Các giai đoạn & mô hình vòng đời phát triển phần mềm (SDLC)

Bởi: Lucas Bennett Lucas Bennett
Hours cập nhật

⚡ Tóm tắt thông minh

Hướng dẫn này giải thích Vòng đời Phát triển Phần mềm (SDLC), một khuôn khổ có cấu trúc để xây dựng phần mềm chất lượng cao một cách có hệ thống. Tài liệu nêu bật bảy giai đoạn—yêu cầu, khả thi, thiết kế, mã hóa, kiểm thử, triển khai và bảo trì—đảm bảo hiệu quả, độ tin cậy và kiểm soát rủi ro. Hướng dẫn cũng khám phá các mô hình SDLC chính như Waterfall, Agile, V-Model, Spiral và tích hợp DevSecOps để tăng cường bảo mật, khả năng thích ứng và thành công của dự án.

  • Thu thập các yêu cầu rõ ràng từ sớm với sự tham gia của các bên liên quan để tránh tình trạng vượt quá phạm vi và chậm trễ.
  • Đánh giá tính khả thi về các yếu tố kinh tế, pháp lý, kỹ thuật và vận hành trước khi phát triển.
  • Thiết kế chính xác bằng cách sử dụng cả tài liệu cấp cao và cấp thấp để đảm bảo tính rõ ràng và khả năng mở rộng.
  • Tích hợp thử nghiệm liên tục (phương pháp chuyển dịch sang trái) để phát hiện và khắc phục lỗi sớm hơn.
  • Áp dụng các biện pháp DevSecOps để tích hợp bảo mật vào mọi giai đoạn SDLC, đảm bảo tuân thủ và khả năng phục hồi.
Đọc thêm

SDLC là gì?

SDLC là một quy trình có hệ thống để xây dựng phần mềm, đảm bảo chất lượng và tính chính xác của phần mềm được xây dựng. Quy trình SDLC nhằm mục đích tạo ra phần mềm chất lượng cao, đáp ứng kỳ vọng của khách hàng. Việc phát triển hệ thống phải được hoàn thành trong khung thời gian và chi phí được xác định trước. SDLC bao gồm một kế hoạch chi tiết giải thích cách lập kế hoạch, xây dựng và bảo trì phần mềm cụ thể. Mỗi giai đoạn của Vòng đời SDLC đều có quy trình và sản phẩm riêng, cung cấp cho giai đoạn tiếp theo. SDLC là viết tắt của Chu trình phát triển phần mềm và cũng được gọi là vòng đời phát triển ứng dụng.

👉 Đăng ký tham gia Dự án Kiểm thử Phần mềm Trực tiếp Miễn phí

Tại sao là SDLC?

Sau đây là những lý do chính tại sao SDLC lại quan trọng trong việc phát triển hệ thống phần mềm.

  • Nó cung cấp cơ sở cho việc lập kế hoạch, tiến độ và ước tính dự án
  • Cung cấp một khuôn khổ cho một tập hợp tiêu chuẩn các hoạt động và sản phẩm bàn giao
  • Nó là một cơ chế để theo dõi và kiểm soát dự án
  • Tăng khả năng hiển thị kế hoạch dự án cho tất cả các bên liên quan trong quá trình phát triển
  • Tăng cường và nâng cao tốc độ phát triển
  • Cải thiện quan hệ khách hàng
  • Giúp bạn giảm rủi ro dự án và chi phí kế hoạch quản lý dự án

 

Các giai đoạn SDLC khác nhau là gì?

Toàn bộ quá trình SDLC được chia thành các bước SDLC sau:

Các giai đoạn SDLC
Các giai đoạn SDLC
  • Giai đoạn 1: Thu thập và phân tích yêu cầu
  • Giai đoạn 2: Nghiên cứu khả thi
  • Giai đoạn 3: Thiết kế
  • Giai đoạn 4: Mã hóa
  • Giai đoạn 5: Thử nghiệm
  • Giai đoạn 6: Cài đặt/Triển khai
  • Giai đoạn 7: Bảo trì

Trong hướng dẫn này, tôi đã giải thích tất cả các Giai đoạn vòng đời phát triển phần mềm.

