敏捷軟件開發(fā)方法簡(jiǎn)介以極限編程為例1.ppt

敏捷軟件開發(fā)方法簡(jiǎn)介 以極限編程為例,宋揚(yáng) 北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院 2003年5月18日,主 要 內(nèi) 容,敏捷方法的含義 軟件過程的比較 極限編程（ eXtreme Programming ，XP）簡(jiǎn)介 準(zhǔn)則 法則 活動(dòng) 實(shí)踐 討論和應(yīng)用實(shí)例,“敏捷”的含義,輕巧、機(jī)敏、迅捷、靈活、活力、高效 敏捷過程很容易適應(yīng)變化并迅速做出自我調(diào)整，在保證質(zhì)量的前提下，做到文檔、度量適度。 適用于各類軟件企業(yè),敏捷方法產(chǎn)生的背景,現(xiàn)代軟件的 復(fù)雜性 軟件越來越復(fù)雜 可變性 需求越來越多變 一致性 過程越來越規(guī)范,軟件開發(fā)過程敏捷化趨勢(shì),據(jù)國(guó)際著名咨詢機(jī)構(gòu)Cutter Consortium對(duì)全球200位IS/IT經(jīng)理所做的調(diào)查 3個(gè)占優(yōu)的重載方法： 51% Rational Unified Process 27% CMM 26% ISO 9000 大約50%的被調(diào)查者預(yù)計(jì)到2003年其50%以上的項(xiàng)目會(huì)使用敏捷方法；14%的被調(diào)查者認(rèn)為其所有的項(xiàng)目會(huì)使用敏捷方法。 From THE DECISION IS IN: AGILE VERSUS HEAVY METHODOLOGIES, VOL. 2, NO. 19, by Robert Charette,Senior Consultant, Cutter Consortium,敏捷價(jià)值觀,“注重個(gè)人及互動(dòng)勝于過程和工具” “注重可用的軟件勝于詳盡的文檔” “注重客戶協(xié)作勝于合同談判” “注重響應(yīng)變化勝于恪守計(jì)劃” ,敏捷宣言12條原則,1.最優(yōu)先的目標(biāo)是通過盡早地、持續(xù)地交付有價(jià)值的軟件來滿足客戶。 2.歡迎需求變化，甚至在開發(fā)后期。敏捷過程控制、利用變化幫助客戶取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 3.頻繁交付可用的軟件，間隔從兩周到兩個(gè)月，偏愛更短的時(shí)間尺度。 4.在整個(gè)項(xiàng)目中業(yè)務(wù)人員和開發(fā)人員必須每天在一起工作。 5.以積極主動(dòng)的員工為核心建立項(xiàng)目，給予他們所需的環(huán)境和支持，信任他們能夠完成工作。 6.在開發(fā)團(tuán)隊(duì)內(nèi)外傳遞信息最有效率和效果的方法是面對(duì)面的交流。,7.可用的軟件是進(jìn)展的主要度量指標(biāo)。 8.敏捷過程提倡可持續(xù)發(fā)展。發(fā)起人、開發(fā)者和用戶應(yīng)始終保持穩(wěn)定的步調(diào)。 9.簡(jiǎn)化使必要的工作最小化的藝術(shù)是關(guān)鍵。 10.持續(xù)關(guān)注技術(shù)上的精益求精和良好的設(shè)計(jì)以增強(qiáng)敏捷性。 11.最好的架構(gòu)、需求和設(shè)計(jì)產(chǎn)生于自我組織的團(tuán)隊(duì)。 12.團(tuán)隊(duì)定期地對(duì)運(yùn)作如何更加有效進(jìn)行反思，并相應(yīng)地調(diào)整、校正自己的行為。