượng đặc trưng của hệ thống phần mềm. Chất lượng đặc trưng này là khả năng mở rộng của hệ thống phần mềm. Khả năng mở rộng của hệ thống phần mềm là khả năng của hệ thống phần mềm để tăng cường khả năng xử lý của nó mà không làm giảm hiệu suất của hệ thống. Trong trường hợp này, hệ thống phần mềm không thể xử lý 10 lần số lượng giao dịch hơn trước do các quá trình monolithic và logic được kết nối chặt chẽ. Do đó, chất lượng đặc trưng mà hệ thống phần mềm này đang thiếu là khả năng mở rộng.

Các yêu cầu không chức năng thường liên quan đến cách thức hoạt động của hệ thống, bao gồm các yêu cầu về giao tiếp, bảo mật, tính khả dụng, v.v. Trong các lựa chọn trên, yêu cầu "The messages between the client and server shall be in YAML 1.2 format" và "Communication between the client and server will be expressed in EBCDIC encoding" đều là các yêu cầu không chức năng. Yêu cầu đầu tiên liên quan đến định dạng giao tiếp giữa client và server, trong khi yêu cầu thứ hai liên quan đến mã hóa dữ liệu được sử dụng trong giao tiếp.

Đáp án đúng: "Making them too vague or unmeasurable". Yêu cầu phi chức năng, nhất là thuộc tính chất lượng, hay bị viết chung chung kiểu hệ thống phải thân thiện hoặc phải nhanh; câu như vậy không kiểm chứng được và mỗi người hiểu một kiểu. Cách khắc phục là định lượng: nêu đại lượng đo, cách đo và ngưỡng, ví dụ thời gian phản hồi dưới 2 giây cho 95% yêu cầu, hoặc dùng Planguage. "Prioritizing them over functional requirements" sai vì không có quy tắc nào cấm ưu tiên yêu cầu phi chức năng; tuỳ bối cảnh, bảo mật hay khả dụng có thể quan trọng hơn một chức năng phụ. "Writing them without stakeholder input" là một lỗi có thể xảy ra với mọi loại yêu cầu, không phải cạm bẫy đặc trưng của yêu cầu phi chức năng. "Skipping them in the documentation process" cũng là sai lầm có thật, nhưng câu hỏi hỏi lỗi khi viết chúng; khi đã viết, lỗi phổ biến nhất là mơ hồ và không đo được.

Đáp án đúng: "Efficiency". Thuộc tính chất lượng được chia thành bên ngoài (external), tức những gì người dùng cảm nhận được khi dùng hệ thống, và bên trong (internal), tức những gì quan trọng với nhóm phát triển và bảo trì. Hiệu quả (efficiency) là thước đo hệ thống dùng tài nguyên như bộ xử lý, bộ nhớ, đường truyền tốt tới mức nào, được xếp vào nhóm thuộc tính bên trong cùng khả năng sửa đổi, khả chuyển, tái sử dụng, khả năng mở rộng. Phương án "Usability" sai vì tính dễ dùng là trải nghiệm trực tiếp của người dùng nên thuộc nhóm bên ngoài. Phương án "Security" sai vì bảo mật ảnh hưởng trực tiếp tới người dùng và dữ liệu của họ, thuộc nhóm bên ngoài. Phương án "Availability" sai vì tính sẵn sàng là việc hệ thống có dùng được khi người dùng cần, cũng là thuộc tính bên ngoài.

Đáp án đúng: "Performance requirements include the responsiveness of the system to user inquiries, such as the number of seconds to display a webpage.". Performance (hiệu năng) là một thuộc tính chất lượng bên ngoài, đặc tả hệ thống đáp ứng nhanh và tốt tới đâu: thời gian phản hồi, thông lượng, số người dùng đồng thời, độ trễ; yêu cầu tốt phải định lượng được, như tải trang trong bao nhiêu giây. "Performance requirements focus solely on the visual design and user interface of the system." sai vì giao diện thuộc usability, không phải hiệu năng. "Performance requirements are concerned only with the physical storage capacity of the system's database." sai vì dung lượng chỉ là một khía cạnh, hiệu năng chủ yếu nói về tốc độ và khả năng xử lý. "Performance requirements are unrelated to the external factors like network connections and hardware components." sai vì hiệu năng phụ thuộc trực tiếp vào mạng và phần cứng, nên yêu cầu thường phải nêu rõ điều kiện đo.

