ĐẠi học quốc gia hà NỘi trường Đại học Công nghệ Nguyễn Việt Hà Bài giảng
tải về 454.68 Kb.
|
- Điều hướng trang này:
- 4.2.1 Tài liệu chương trình
- 4.2.2 Khai báo dữ liệu
- 4.2.3 Xây dựng câu lệnh
- 4.2.4 Vào/ra
- 4.3 Lập trình tránh lỗi
- 4.3.1 Lập trình thứ lỗi
- 4.3.2 Lập trình phòng thủ
4.2 Phong cách lập trìnhPhong cách lập trình bao hàm một triết lý về lập trình nhấn mạnh tới tính dễ hiểu của chương trình nguồn. Các yếu tố của phong cách bao gồm: tài liệu bên trong chương trình, phương pháp khai báo dữ liệu, cách xây dựng câu lệnh và các kỹ thuật vào/ra. 4.2.1 Tài liệu chương trìnhTài liệu bên trong của chương trình gốc bắt đầu với việc chọn lựa các tên gọi định danh (biến và nhãn), tiếp tục với vị trí và thành phần của việc chú thích, và kết luận với cách tổ chức trực quan của chương trình. Việc lựa chọn các tên gọi định danh có nghĩa là điều chủ chốt cho việc hiểu chương trình. Những ngôn ngữ giới hạn độ dài tên biến hay nhãn làm các tên mang nghĩa mơ hồ. Cho dù một chương trình nhỏ thì một tên gọi có nghĩa cũng làm tăng tính dễ hiểu. Theo ngôn từ của mô hình cú pháp/ngữ nghĩa tên có ý nghĩa làm “đơn giản hóa việc chuyển đổi từ cú pháp chương trình sang cấu trúc ngữ nghĩa bên trong”. Một điều rõ ràng là: phần mềm phải chứa tài liệu bên trong. Lời chú thích cung cấp cho người phát triển một ý nghĩa truyền thông với các độc giả khác về chương trình gốc. Lời chú thích có thể cung cấp một hướng dẫn rõ rệt để hiểu trong pha cuối cùng của kỹ nghệ phần mềm - bảo trì. Có nhiều hướng dẫn đã được đề nghị cho việc viết lời chú thích. Các chú thích mở đầu và chú thích chức năng là hai phạm trù đòi hỏi cách tiếp cận có hơi khác. Lời chú thích mở đầu nên xuất hiện ở ngay đầu của mọi modul. Định dạng cho lời chú thích như thế là: 1. Một phát biểu về mục đích chỉ rõ chức năng mô đun. 2. Mô tả giao diện bao gồm: - Một mẫu cách gọi - Mô tả về dữ liệu - Danh sách tất cả các mô đun thuộc cấp 3. Thảo luận về dữ liệu thích hợp (như các biến quan trọng và những hạn chế, giới hạn về cách dùng chúng) và các thông tin quan trọng khác. 4. Lịch sử phát triển bao gồm: - Tên người thiết kế modul (tác giả). - Tên người xét duyệt và ngày tháng. - Ngày tháng sửa đổi và mô tả sửa đổi. Các chú thích chức năng được nhúng vào bên trong thân của chương trình gốc và được dùng để mô tả cho các khối chương trình.
Cách xây dựng câu lệnh đơn và việc tụt lề minh họa cho các đặc trưng logic và chức năng của đoạn này. Các câu lệnh chương trình gốc riêng lẻ có thể được đơn giản hóa bởi: - Tránh dùng các phép kiểm tra điều kiện phức tạp - Khử bỏ các phép kiểm tra điều kiện phủ định - Tránh lồng nhau nhiều giữa các điều kiện hay chu trình - Dùng dấu ngoặc để làm sáng tỏ các biểu thức logic hay số học - Dùng dấu cách và/hoặc các ký hiệu dễ đọc để làm sáng tỏ nội dung câu lệnh - Chỉ dùng các tính năng chuẩn của ngôn ngữ Để hướng tới chương trình dễ hiểu luôn nên đặt ra câu hỏi: Liệu có thể hiểu được điều này nếu ta không là người lập trình cho nó không?