Giai đoạn 1: Thu thập và phân tích yêu cầu

Yêu cầu là giai đoạn đầu tiên trong quy trình SDLC. Nó được thực hiện bởi các thành viên cấp cao trong nhóm với ý kiến ​​đóng góp từ tất cả các bên liên quan và các chuyên gia lĩnh vực trong ngành. Lập kế hoạch cho đảm bảo chất lượng các yêu cầu và nhận biết rủi ro liên quan cũng được thực hiện ở giai đoạn này.

Giai đoạn này cung cấp bức tranh rõ ràng hơn về phạm vi của toàn bộ dự án và các vấn đề, cơ hội và chỉ thị dự kiến ​​thúc đẩy dự án.

Giai đoạn Thu thập yêu cầu đòi hỏi các nhóm phải thu thập các yêu cầu chi tiết và chính xác. Điều này giúp các công ty xác định được mốc thời gian cần thiết để hoàn thành công việc trên hệ thống đó.

Giai đoạn 2: Nghiên cứu khả thi

Sau khi giai đoạn phân tích yêu cầu hoàn tất, bước tiếp theo của SDLC là xác định và lập tài liệu về nhu cầu phần mềm. Quy trình này được thực hiện với sự hỗ trợ của tài liệu "Đặc tả Yêu cầu Phần mềm", còn được gọi là tài liệu "SRS". Tài liệu này bao gồm mọi thứ cần được thiết kế và phát triển trong suốt vòng đời dự án.

Có chủ yếu năm loại kiểm tra khả thi:

  • Thuộc kinh tế: Chúng ta có thể hoàn thành dự án trong phạm vi ngân sách hay không?
  • Pháp lý: Chúng ta có thể xử lý dự án này theo luật an ninh mạng và các khuôn khổ/quy định tuân thủ khác không?
  • Operatính khả thi: Chúng ta có thể tạo ra các hoạt động mà khách hàng mong đợi không?
  • kỹ thuật: Cần kiểm tra xem hệ thống máy tính hiện tại có hỗ trợ được phần mềm không
  • Lịch trình: Quyết định xem dự án có thể hoàn thành trong thời hạn đã định hay không.

NHỮNG BÀI VIẾT LIÊN QUAN

Giai đoạn 3: Thiết kế

Trong giai đoạn thứ ba này, các tài liệu thiết kế hệ thống và phần mềm được chuẩn bị theo tài liệu đặc tả yêu cầu. Điều này giúp xác định kiến ​​trúc hệ thống tổng thể.

Giai đoạn thiết kế này đóng vai trò là đầu vào cho giai đoạn tiếp theo của mô hình.

Có hai loại tài liệu thiết kế được phát triển trong giai đoạn này:

Thiết kế cấp cao (HLD)

  • Mô tả ngắn gọn và tên của từng mô-đun
  • Sơ lược về chức năng của từng mô-đun
  • Mối quan hệ giao diện và sự phụ thuộc giữa các mô-đun
  • Các bảng cơ sở dữ liệu được xác định cùng với các thành phần chính của chúng
  • Sơ đồ kiến ​​trúc hoàn chỉnh cùng với các chi tiết công nghệ

Thiết kế cấp thấp (LLD)

  • Logic chức năng của các mô-đun
  • Các bảng cơ sở dữ liệu, bao gồm loại và kích thước
  • Chi tiết đầy đủ về giao diện
  • Giải quyết tất cả các loại vấn đề phụ thuộc
  • Danh sách các thông báo lỗi
  • Hoàn thành đầu vào và đầu ra cho mỗi mô-đun

Giai đoạn 4: Mã hóa

Sau khi giai đoạn thiết kế hệ thống kết thúc, giai đoạn tiếp theo là lập trình. Trong giai đoạn này, các nhà phát triển bắt đầu xây dựng toàn bộ hệ thống bằng cách viết mã bằng ngôn ngữ lập trình đã chọn. Trong giai đoạn lập trình, các nhiệm vụ được chia thành các đơn vị hoặc mô-đun và được phân công cho các nhà phát triển khác nhau. Đây là giai đoạn dài nhất của quy trình Vòng đời Phát triển Phần mềm.