,代表方法,瑞理統(tǒng)一開發(fā)過程：Rational Unified Process 敏捷建模：Agile Modeling 極限編程：eXtreme Programming 自適應(yīng)軟件開發(fā)：Adaptive Software Development 水晶方法體系:Crystal etc.,RUP（Rational Unified Process）,需求,設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn),測(cè)試,分析,核心工作流程,先啟,精化,構(gòu)造,轉(zhuǎn)移,精化過程中的反復(fù)過程,初步的反復(fù)過程,反復(fù)序列,RUP是Rational公司的改進(jìn)過程的規(guī)范，它被設(shè)計(jì)成一種由用例驅(qū)動(dòng)的、以體系結(jié)構(gòu)為中心的軟件開發(fā)過程，它以迭代的方式前進(jìn)，通過執(zhí)行工作流程遞增地產(chǎn)生結(jié)果。 它的主要四個(gè)階段是先啟、精化、構(gòu)建和轉(zhuǎn)移，五個(gè)核心工作流程為需求、分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和測(cè)試。 由于RUP是一種框架，你可以以不同的方式來使用它，如象非常傳統(tǒng)的“瀑布” 式開發(fā)方式，或敏捷式，如dX。你可以把用得輕捷靈便，也可把它弄成繁文縟節(jié)。這取決于你如何在你的環(huán)境中對(duì)它裁剪運(yùn)用。,XP到RUP的映射,CRC卡片：Class-Responsibility-Collaborator,Agile Modeling,AM是一種最近才出現(xiàn)的軟件思想 AM是一種輕方法論 XP實(shí)踐既給了AM靈感，也是AM的一種具體實(shí)現(xiàn),AM核心原則,主張簡(jiǎn)單 擁抱變化. 你的第二個(gè)目標(biāo)是可持續(xù)性。簡(jiǎn)單的說，你在開發(fā)的時(shí)候，你要能想象到未來。 遞增的變化 令投資人的投資最大化 有目的的建模 多種模型 高質(zhì)量的工作 快速反饋 軟件是項(xiàng)目的主要目標(biāo) 輕裝前進(jìn),AM補(bǔ)充原則,內(nèi)容比表示更重要 三人行必有我?guī)?了解你的模型 了解你的工具 局部調(diào)整 開放誠(chéng)實(shí)的溝通,自適應(yīng)軟件開發(fā),ASD的核心是三個(gè)非線性的、重迭的開發(fā)階段：猜測(cè)，合作與學(xué)習(xí)。,水晶方法體系,水晶方法體系與XP一樣，都有以人為中心的理念，但在實(shí)踐上有所不同。水晶方法體系考慮到人們一般很難嚴(yán)格遵循一個(gè)紀(jì)律約束很強(qiáng)的過程，因此，與XP的高度紀(jì)律性不同，水晶方法體系探索了用最少紀(jì)律約束而仍能成功的方法，從而在產(chǎn)出效率與易于運(yùn)作上達(dá)到一種平衡。也就是說，雖然水晶系列不如XP那樣的產(chǎn)出效率，但會(huì)有更多的人能夠接受并遵循它。,ISO9000,PDCA循環(huán)，即由計(jì)劃（PLAN）、實(shí)施（DO）、檢查（CHECK）、處理（ACTION）這四個(gè)密切相關(guān)的階段所構(gòu)成的工作方式 持續(xù)改進(jìn),面向?qū)ο筌浖こ谈拍钅Ｐ?極限編程（ eXtreme Programming ） 輕量級(jí)敏捷軟件開發(fā)方法,極限編程（XP）是一種全新而快捷的軟件開發(fā)方法。XP團(tuán)隊(duì)使用現(xiàn)場(chǎng)客戶、特殊計(jì)劃方法和持續(xù)測(cè)試來提供快速的反饋和全面的交流。這可以幫助團(tuán)隊(duì)最大化地發(fā)揮他們的價(jià)值。