Quy trình phát triển phần mềm – Các kiểu mô hình phát triển phần mềm

Tuân thủ quy trình phát triển phần mềm là yếu tố quan trọng sống còn đối với bất kỳ dự án triển khai phần mềm nào. Nếu bạn là một chủ doanh nghiệp đang thuê đơn vị phát triển phần mềm outsource và loay hoay để tìm câu trả lời cho câu hỏi làm thế nào để thực hiện một quy trình phát triển phần mềm an toàn, vậy bài viết này là dành cho bạn. 

Cùng Newwave Solutions tìm hiểu ngay sau đây nhé!

1. Tổng quan chung về quy trình phát triển phần mềm

1.1. Quy trình phát triển phần mềm là gì?

Nói một cách dễ hiểu, quy trình phát triển phần mềm (SDLC – Software Development Life Cycle) là chuỗi các bước để tạo ra một phần mềm chất lượng cao và đáp ứng yêu cầu của người dùng. 

• Tại sao phải có quy trình phát triển phần mềm? 

Điều này sẽ giúp phân định rõ ràng trách nhiệm của các bộ phận liên quan và đảm bảo việc hoàn thành từng giai đoạn nhỏ của dự án để đạt được kết quả như mong đợi. Mỗi bước trong quy trình này đều được mô tả chi tiết. Bao gồm: người thực hiện, nội dung công việc cần thực hiện, kết quả đầu ra dự kiến và thời gian từ ngày nào đến ngày nào cụ thể. 

• Quy trình phát triển phần mềm gồm mấy giai đoạn? 

Quá trình phát triển phần mềm theo tiêu chuẩn quốc tế và phổ biến nhất bao gồm 6 giai đoạn (bước), đó là:

• Bước 1: Lập kế hoạch (Planning)
• Bước 2: Phân tích yêu cầu (Analysis)
• Bước 3: Thiết kế phần mềm (Design)
• Bước 4: Thực hiện (Development)
• Bước 5: Kiểm thử & Ban hành (Testing)
• Bước 6: Duy trì (Maintenance)

>>> Không thể bỏ lỡ: Cập nhật các kỹ thuật bảo trì phần mềm mới nhất hiện nay

1.2. Một số hoạt động trong quy trình phát triển phần mềm 

Các hoạt động cơ bản của một quy trình phát triển phần mềm hiệu quả như sau:

• Đặc tả phần mềm: Xác định chính xác các tính năng và điều kiện hoạt động của phần mềm.
• Phát triển phần mềm: Xây dựng các tính năng và triển khai quy trình đã được thiết lập.
• Đánh giá phần mềm: Đảm bảo rằng phần mềm đáp ứng tối đa các yêu cầu được mô tả trong tài liệu.
• Tiến hóa phần mềm: Tối ưu hóa chức năng và giao diện của phần mềm để ngày càng đáp ứng tốt hơn các yêu cầu từ khách hàng.

2. Các giai đoạn phát triển phần mềm

Bước 1: Lập kế hoạch (Planning)

Sau khi tiếp nhận yêu cầu, đơn vị phát triển phần mềm sẽ tiến hành trao đổi với khách hàng để thu thập thêm các thông tin cần thiết, nhằm hiểu rõ và đầy đủ hơn về loại phần mềm cần xây dựng. Đây là bước cực kì quan trọng, ảnh hưởng đến tính khả thi và khả năng thành công của cả dự án. 

Các công ty phát triển phần mềm sẽ tiến hành khảo sát thị trường và tư vấn lại cho khách hàng các chức năng nên có trong phần mềm. Điều này đảm bảo rằng phần mềm được phát triển phù hợp với mục đích của khách hàng, và mang lại giá trị sử dụng cao. Trong quá trình này, có thể thay thế các tính năng theo yêu cầu của khách hàng bằng các tính năng khác có ưu việt hơn. Đồng thời, cũng có thể tổ chức và gộp những tính năng nhỏ lại thành một dashboard hoặc giao diện thống nhất.

Bước 2: Phân tích yêu cầu (Analysis)

Khi đã xác định rõ ràng yêu cầu của phần mềm và kỳ vọng của khách hàng, một thành viên trong nhóm phát triển phần mềm, thường là BA (Business Analyst) sẽ kết hợp kinh nghiệm chuyên môn và làm việc cùng khách hàng để tạo ra Tài liệu đặc tả yêu cầu phần mềm (SRS). Tài liệu này sẽ bao gồm yêu cầu về chức năng, giao diện, hiệu suất,… cùng các thông số kiểm thử để tạo nên một sản phẩm chất lượng. Đồng thời, BA và PM (Project Manager – Quản lý dự án) cũng sẽ cùng nhau định rõ danh sách chức năng cần thiết.

Ở giai đoạn này, PM và các Developers sẽ thống nhất việc chọn mô hình phát triển phần mềm phù hợp (các mô hình phát triển phần mềm sẽ được trình bày cụ thể ở phần 3 của bài viết này).

Bước 3: Thiết kế (Design)

Dựa trên Tài liệu SRS đã xác định ở Bước 1 và 2, các nhà phát triển phần mềm sẽ thiết kế kiến trúc tổng thể cần thiết cho phần mềm. Đồng thời, các yếu tố như ngân sách, thời gian, công nghệ áp dụng, mức độ rủi ro cũng được định rõ. 

Kết quả cuối cùng của giai đoạn này là các đặc điểm kỹ thuật thiết kế, bao gồm hướng dẫn về kiến trúc, yêu cầu hệ thống cũng như mô tả phần back-end, front-end,… để nhóm phát triển có thể theo dõi quá trình phát triển phần mềm một cách hiệu quả.

>>> Xem ngay: [Bật mí] Chi phí bảo trì phần mềm và nâng cấp phần mềm 2023

Bước 4: Thực hiện (Development)

Ở bước này, các nhà phát triển phần mềm bắt đầu lập trình (viết code) và triển khai các thiết kế đã được xác định ở bước 3. Cụ thể, nhà phát triển giao diện người dùng (front-end developers) xây dựng giao diện cho phần mềm, trong khi nhà phát triển back-end sử dụng các ngôn ngữ lập trình và các framework để xây dựng các chức năng phía máy chủ, phối hợp với các quản trị cơ sở dữ liệu để xử lý dữ liệu.

Sau khi lập trình hoàn thiện, các nhà phát triển triển khai sản phẩm trong môi trường phát triển (môi trường test, không chứa người dùng thật và dữ liệu thật). Họ tiến hành kiểm thử (testing) và điều chỉnh cần thiết để đảm bảo tuân thủ các yêu cầu đã đặt ra.

Giai đoạn này thường đòi hỏi thời gian và nguồn lực lớn nhất trong tất cả các giai đoạn của chu trình phát triển phần mềm.

Bước 5: Kiểm thử & Ban hành (Testing)

Tuy nhiên, không phải sản phẩm phần mềm nào sau khi lập trình xong (kết thúc bước 4) cũng có thể hoạt động mượt mà và đáp ứng đầy đủ yêu cầu của khách hàng. Do đó, sản phẩm này sẽ được giao cho những người kiểm thử (Testers) chuyên phụ trách kiểm thử phần mềm để tiến hành kiểm tra. 

Testers sẽ tạo các kịch bản kiểm thử và tiến hành test toàn diện để xác nhận sản phẩm đã đủ có đủ chức năng như Danh sách chức năng đã thống nhất ở bước 2 chưa. Nếu chưa, sẽ yêu cầu Developers bổ sung thêm. Nếu các chức năng chưa đạt yêu cầu như Tài liệu đặc tả kỹ thuật mô tả thì cần yêu cầu Developers chỉnh sửa cho đến khi sản phẩm đáp ứng yêu cầu đã được thống nhất với khách hàng.

Trong giai đoạn này, Testers làm việc chặt chẽ với Developers để khắc phục các lỗi hoặc bất kỳ vấn đề nào phát hiện được để “đưa chúng về đúng quỹ đạo”. Thứ tự thực hiện các hoạt động của Developers và Testers phụ thuộc vào mô hình phát triển phần mềm được chọn ở Bước 2 và/hoặc có thể diễn ra tuần tự hoặc đồng thời.

Kết quả đầu ra mong đợi là sản phẩm hoàn thiện bàn giao cho khách hàng. Sản phẩm này sẽ không còn lỗi và được triển khai trên môi trường thật (môi trường chứa ứng dụng thật, chạy với người dùng thật, dữ liệu thật).

Bước 6: Bảo trì (Maintenance)

Sau khi kết thúc 5 giai đoạn trên trong quy trình phát triển phần mềm, phần mềm đó được đưa vào vận hành chính thức, khách hàng đã bắt đầu sử dụng phần mềm ở mức chất lượng cao nhất. Bước tiếp theo chúng ta cần phải bảo trì sản phẩm và hỗ trợ để đảm bảo sản phẩm hoạt động ổn định và đáp ứng nhu cầu của người dùng. 

Bảo trì bao gồm việc sửa lỗi, cải thiện và cập nhật phần mềm khi cần thiết. Đồng thời, các vấn đề và yêu cầu mới từ người dùng cũng được xem xét và thực hiện các bản vá hoặc nâng cấp phần mềm để đáp ứng yêu cầu mới. Trong giai đoạn này, giao tiếp và hỗ trợ khách hàng rất quan trọng để giữ cho phần mềm luôn hoạt động tốt và đáp ứng nhu cầu người dùng.

Trên đây là các giai đoạn chu trình phát triển phần mềm gồm 6 bước chính. Tuy nhiên, quy trình này có thể thay đổi tùy thuộc vào các mô hình và phương pháp phát triển cụ thể được sử dụng.

Newwave Solutions áp dụng chính sách bảo trì miễn phí cho khách hàng trong vòng 3 tháng kể từ khi sản phẩm được bàn giao. Trong thời gian này, khách hàng sẽ không phải trả bất kỳ chi phí nào cho dịch vụ bảo trì (trừ khi có yêu cầu thêm tính năng mới). Điều này là một trong những ưu đãi đáng kể mà chúng tôi mang đến, nhằm thể hiện cam kết hàng đầu của chúng tôi là “Đặt khách hàng là trung tâm”. Đáng chú ý, chính sách này chỉ được áp dụng bởi một số ít công ty phát triển phần mềm tại Việt Nam.

3. Các kiểu mô hình phát triển phần mềm

3.1. Mô hình Waterfall Model – Thác nước

Mô hình Waterfall (Mô hình Thác nước) tuân thủ một trình tự cụ thể của các giai đoạn trong quá trình phát triển phần mềm. Bước tiếp theo không thể được khởi đầu cho đến khi bước trước đã hoàn thành. Mỗi giai đoạn được ghi chép một cách cẩn thận và chi tiết.

Chỉ khi đạt đến giai đoạn hoàn thiện sản phẩm cuối cùng, kiểm thử mới có thể được thực hiện. Do đó, quá trình kiểm tra thường diễn ra trong thời gian ngắn và vội vã. Điều này dẫn đến việc sửa lỗi gặp nhiều khó khăn, tốn kém và mất thời gian.

Mô hình phát triển phần mềm thác nước nên áp dụng cho những dự án: 

• Dự án có quy mô vừa & nhỏ với các yêu cầu được đưa ra rõ ràng và không thay đổi.
• Dự án yêu cầu kiểm soát chặt chẽ, ngân sách có thể dự đoán trước.
• Các dự án cần tuân theo nhiều nguyên tắc và quy định khác nhau như các dự án về chăm sóc sức khỏe.

3.2. Mô hình Shaped Model – V Model

Là một mô hình tuyến tính, mỗi giai đoạn trong quá trình phát triển đều trải qua một lần chạy thử nghiệm. Điều này có nghĩa là các hoạt động phát triển và kiểm thử diễn ra song song. Mô hình này được đặc trưng bởi tính kỷ luật cao. Giai đoạn tiếp theo chỉ có thể bắt đầu khi giai đoạn trước đã hoàn thành.

Việc tham gia của người kiểm thử từ đầu giai đoạn phát triển giúp phát hiện lỗi một cách sớm, dễ dàng khắc phục chúng.