Trong giai đoạn này, Nhà phát triển cần tuân theo một số hướng dẫn mã hóa được xác định trước. Họ cũng cần sử dụng công cụ lập trình như trình biên dịch, trình thông dịch và trình gỡ lỗi để tạo và triển khai mã.

Giai đoạn 5: Thử nghiệm

Sau khi phần mềm hoàn tất, nó được triển khai trong môi trường thử nghiệm. Nhóm thử nghiệm bắt đầu kiểm tra chức năng của toàn bộ hệ thống. Việc này được thực hiện để xác minh rằng toàn bộ ứng dụng hoạt động theo đúng yêu cầu của khách hàng.

Trong giai đoạn này, nhóm QA và kiểm thử có thể tìm thấy một số lỗi/khuyết điểm và thông báo cho các nhà phát triển. Nhóm phát triển sửa lỗi và gửi lại cho QA để kiểm tra lại. Quá trình này tiếp tục cho đến khi phần mềm không còn lỗi, ổn định và hoạt động theo đúng nhu cầu kinh doanh của hệ thống.

Giai đoạn 6: Cài đặt/Triển khai

Sau khi giai đoạn kiểm thử phần mềm kết thúc và không còn lỗi nào trong hệ thống, quá trình triển khai cuối cùng sẽ bắt đầu. Dựa trên phản hồi của quản lý dự án, phần mềm cuối cùng sẽ được phát hành và kiểm tra các vấn đề triển khai (nếu có).

Giai đoạn 7: Bảo trì

Sau khi hệ thống được triển khai và khách hàng bắt đầu sử dụng hệ thống đã phát triển, 3 hoạt động sau sẽ diễn ra

  • Sửa lỗi – lỗi được báo cáo do một số tình huống chưa được kiểm tra
  • Upgrade – Nâng cấp ứng dụng lên các phiên bản mới hơn của Phần mềm
  • Cải tiến – Thêm một số tính năng mới vào phần mềm hiện có

Trọng tâm chính của giai đoạn SDLC này là đảm bảo rằng các nhu cầu tiếp tục được đáp ứng và hệ thống tiếp tục hoạt động theo thông số kỹ thuật được đề cập trong giai đoạn đầu tiên.

Những mô hình SDLC phổ biến là gì?

Sau đây là một số mô hình quan trọng nhất của Vòng đời phát triển phần mềm (SDLC):

Mô hình thác nước trong SDLC

Mô hình thác nước là một mô hình SDLC được chấp nhận rộng rãi. Theo cách tiếp cận này, toàn bộ quá trình phát triển phần mềm được chia thành nhiều giai đoạn SDLC khác nhau. Trong mô hình SDLC này, kết quả của một giai đoạn đóng vai trò là đầu vào cho giai đoạn tiếp theo.

Mô hình SDLC này có nhiều tài liệu hướng dẫn, trong đó các giai đoạn trước ghi lại những gì cần thực hiện trong các giai đoạn tiếp theo.

Mô hình gia tăng trong SDLC

Mô hình gia tăng không tách biệt. Về cơ bản, nó là một chuỗi các chu trình thác nước. Các yêu cầu được chia thành các nhóm khi bắt đầu dự án. Đối với mỗi nhóm, mô hình SDLC được áp dụng để phát triển phần mềm. Quy trình vòng đời SDLC được lặp lại, với mỗi bản phát hành bổ sung thêm chức năng cho đến khi đáp ứng tất cả các yêu cầu. Trong phương pháp này, mỗi chu trình đóng vai trò là giai đoạn bảo trì cho bản phát hành phần mềm trước đó. Việc sửa đổi mô hình gia tăng cho phép các chu trình phát triển chồng chéo lên nhau. Sau đó, chu trình tiếp theo có thể bắt đầu trước khi chu trình trước đó hoàn tất.

Mô hình chữ V trong SDLC

Trong loại mô hình SDLC này, giai đoạn thử nghiệm và phát triển được lên kế hoạch song song. Vì vậy, có các giai đoạn xác minh của SDLC ở một bên và giai đoạn xác thực ở bên kia. Mô hình V kết hợp với giai đoạn Mã hóa.