,XP誕生了大概有5年 XP是以開發(fā)符合客戶需要的軟件為目標(biāo)而產(chǎn)生的一種方法論 XP是一種以實(shí)踐為基礎(chǔ)的軟件工程過程和思想 XP認(rèn)為代碼質(zhì)量的重要程度超出人們一般所認(rèn)為的程度 XP特別適合于小型的有責(zé)任心的、自覺自勵(lì)的團(tuán)隊(duì)開發(fā)需求不確定或者迅速變化的軟件,XP準(zhǔn)則 XP軟件開發(fā)是什么樣的,溝通 簡(jiǎn)單 反饋 勇氣 有益的潛在補(bǔ)充準(zhǔn)則: 尊重 謙遜,溝通,XP認(rèn)為項(xiàng)目成員之間的溝通是項(xiàng)目成功的關(guān)鍵，并把溝通看作項(xiàng)目中間協(xié)調(diào)與合作的主要推動(dòng)因素。,簡(jiǎn)單,XP假定未來不能可靠地預(yù)測(cè)，在現(xiàn)在考慮它從經(jīng)濟(jì)上是不明智的，所以不應(yīng)該過多考慮未來的問題而是應(yīng)該集中力量解決燃眉之急。,反饋,XP認(rèn)為系統(tǒng)本身及其代碼是報(bào)告系統(tǒng)開發(fā)進(jìn)度和狀態(tài)的可靠依據(jù)。系統(tǒng)開發(fā)狀態(tài)的反饋可以作為一種確定系統(tǒng)開發(fā)進(jìn)度和決定系統(tǒng)下一步開發(fā)方向的手段。,勇氣,代表了XP認(rèn)為人是軟件開發(fā)中最重要的一個(gè)方面的觀點(diǎn)。在一個(gè)軟件產(chǎn)品的開發(fā)中人的參與貫穿其整個(gè)生命周期，是人的勇氣來排除困境，讓團(tuán)隊(duì)把局部的最優(yōu)拋之腦后，達(dá)到更重大的目標(biāo)。 表明了XP對(duì)“人讓項(xiàng)目取得成功”的基本信任態(tài)度。,XP的法則 一項(xiàng)實(shí)踐在XP環(huán)境中成功使用的依據(jù),快速反饋 假設(shè)簡(jiǎn)單性 遞增更改 提倡更改 優(yōu)質(zhì)工作,快速反饋,XP提倡盡可能早地、迅速地每天反饋，讓編程人員始終把注意力放在最重要的軟件功能上，促使系統(tǒng)快速演進(jìn)。,XP迭代過程,假設(shè)簡(jiǎn)單性,XP試圖把注意力集中在能工作的盡可能最簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)上；另一方面，可以根據(jù)給定的項(xiàng)目資源條件，最優(yōu)地分配項(xiàng)目資源。,遞增更改,XP認(rèn)為首次更改就嘗試重大更改絕對(duì)不會(huì)成功，提倡以重構(gòu)概念為基礎(chǔ)做小改動(dòng)，用期望的功能逐步增強(qiáng)系統(tǒng)。,提倡更改,最佳策略是在實(shí)際解決最重要的問題的前提下保留最多選項(xiàng)的那一個(gè)，在交付最需要的東西上保留選擇余地。,優(yōu)質(zhì)工作,XP活動(dòng) XP軟件開發(fā)的基石,編碼 測(cè)試 傾聽 設(shè)計(jì),編碼,作為一種輕量級(jí)方法論，XP明確放棄了系統(tǒng)建檔和分析以外的任何外在活動(dòng)。分析保留為一種相當(dāng)簡(jiǎn)單，但是在和客戶的日常溝通中發(fā)生的持續(xù)活動(dòng)。文檔則明確不予鼓勵(lì)，所以編碼成為XP最主要的活動(dòng)。,測(cè)試,為了確保編寫好的代碼能實(shí)踐工作，XP提倡編寫大量測(cè)試來檢查代碼是否正確。,傾聽,XP編程人員傾聽客戶和其他編程人員的需求和意圖。,設(shè)計(jì),從日常的編碼中返回來進(jìn)行一些一般性設(shè)計(jì)，小的設(shè)計(jì)成為XP編程人員日常事務(wù)的一部分。,XP的實(shí)踐 項(xiàng)目成員用戶成功執(zhí)行XP活動(dòng)的技術(shù),1.現(xiàn)場(chǎng)客戶（On-site Customer） 2.計(jì)劃游戲（Planning Game） 3.系統(tǒng)隱喻（System Metaphor） 4.簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)（Simple Design） 5.代碼集體所有（Collective Code Ownership） 6.結(jié)對(duì)編程（Pair Programming） 7.測(cè)試驅(qū)動(dòng)（Test-driven） 8.小型發(fā)布（Small Releases） 9.重構(gòu)（Refactoring） 10.持續(xù)集成（Continuous integration） 11.每周40小時(shí)工作制（40-hour Weeks） 12.代碼規(guī)范（Coding Standards）,XP層次結(jié)構(gòu),過程,團(tuán)隊(duì)實(shí)踐,編程,現(xiàn)場(chǎng)客戶、測(cè)試、計(jì)劃游戲、小型發(fā)布,簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)、測(cè)試、重構(gòu)、編碼標(biāo)準(zhǔn),代碼集體所有、持續(xù)集成、隱喻、編碼標(biāo)準(zhǔn)、每周40小時(shí)工作制、結(jié)對(duì)編程、小型發(fā)布,1 現(xiàn)場(chǎng)客戶,始終在開發(fā)團(tuán)隊(duì)中有一位客戶。 現(xiàn)場(chǎng)客戶的工作： 回答問題 編寫驗(yàn)收測(cè)試 運(yùn)行驗(yàn)收測(cè)試 指導(dǎo)迭代 接受版本,2 計(jì)劃游戲,以業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)和技術(shù)估計(jì)為基礎(chǔ)，決定下一版本發(fā)布的范圍。,3 系統(tǒng)隱喻,在XP中，隱喻是一種概念框架并提供名稱的描述系統(tǒng)，類似于其他方法中的體系結(jié)構(gòu)（或體系結(jié)構(gòu)基準(zhǔn)）。 共識(shí) 共享的術(shù)語(yǔ)空間 例子：Windows風(fēng)格的界面、網(wǎng)上購(gòu)物站點(diǎn)的購(gòu)物車,4 簡(jiǎn)單設(shè)計(jì),系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)得盡可能簡(jiǎn)單。,聚沙成塔，集腋成裘,5 代碼集體所有,整個(gè)團(tuán)隊(duì)擁有所有代碼。任何人都可以更改他們需要更改的部分。沒有唯一對(duì)代碼有所有權(quán)的人。,題外話一 編程的樂趣(F P. Brooks),創(chuàng)造的快樂 開發(fā)對(duì)他人有用的東西 整體過程的魅力 持續(xù)學(xué)習(xí)的快樂 來自于易于駕馭的介質(zhì)上工作 編程的快樂在于它不僅滿足了我們內(nèi)心深處進(jìn)行創(chuàng)造的渴望，而且還喚醒了每個(gè)人內(nèi)心的情感。,題外話二 編程的苦惱(F P. Brooks),來自追求完美 來自由他人設(shè)定目標(biāo)、供給資源、提供信息。 陷入瑣碎的重復(fù)性勞動(dòng) 持續(xù)學(xué)習(xí)的快樂 無用功 這，就是編程，一個(gè)許多人痛苦掙扎的焦油坑以及一種樂趣和苦惱共存的創(chuàng)造性活動(dòng)。,6 結(jié)對(duì)編程,結(jié)對(duì)編程是讓兩個(gè)人共同設(shè)計(jì)和開發(fā)代碼的實(shí)踐。