Khi thêm chức năng mới thông qua một loạt các vòng lặp, có thể dẫn đến sự suy giảm hiệu suất của hệ thống. Điều này xảy ra vì mỗi lần thêm chức năng mới, hệ thống phải xử lý nhiều dữ liệu hơn, dẫn đến tăng thời gian tải và giảm hiệu suất. Ngoài ra, việc thêm chức năng mới cũng có thể dẫn đến sự phức tạp hóa hệ thống, khiến cho việc bảo trì và sửa lỗi trở nên khó khăn hơn. Vì vậy, việc thêm chức năng mới thông qua một loạt các vòng lặp có thể dẫn đến sự suy giảm hiệu suất của hệ thống, khiến cho nó trở nên chậm chạp và không hiệu quả.

Kể từ khi non-functional requirement (NFR) là một phần quan trọng của yêu cầu hệ thống, việc xác định ý nghĩa của nó là rất quan trọng. NFR thường được hiểu là các thuộc tính không chức năng của hệ thống, bao gồm cả chất lượng và dịch vụ. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, NFR có thể được hiểu là các yêu cầu về chất lượng hoặc dịch vụ của hệ thống. Điều này có thể gây nhầm lẫn và ảnh hưởng đến quá trình thiết kế và phát triển hệ thống. Vì vậy, câu trả lời đúng cho câu hỏi này là "False", vì NFR không phải lúc nào cũng có cùng ý nghĩa với chất lượng đặc trưng hoặc yêu cầu dịch vụ chất lượng.

Tính chất chất bên ngoài (External quality attributes) mô tả các đặc điểm được quan sát khi phần mềm đang được thực thi. Trong các đặc điểm này, tính toàn vẹn (Integrity) được định nghĩa là khả năng ngăn chặn mất mát thông tin và bảo toàn tính chính xác của dữ liệu được nhập vào hệ thống. Điều này có nghĩa là hệ thống phải đảm bảo rằng dữ liệu được nhập vào và lưu trữ trong hệ thống luôn chính xác và không bị thay đổi hoặc xóa bỏ không mong muốn. Tính toàn vẹn là một trong những đặc điểm quan trọng của phần mềm, giúp đảm bảo rằng hệ thống hoạt động một cách ổn định và đáng tin cậy.

Đáp án đúng: "External: Usability; Internal: Verifiability.". Thuộc tính chất lượng bên ngoài (external quality attribute) là thứ người dùng cảm nhận được khi vận hành hệ thống, như availability, installability, integrity, interoperability, performance, reliability, robustness, safety, security, usability; thuộc tính bên trong (internal) chủ yếu nhà phát triển và người bảo trì cảm nhận, như efficiency, modifiability, portability, reusability, scalability, verifiability. Usability là bên ngoài và verifiability (khả năng kiểm chứng) là bên trong nên cặp này đúng. "External: Performance; Internal: Security." sai vì security cũng là thuộc tính bên ngoài. "External: Reliability; Internal: Installability." sai vì installability là trải nghiệm cài đặt người dùng thấy trực tiếp, thuộc nhóm bên ngoài. "External: Portability; Internal: Scalability." sai vì portability là thuộc tính bên trong, đảo vị trí so với cách phân loại.

Đáp án đúng: "They are often ambiguous and difficult to quantify.". Yêu cầu phi chức năng (non-functional requirements), nhất là thuộc tính chất lượng như hiệu năng, khả dụng, bảo mật, thường được người dùng nói bằng lời mơ hồ kiểu "phải nhanh", "phải dễ dùng"; khó khăn chính khi khơi gợi (elicitation) là biến những mong muốn đó thành tiêu chí đo được, có thang đo và ngưỡng chấp nhận để kiểm chứng. Phương án "They are less important than functional requirements." sai vì thuộc tính chất lượng thường quyết định người dùng có chấp nhận hệ thống hay không. Phương án "They focus only on system design." sai vì chúng mô tả hệ thống phải tốt tới mức nào khi vận hành, còn thiết kế là cách đáp ứng chúng. Phương án "They do not require stakeholder input." sai vì chỉ các bên liên quan mới biết mức chất lượng nào chấp nhận được, nên phải hỏi họ.

Đáp án đúng: "GOAL". Planguage là ngôn ngữ do Tom Gilb đề xuất để đặc tả định lượng thuộc tính chất lượng bằng các từ khoá. Trong cách dùng Planguage cho yêu cầu chất lượng, từ khoá GOAL ghi mức đạt tối thiểu chấp nhận được của thuộc tính trên thang đo đã định, tức là mức sản phẩm bắt buộc phải đạt để được chấp nhận; bên trên nó là STRETCH cho mức mong muốn hơn và WISH cho mức lý tưởng. "SCALE" sai vì nó định nghĩa thang đo của thuộc tính, chẳng hạn số giây hay phần trăm giao dịch, chứ không đặt ra mức cần đạt. "AMBITION" chỉ là phát biểu định tính ngắn về ý định cải thiện, chưa có con số. "WISH" là mức mong muốn lý tưởng nếu không bị giới hạn chi phí hay thời gian, cao hơn mức cam kết nên không thể là mức tối thiểu.

Đáp án đúng: "It is a language with a rich set of keywords that permits precise statements of quality attributes and other project goals.". Planguage là ngôn ngữ đặc tả do Tom Gilb đề xuất, dùng các từ khoá như TAG, GIST, SCALE, METER, MUST, PLAN, WISH để viết thuộc tính chất lượng sao cho đo được: chỉ rõ đại lượng đo, cách đo, mức tối thiểu chấp nhận và mức mong muốn. Nó giúp tránh các câu mơ hồ kiểu "hệ thống phải nhanh". "It is a programming language." sai vì Planguage không biên dịch hay chạy được, nó chỉ dùng để viết yêu cầu. "It is a planning language used in project management." sai vì dù tên gợi chữ planning, nó không dùng để lập lịch hay phân bổ nguồn lực mà để đặc tả mục tiêu định lượng. "It is a language to express non functional requirements." chỉ đúng một phần: Planguage hay được dùng cho yêu cầu phi chức năng, nhưng phát biểu này thiếu điểm cốt lõi là bộ từ khoá phong phú cho phép viết chính xác, và nó còn áp dụng cho các mục tiêu dự án khác chứ không riêng yêu cầu phi chức năng, nên không phải mô tả đầy đủ nhất.

Đáp án đúng: "Scalability". Scalability (khả năng mở rộng) là thuộc tính chất lượng cho biết hệ thống có thể tăng năng lực để phục vụ nhiều người dùng, nhiều giao dịch hay nhiều dữ liệu hơn mà không phải thiết kế lại và không suy giảm hiệu năng quá mức. Tình huống yêu cầu xử lý gấp 10 lần số giao dịch, và hệ thống không làm được vì tiến trình nguyên khối, logic gắn chặt, chính là vấn đề khả năng mở rộng; yêu cầu loại này nên được nêu rõ từ đầu kèm con số tăng trưởng. "Availability" sai vì tính sẵn sàng đo tỉ lệ thời gian hệ thống hoạt động được khi cần, ở đây hệ thống vẫn chạy đúng như dự định. "Usability" sai vì tính dễ dùng nói về việc người dùng học và thao tác dễ hay khó, không liên quan tới khối lượng giao dịch. "Robustness" sai vì tính bền vững nói về khả năng hệ thống xử lý đúng khi gặp đầu vào không hợp lệ, lỗi hay điều kiện bất thường, không phải khi tải tăng có kế hoạch.

Đáp án đúng: "Interoperability". Khả năng liên tác (interoperability) là thuộc tính chất lượng bên ngoài cho biết hệ thống trao đổi dữ liệu và dịch vụ với các hệ thống, ứng dụng khác dễ tới mức nào; yêu cầu nhập được cấu trúc hoá học hợp lệ từ ChemDraw và MarvinSketch ở các phiên bản nêu rõ chính là đặc tả khả năng làm việc với công cụ bên ngoài. Phương án "Availability" sai vì tính sẵn sàng đo tỷ lệ thời gian hệ thống hoạt động được khi cần dùng. Phương án "Installability" sai vì khả năng cài đặt nói về việc cài, cấu hình, gỡ bỏ phần mềm dễ và đúng tới mức nào. Phương án "Integrity" sai vì tính toàn vẹn nói về bảo vệ dữ liệu khỏi bị sửa sai, mất mát hay truy cập trái phép, không phải trao đổi dữ liệu với công cụ khác.

Đáp án đúng: "Modifiability". Thuộc tính chất lượng nội tại (internal quality attribute) là thứ nhà phát triển và người bảo trì cảm nhận được chứ người dùng không trực tiếp thấy. Modifiability (khả năng sửa đổi) đo mức dễ dàng khi sửa lỗi, thay đổi và mở rộng hệ thống, bao trùm cả khả năng bảo trì, nên khớp đúng mô tả. Phương án "Efficiency" nói về việc dùng tài nguyên như bộ xử lý, bộ nhớ, băng thông một cách tiết kiệm. Phương án "Scalability" nói về khả năng phục vụ thêm người dùng, dữ liệu hay giao dịch mà vẫn giữ hiệu năng. Phương án "Reusability" nói về mức độ các thành phần có thể dùng lại ở hệ thống khác. Cả ba cũng là thuộc tính nội tại nhưng không trực tiếp diễn tả việc dễ bảo trì, thay đổi và nâng cấp.