Mô hình linh hoạt trong SDLC

Phương pháp Agile là một phương pháp thúc đẩy sự tương tác liên tục giữa phát triển và kiểm thử trong suốt quy trình SDLC của bất kỳ dự án nào. Trong phương pháp Agile, toàn bộ dự án được chia thành các bản dựng gia tăng nhỏ. Tất cả các bản dựng này được cung cấp theo từng lần lặp, và mỗi lần lặp kéo dài từ một đến ba tuần.

Mô hình xoắn ốc

Mô hình xoắn ốc là một mô hình quy trình định hướng rủi ro. Mô hình kiểm thử SDLC này giúp nhóm áp dụng các yếu tố của một hoặc nhiều mô hình quy trình, chẳng hạn như mô hình thác nước, mô hình gia tăng, v.v.

Mô hình này áp dụng các tính năng tốt nhất của mô hình nguyên mẫu và mô hình thác nước. Phương pháp xoắn ốc là sự kết hợp giữa tạo mẫu nhanh và đồng thời trong các hoạt động thiết kế và phát triển.

Mô hình Big Bang

Mô hình Big Bang tập trung vào tất cả các loại tài nguyên trong phát triển và lập trình phần mềm, không cần hoặc cần rất ít kế hoạch. Các yêu cầu được hiểu và triển khai ngay khi chúng xuất hiện.

Mô hình này hoạt động hiệu quả nhất với các dự án nhỏ có nhóm phát triển quy mô nhỏ đang làm việc cùng nhau. Nó cũng hữu ích cho các dự án phát triển phần mềm học thuật. Đây là mô hình lý tưởng khi các yêu cầu chưa được biết rõ hoặc ngày phát hành cuối cùng chưa được xác định.

Bảo mật SDLC & DevSecOps

Bảo mật trong phát triển phần mềm không còn là một vấn đề được cân nhắc sau cùng nữa. Các mô hình SDLC truyền thống thường đặt các kiểm tra bảo mật vào giai đoạn thử nghiệm, khiến việc khắc phục các lỗ hổng tốn kém và khó khăn. Các nhóm hiện đại ngày nay đã tích hợp các biện pháp bảo mật vào mọi giai đoạn của SDLC. Phương pháp này thường được gọi là DevSecOps (Phát triển + Bảo mật + Operations).

Tại sao bảo mật trong SDLC lại quan trọng

  • Shiftnguyên lý -trái – Xử lý vấn đề an ninh sớm hơn sẽ giảm chi phí và rủi ro.
  • Sẵn sàng tuân thủ – Đảm bảo phần mềm đáp ứng các quy định về bảo vệ dữ liệu (GDPR, HIPAA, PCI-DSS).
  • Khả năng phục hồi – Ngăn ngừa vi phạm, thời gian ngừng hoạt động và tổn hại đến danh tiếng.
  • Tự động hóa – Tích hợp thử nghiệm bảo mật liên tục vào quy trình CI/CD.

DevSecOps cải thiện SDLC như thế nào

  • Lập kế hoạch – Xác định các yêu cầu bảo mật cùng với các yêu cầu chức năng.
  • Thiết kế – Kết hợp mô hình hóa mối đe dọa và các nguyên tắc kiến ​​trúc bảo mật.
  • Phát triển – Sử dụng phân tích mã tĩnh và hướng dẫn mã hóa an toàn.
  • Kiểm tra – Thực hiện các cuộc kiểm tra thâm nhập, quét động và đánh giá lỗ hổng.
  • Triển khai – Tự động kiểm tra cấu hình và bảo mật container.
  • Bảo trì – Liên tục theo dõi các mối đe dọa mới và nhanh chóng áp dụng các bản vá.

Lợi ích của DevSecOps trong SDLC

  • Phát hiện lỗ hổng nhanh hơn.
  • Giảm chi phí khắc phục các vấn đề bảo mật.
  • Niềm tin mạnh mẽ hơn với khách hàng và các bên liên quan.
  • Cải tiến liên tục thông qua vòng lặp phản hồi và giám sát tự động.