結(jié)對(duì)者是全職合作者，輪流執(zhí)行鍵入和監(jiān)視；這提供了持續(xù)的設(shè)計(jì)和代碼評(píng)審。 不是兩個(gè)人做一個(gè)人的事情。,積極影響,經(jīng)濟(jì)性 滿意度 提高設(shè)計(jì)質(zhì)量：分享不同的先驗(yàn)知識(shí)、理解和角色 持續(xù)復(fù)查 問題解決更快：集思廣益和配對(duì)接力 學(xué)習(xí)：耳濡目染 團(tuán)隊(duì)建設(shè)和溝通 有利于人員和項(xiàng)目管理,卡車問題,一個(gè)項(xiàng)目組集體外出，不幸被卡車撞上。有多少人受傷使項(xiàng)目不得不停止？,最壞的情況是一個(gè)！,結(jié)對(duì)編程工作區(qū),一般工作區(qū),學(xué)到的經(jīng)驗(yàn),程序員和設(shè)計(jì)人員協(xié)調(diào)人結(jié)對(duì)編程更有效。 鍵盤輸入效率！ 自愿結(jié)對(duì)編程,我們行業(yè)的主要問題實(shí)質(zhì)上更側(cè)重于社會(huì)學(xué)而不是科學(xué)技術(shù)。 人件,9 重構(gòu),重構(gòu)是XP的一個(gè)重要組成部分。所謂重構(gòu)是指在不改變代碼外在行為的前提下對(duì)代碼做出的修改，以改進(jìn)代碼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。重構(gòu)是一種有紀(jì)律的、經(jīng)過訓(xùn)練的、有條不紊的代碼整理方法，可以將整理過程中不小心引入錯(cuò)誤的可能性降到最低。從本質(zhì)上說，重構(gòu)就是在代碼寫好之后改進(jìn)它的設(shè)計(jì)。 重構(gòu)的節(jié)奏：重新推理、小的更改、重新推理、小的更改、重新推理,7 測(cè)試驅(qū)動(dòng),結(jié)對(duì)和簡(jiǎn)單設(shè)計(jì),常見問題和解答,測(cè)試,編碼,重構(gòu),集成或者丟棄,8 小型發(fā)布,XP推薦小而頻繁的有意義發(fā)布。,10 持續(xù)集成,持續(xù)集成的思想是任何時(shí)候只有一項(xiàng)任務(wù)完成，就集成新代碼，構(gòu)造系統(tǒng)并測(cè)試。持續(xù)集成是每日構(gòu)建每晚構(gòu)建的一種極限形式，是XP的重要基礎(chǔ)。 每日構(gòu)建每晚構(gòu)建是將一個(gè)軟件項(xiàng)目的所有最新代碼取出，從頭開始編譯、鏈接，用安裝軟件包將鏈接好的程序安裝好，運(yùn)行安裝后的軟件，使用測(cè)試工具對(duì)主要功能進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并報(bào)告錯(cuò)誤的完整過程。,讓開發(fā)人員在第一時(shí)間了解到軟件的錯(cuò)誤，并迅速排除錯(cuò)誤，是每日構(gòu)建每晚構(gòu)建最重要的目標(biāo)之一。 每日構(gòu)建每晚構(gòu)建必須出日志和報(bào)告，并發(fā)布構(gòu)建結(jié)果的有關(guān)信息，最好能夠使用自動(dòng)化工具發(fā)出電子郵件通知。,每日構(gòu)建是項(xiàng)目的心跳。如果一個(gè)項(xiàng)目的心跳停止了，這個(gè)項(xiàng)目就死亡了。 Treat the daily build as the heartbeat of the project. If there is no heartbeat, the project is dead.,作用,降低集成風(fēng)險(xiǎn) 加強(qiáng)錯(cuò)誤診斷 降低不確定性 加快開發(fā)速度 增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作 對(duì)項(xiàng)目參與者是重要激勵(lì),11 每周四十小時(shí)工作制,在這里40是一個(gè)概數(shù)，不是確數(shù)。 如果能夠努力地工作8小時(shí)，超過這個(gè)時(shí)間后就不適于有效地工作了8小時(shí)燃燒 再學(xué)習(xí) 你無法改變時(shí)間，但是可以改變你的任務(wù)。,12 代碼規(guī)范,XP討論： XP和軟件設(shè)計(jì),XP提倡循序漸進(jìn)的軟件設(shè)計(jì)方法，以避免在前置設(shè)計(jì)中花費(fèi)巨大的精力。 但這不是回到編碼加修正（Code and Fix）的開發(fā)方式。,如果你聆聽代碼，好的設(shè)計(jì)就會(huì)出現(xiàn)。,不變的只是愿望，變化才是永恒。,計(jì)劃設(shè)計(jì),柔性設(shè)計(jì),初始設(shè)計(jì)不可能面面具到 受人員變動(dòng)影響 設(shè)計(jì)人員和編碼人員之間存在協(xié)同問題 設(shè)計(jì)人員和編碼人員之間存在技能差異 不能適應(yīng)變化的需求,缺乏整體性 設(shè)計(jì)可能不可控 潛在的缺陷可能會(huì)引起其它缺陷 修正缺陷的代價(jià)可能會(huì)呈指數(shù)增長(zhǎng) 對(duì)設(shè)計(jì)和編碼人員要求更高,XP中對(duì)柔性設(shè)計(jì)的支持,簡(jiǎn)單設(shè)計(jì) 測(cè)試先行 持續(xù)集成 重構(gòu),計(jì)劃設(shè)計(jì),重構(gòu),簡(jiǎn)單的價(jià)值,效益 輕裝上陣,做可能有效的最簡(jiǎn)單的事情 Do the Simplest Thing That Could Possibly Work 你將不會(huì)需要它 You Arent Going to need it,XP衡量簡(jiǎn)單的標(biāo)準(zhǔn),通過所有的測(cè)試 代碼體現(xiàn)所有設(shè)計(jì)意圖：Clever Code 避免重復(fù) 類或方法的數(shù)量最少,做且僅做一次 Once and Only Once 不要自我重復(fù) Dont Repeat Yourself,模式反模式和XP,模式 反模式 對(duì)初學(xué)者 重構(gòu)的目標(biāo)之一模式 選擇使用模式的時(shí)機(jī) 模式和簡(jiǎn)單性,UML和XP,最好的UML圖也不是產(chǎn)品！,XP應(yīng)用之一： XP在高?？蒲兄械膽?yīng)用,高校研究室組人員的一般構(gòu)成： 一名以上的教授副教授 博士生 碩士生 附屬工作人員 臨時(shí)教學(xué)或研究的學(xué)生 臨時(shí)合作人員,高校科研用例圖（理工類）,高?？蒲许?xiàng)目中的一些問題,高校軟件（原型、項(xiàng)目）往往顯示很差的軟件工程質(zhì)量： 需求不明確 缺乏客戶參與 人員的持續(xù)波動(dòng)或突變 沒有一個(gè)適用于高校的質(zhì)量體系 總是處于人員培訓(xùn)階段 研發(fā)過程不連續(xù)，積累困難 往往沒有激勵(lì)機(jī)制,高校中的XP,首選結(jié)對(duì)編程學(xué)習(xí)：指定核心；知識(shí)流動(dòng)的不確定性；吸引力隨著團(tuán)隊(duì)規(guī)模的減小而下降。 高年級(jí)低年級(jí)，不太有效 高年級(jí)高年級(jí) 教師學(xué)生，不太有效 持續(xù)集成 代碼集體所有 重構(gòu) 設(shè)計(jì)和文檔重要性上升,XP應(yīng)用之二： XP在大型項(xiàng)目中的應(yīng)用 層次結(jié)構(gòu)的X