- Làm hợp lệ mọi cái vào. - Kiểm tra sự tin cậy của các tổ hợp khoản mục vào quan trọng. - Giữ cho định dạng cái vào đơn giản. - Dùng các chỉ báo cuối dữ liệu thay vì yêu cầu người dùng xác định “số các khoản mục”. - Giữ cho định dạng cái vào thống nhất khi một ngôn ngữ lập trình có các yêu cầu định dạng nghiêm ngặt. 4.3 Lập trình tránh lỗiTránh lỗi và phát triển phần mềm vô lỗi dựa trên các yếu tố sau: i) Sản phẩm của một đặc tả hệ thống chính xác. ii) Chấp nhận một cách tiếp cận thiết kế phần mềm dựa trên việc bao gói dữ liệu và che dấu thông tin. iii) Tăng cường duyệt lại trong quá trình phát triển và thẩm định hệ thống phần mềm. iv) Chấp nhận triết lý chất lượng tổ chức: chất lượng là bánh lái của quá trình phần mềm. v) Việc lập kế hoạch cẩn thận cho việc thử nghiệm hệ thống để tìm ra các lỗi chưa được phát hiện trong quá trình duyệt lại và để định lượng độ tin cậy của hệ thống. Có hai cách tiếp cận chính hỗ trợ tránh lỗi là:
Có một vài khái niệm khác cũng hay dẫn tới các lỗi phần mềm: i) Các số thực dấu chấm động: các phép toán số thực được làm tròn khiến cho việc so sánh các kết quả số thực, nhất là so sánh bằng giữa hai số thực là không khả thi. Số thực dấu phẩy động có độ chính xác khác nhau khiến cho kết quả phép tính không theo mong muốn. Ví dụ, trong phép tính tính phân chúng ta cần cộng các giá trị nhỏ trước với nhau nếu không chúng sẽ bị làm tròn. ii) Các con trỏ và bộ nhớ động: con trỏ là các cấu trúc bậc thấp khó quản lý và dễ gây ra các lỗi nghiệm trọng đối với hệ thống. Việc cấp phát và thu hồi bộ nhớ động phức tạp và là một trong các nguyên nhân chính gây lỗi phần mềm. iii) Song song: lập trình song song đòi hỏi kỹ thuật cao và hiểu biết sâu sắc về hệ thống. Một trong các vấn đề phức tạp của song song là quản lý tương tranh. iv) Đệ quy. v) Các ngắt. Các cấu trúc này có ích, nhưng người lập trình nên dùng chúng một cách cẩn thận. Phân quyền truy cập dữ liệu: Nguyên lý an ninh trong quân đội là các cá nhân chỉ được biết các thông tin có liên quan trực tiếp đến nhiện vụ của họ. Khi lập trình người ta cũng tuân theo một nguyên lý tương tự cho việc truy cập dữ liệu hệ thống. Mỗi thành phần chương trình chỉ được phép truy cập đến dữ liệu nào cần thiết để thực hiện chức năng của nó. Ưu điểm của việc che dấu thông tin là các thông tin bị che dấu không thể bị sập đổ (thao tác trái phép) bởi các thành phần chương trình mà được xem rằng không dùng thông tin đó. Tiến hóa của sự phân quyền truy cập là che dấu thông tin, hay nói chính xác hơn là che dấu cấu trúc thông tin. Khi đó, chúng ta có thể thay đổi cấu trúc thông tin mà không phải thay đổi các thành phần khác có sử dụng thông tin đó. 4.3.1 Lập trình thứ lỗiĐối với các hệ thống đòi hỏi độ tin cậy rất cao như hệ thống điều khiển bay thì cần phải có khả năng dung thứ lỗi (fault tolerance), tức là khả năng đảm bảo cho hệ thống vẫn hoạt động chính xác ngay cả khi có thành phần sinh lỗi. Có bốn hoạt động cần phải tiến hành nếu hệ thống là thứ lỗi: i) Phát hiện lỗi. ii) Định ra mức độ thiệt hại. iii) Hồi phục sau khi gặp lỗi: Hệ thống phải hồi phục về trạng thái mà nó biết là an toàn. Cũng có thể là chỉnh lý trạng thái bị hủy hoại (hồi phục tiến), cũng có thể là lui về một trạng thái trước mà an toàn (hồi phục lùi). vi) Chữa lỗi: Cải tiến hệ thống để cho lỗi đó không xuất hiện nữa. Tuy nhiên trong nhiều trường hợp phát hiện được đúng nguyên nhân gây lỗi là rất khó khăn vì nó xẩy ra bởi một tổ hợp của thông tin vào và trạng thái