Nói tóm lại, DevSecOps chuyển đổi SDLC thành một quy trình được thiết kế an toàn, đảm bảo rằng mọi bản phát hành không chỉ hoạt động mà còn an toàn trước các mối đe dọa đang phát triển.

Những thách thức và giải pháp chung của SDLC

Mặc dù Vòng đời Phát triển Phần mềm (Software Development Life Cycle) cung cấp cấu trúc cho quá trình phát triển phần mềm, các nhóm thường gặp phải những trở ngại có thể làm chệch hướng dự án. Dưới đây là bốn thách thức quan trọng nhất và các giải pháp đã được chứng minh.

1. Thay đổi yêu cầu (Phạm vi mở rộng)

Thử thách: Các yêu cầu liên tục thay đổi sau khi quá trình phát triển bắt đầu, khiến 52% dự án vượt quá phạm vi ban đầu. Điều này dẫn đến việc bỏ lỡ thời hạn, vượt ngân sách và gây khó khăn cho nhóm phát triển khi họ liên tục phải sửa đổi công việc đã hoàn thành.

Giải pháp:

  • Triển khai các quy trình kiểm soát thay đổi chính thức yêu cầu sự chấp thuận của các bên liên quan
  • Sử dụng phương pháp Agile cho các dự án mong đợi những thay đổi thường xuyên
  • Ghi lại tất cả các thay đổi yêu cầu trong nhật ký thay đổi có thể theo dõi
  • Đặt ra ranh giới rõ ràng thông qua các hợp đồng dự án chi tiết

2. Khoảng cách giao tiếp giữa các nhóm

Thử thách: Sự thiếu giao tiếp giữa các nhà phát triển, các bên liên quan trong doanh nghiệp và người dùng cuối tạo ra những kỳ vọng không thống nhất. Các nhóm kỹ thuật trao đổi bằng mã lệnh trong khi các nhóm kinh doanh tập trung vào các tính năng, dẫn đến việc phải làm lại tốn kém khi sản phẩm không đáp ứng được kỳ vọng.

Giải pháp:

  • Chỉ định các nhà phân tích kinh doanh làm cầu nối truyền thông chuyên dụng
  • Sử dụng các phương tiện trực quan, mô hình và nguyên mẫu để làm rõ
  • Lên lịch các buổi demo và phản hồi thường xuyên
  • Triển khai các công cụ cộng tác như Slack, Jira hoặc Confluence

3. Các vấn đề về chất lượng và kiểm tra không đầy đủ

Thử thách: Việc kiểm thử bị rút ngắn khi hạn chót đến gần, với 35% thời gian phát triển thường bị lãng phí vào việc sửa các lỗi có thể phòng ngừa được. Các nhóm thường coi việc kiểm thử là giai đoạn cuối cùng thay vì một quy trình liên tục, dẫn đến việc phát hiện ra các vấn đề quan trọng quá muộn.

Giải pháp:

  • Áp dụng các phương pháp phát triển theo hướng kiểm thử (TDD)
  • Triển khai thử nghiệm tự động cho các tình huống hồi quy
  • Tích hợp thử nghiệm trong suốt tất cả các giai đoạn phát triển (phương pháp chuyển dịch sang trái)
  • Duy trì môi trường thử nghiệm chuyên dụng phản ánh hoạt động sản xuất

4. Thời gian dự án không thực tế

Thử thách: Áp lực giao hàng nhanh chóng buộc các nhóm phải tuân theo lịch trình bất khả thi, dẫn đến kiệt sức, nợ kỹ thuật và chất lượng bị ảnh hưởng. Ban quản lý thường đánh giá thấp độ phức tạp, không phân bổ đủ thời gian cho việc phát triển và thử nghiệm đúng cách.