Mô hình phát triển phần mềm chữ V nên áp dụng cho những dự án: 

• Dự án yêu cầu không có lỗi và thời gian chết như các phần mềm dùng trong y tế hay phần mềm quản lý chuyến bay.
• Dự án ngắn, công nghệ không có sự thay đổi và được nhóm phát triển dự án hiểu rõ.

3.3. Mô hình Spiral Model – Xoắn ốc 

Là một mô hình kết hợp giữa mô hình Prototype và mô hình Thác nước. Mô hình xoắn ốc là sự lựa chọn phổ biến cho các dự án lớn, đắt tiền và phức tạp. Giống như tên gọi, điểm khác biệt lớn nhất của mô hình này chính là vòng lặp liên tục theo hình trôn ốc. Mỗi vòng lặp là một giai đoạn phát triển phần mềm hoàn chỉnh.

Mô hình phát triển phần mềm xoắn ốc nên áp dụng cho những dự án: 

• Hệ thống lớn được xây dựng theo các giai đoạn nhỏ hoặc theo các phân đoạn

>>> Xem ngay: Tại sao cần có kế hoạch bảo trì phần mềm?

3.4. Mô hình Agile Model – Agile

Agile là một mô hình, triết lý hay khung tư duy gồm một số nguyên tắc nhất định cần áp dụng trong quá trình thực hiện dự án. Có thể nói, đây là mô hình phổ biến nhất hiện nay. 

Agile tập trung vào việc phát triển lặp đi lặp lại, giao tiếp liên tục và nhận phản hồi sớm từ khách hàng để không ngừng cải thiện chất lượng sản phẩm. Các công đoạn được chia thành các mô đun nhỏ, cung cấp các tính năng cụ thể cho phiên bản cuối cùng của phần mềm. Đặc biệt, một phần không thể thiếu trong mô hình này là liên tục ra mắt các bản cập nhật nhằm cải tiến phần mềm. Vì vậy, giai đoạn bảo trì được thực hiện dài hơn và lặp lại nhiều lần hơn so với các giai đoạn khác.

Mô hình phát triển phần mềm Agile nên áp dụng cho những dự án: 

• Phù hợp với nhiều dạng dự án nhưng cần có sự tham gia và tương tác của khách hàng.
• Khi khách hàng yêu cầu chức năng sẵn sàng trong khoảng thời gian ngắn (<3 tuần )

3.5. Mô hình Scrum

Bên cạnh Agile, Scrum là một khung quản lý dự án được áp dụng rất phổ biến. Về bản chất, Scrum chính là một phiên bản chi tiết hơn của phương pháp Agile. Trong mô hình này, dự án thành các vòng lặp phát triển gọi là các Sprint. Mỗi sprint thường mất 2- 4 tuần (30 ngày) để hoàn thành. 

Mô hình phát triển phần mềm Scrum nên áp dụng cho những dự án:

• Dự án có nhiều sự thay đổi và yêu cầu tốc độ cao

4. Tổng kết 

Hi vọng rằng bài viết này đã cung cấp đầy đủ thông tin cần thiết một cách đơn giản và dễ hiểu để bạn có thể nhận ra được tầm quan trọng của quy trình phát triển phần mềm. Cần nhấn mạnh rằng, phát triển phần mềm là một quy trình phức tạp và đòi hỏi người thực hiện không chỉ có kỹ năng chuyên môn cao mà còn phải tuân thủ các mô hình phát triển phần mềm một cách nghiêm túc. 

Kinh nghiệm thực hiện dự án nhiều năm là một lợi thế lớn để đảm bảo sự thành công của dự án. Đặc biệt ở công đoạn lựa chọn mô hình phát triển phần mềm và khả năng kiểm soát timeline của dự án. Nhờ kinh nghiệm tích lũy, những người có kinh nghiệm có thể nhận biết và đánh giá các yếu tố quan trọng để chọn mô hình phát triển phù hợp nhất cho dự án. Nếu bạn chưa có nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực phần mềm, việc tự thực hiện dự án có thể tiềm ẩn những rủi ro đáng kể. Trong trường hợp này, tốt nhất là bạn nên yêu cầu sự trợ giúp từ các công ty phát triển phần mềm chuyên nghiệp.