của hệ thống. Thông thường, thứ lỗi được thực hiện bằng cách song song hóa các chức năng, kết hợp với bộ điều khiển thứ lỗi. Bộ điều khiển sẽ so sánh kết quả của các khối chương trình thực hiện cùng nhiệm vụ và sử dụng nguyên tắc đa số để chọn kết quả. 4.3.2 Lập trình phòng thủLập trình phòng thủ là cách phát triển chương trình mà người lập trình giả định rằng các mâu thuẫn hoặc các lỗi chưa được phát hiện có thể tồn tại trong chương trình. Phải có phần mềm kiểm tra trạng thái hệ thống sau khi biến đổi và phải đảm bảo rằng sự biến đổi trạng thái là kiên định. Nếu phát hiện một mâu thuẫn thì việc biến đổi trạng thái là phải rút lại và trạng thái phải trở về trạng thái đúng đắn trước đó. Nói chung một lỗi gây ra một sự sụp đổ trạng thái: các biến trạng thái được gán các trị không hợp luật. Ngôn ngữ lập trình như Ada cho phép phát hiện ra các lỗi đó ngay trong thời gian biên dịch. Tuy nhiên việc kiểm tra biên dịch chỉ hạn chế cho các giá trị tĩnh và một vài phép kiểm tra thời gian thực là không thể tránh được. Một cách để phát hiện lỗi trong chương trình Ada là dùng cơ chế xử lý bất thường kết hợp với đặc tả miền trị. Hồi phục lỗi là một quá trình cải biên không gian trạng thái của hệ thống sao cho hiệu ứng của lỗi là nhỏ nhất và hệ thống có thể tiếp tục vận hành, có lẽ là trong một mức suy giảm. Hồi phục tiến liên quan đến việc cố gắng chỉnh lại trạng thái hệ thống. Hồi phục lùi liên quan đến việc lưu trạng thái của hệ thống ở một trạng thái đúng đã biết. Hồi phục tiến thường là một chuyên biệt ứng dụng. Có hai tình thế chung mà khi đó hồi phục tiến có thể thành công: 1) Khi dữ liệu mã bị sụp đổ: Việc sử dụng kỹ thuật mã hóa thích hợp bằng cách thêm các dữ liệu dư thừa vào dữ liệu cho phép sửa sai khi phát hiện lỗi. 2) Khi cấu trúc nối bị sụp đổ: Nếu các con trỏ tiến và lùi đã có trong cấu trúc dữ liệu thì cấu trúc đó có thể tái tạo nếu như còn đủ các con trỏ chưa bị sụp. Kỹ thuật này thường được dùng cho việc sửa chữa hệ thống tệp và cơ sở dữ liệu. Hồi phục lùi là một kỹ thuật đơn giản liên quan đến việc duy trì các chi tiết của trạng thái an toàn và cất giữ trạng thái đó khi mà sai lầm đã bị phát hiện. Hầu hết các hệ quản trị cơ sở dữ liệu đều có bộ hồi phục lỗi. CSDL chỉ cập nhật dữ liệu một khi giao dịch đã hoàn tất và không phát hiện được vấn đề gì. Nếu giao dịch thất bại thì CSDL không được cập nhật. Một kỹ thuật khác là thiết lập các điểm kiểm tra thường kỳ mà chúng là các bản sao của trạng thái hệ thống. Khi mà một lỗi được phát hiện thì trạng thái an toàn đó được tái lưu kho từ điểm kiểm tra gần nhất. Trường hợp hệ thống dính líu tới nhiều quá trình hợp tác thì dãy các giao tiếp có thể là các điểm kiểm tra của các quá trình đó không đồng bộ và để hồi phục thì mỗi quá trình phải trở lại trạng thái ban đầu của nó.
Каталог: upload -> ebooks upload -> CHỦ TỊch nưỚC upload -> Kính gửi Quý doanh nghiệp upload -> VIỆn chăn nuôi trịnh hồng sơn khả NĂng sản xuất và giá trị giống của dòng lợN ĐỰc vcn03 luậN Án tiến sĩ NÔng nghiệp hà NỘI 2014 ebooks -> BÀi giảng hóa học vô CƠ Người soạn : ĐẶng kim triếT ebooks -> Lý thuyết viễn thông Hệ thống viễn thông điện tử 1 Hệ thống viễn thông điện tử ngày nay ebooks -> 500 CÂu hỏi trắc nghiệm cơ BẢn về chứng khoán và thị trưỜNG chứng khoán câu L ebooks -> Chương 1 CƠ SỞ LÝ luận về du lịch và MÔi trưỜng lý luận chung 1 Du lịch ebooks -> MỘt thế giới không có ĐÀn bà (Bùi Anh Tấn) tải về 454.68 Kb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|