Giải pháp:

  • Sử dụng dữ liệu dự án lịch sử để ước tính chính xác
  • Thêm 20-30% thời gian đệm cho những thách thức không lường trước được
  • Chia nhỏ dự án thành các cột mốc nhỏ hơn, dễ đạt được
  • Truyền đạt thực tế về tiến độ một cách minh bạch với các bên liên quan

Câu Hỏi Thường Gặp

Vòng đời Phát triển Phần mềm (SDLC) không phải là Agile hay Waterfall - mà là một khuôn khổ phác thảo các giai đoạn phát triển phần mềm. Agile và Waterfall là hai phương pháp riêng biệt để thực hiện SDLC. Waterfall tuân theo cách tiếp cận tuần tự, từng bước, trong khi Agile nhấn mạnh vào các chu kỳ lặp, tính linh hoạt và phản hồi của khách hàng. Hãy nghĩ về SDLC như "cái gì" (các giai đoạn phát triển) và Agile/Waterfall như "cách thức" (phương pháp được sử dụng để thực hiện các giai đoạn đó).

Vòng đời Kiểm thử Agile đảm bảo chất lượng được tích hợp liên tục vào phần mềm thay vì chỉ sau khi lập trình. Nó thường bao gồm sáu giai đoạn: phân tích yêu cầu, lập kế hoạch kiểm thử, thiết kế kiểm thử, thực hiện kiểm thử, báo cáo lỗi và đóng kiểm thử. Không giống như kiểm thử truyền thống, Agile tích hợp kiểm thử vào từng sprint, với sự hợp tác chặt chẽ giữa QA và các nhà phát triển. Các vòng phản hồi liên tục, tự động hóa và kiểm thử hồi quy đóng vai trò trung tâm, đảm bảo phát hành nhanh hơn mà không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Kiểm thử trở thành một quá trình liên tục, thích ứng.

Một ví dụ thực tế về SDLC có thể được thấy trong việc xây dựng một ứng dụng ngân hàng di động. Giai đoạn lập kế hoạch xác định các nhu cầu của người dùng như chuyển khoản, thanh toán và kiểm tra số dư tài khoản. Trong quá trình thiết kế, các khung dây và giao thức bảo mật được tạo ra. Giai đoạn phát triển biến thiết kế thành các tính năng hoạt động, trong khi giai đoạn kiểm thử kiểm tra lỗi và các vấn đề tuân thủ. Giai đoạn triển khai đưa ứng dụng lên các cửa hàng ứng dụng, và giai đoạn bảo trì đảm bảo cập nhật các quy định hoặc tính năng mới. Chu trình có cấu trúc này đảm bảo ứng dụng đáng tin cậy, an toàn và thân thiện với người dùng.

Năm mô hình SDLC được công nhận rộng rãi là:

  • Thác nước – tuyến tính và tuần tự, tốt nhất cho các yêu cầu ổn định.
  • người mẫu chữ V – tập trung vào việc xác minh và xác thực cùng với phát triển.
  • Lặp đi lặp lại – xây dựng phần mềm theo các chu kỳ lặp lại, tinh chỉnh sau mỗi lần lặp lại.
  • đường xoắn ốc – mô hình theo định hướng rủi ro kết hợp phát triển lặp đi lặp lại và tạo mẫu.
  • Agile – thích ứng và hợp tác, thường xuyên đưa ra những cải tiến.

Mỗi mô hình phù hợp với các nhu cầu khác nhau của dự án, từ các hệ thống doanh nghiệp có thể dự đoán được đến các ứng dụng phát triển nhanh chóng.

Mặc dù SDLC cung cấp cấu trúc, nhưng nó cũng có những nhược điểm. Các mô hình truyền thống như Waterfall có thể cứng nhắc, không có nhiều chỗ cho việc thay đổi yêu cầu. Các quy trình nặng về tài liệu có thể làm chậm tiến độ, và các dự án thường bị trì hoãn nếu một giai đoạn không được hoàn thành đúng cách. Việc quá chú trọng vào lập kế hoạch có thể làm giảm tính linh hoạt, trong khi các chu kỳ kiểm thử kéo dài có thể làm tăng chi phí. Trong các ngành công nghiệp phát triển nhanh, một số mô hình SDLC có thể bị coi là lỗi thời so với các phương pháp Agile, vốn nhấn mạnh vào khả năng thích ứng. Việc lựa chọn sai mô hình có thể dẫn đến lãng phí tài nguyên.

Tóm tắt bài viết này với: