軟件過程改進(jìn)4（敏捷開發(fā)）

1、軟件工程一級(jí)學(xué)科碩士研究生學(xué)位課程軟件過程改進(jìn)河海大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院第四講敏捷開發(fā)方法與極限編程XP敏捷開發(fā)方法極限編程XP總結(jié)目 錄敏捷方法的含義敏捷：輕巧、機(jī)敏、迅捷、靈活、活力、高效敏捷開發(fā)是一種面臨迅速變化的需求快速開發(fā)軟件的能力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)核心思想 敏捷軟件開發(fā)方法的思想是現(xiàn)代管理理念的延伸，其核心是以人為本，迭代、循序漸進(jìn)的開發(fā)方法。敏捷軟件開發(fā)方法認(rèn)為，對(duì)項(xiàng)目最重要的影響因素是人，而不是過程和技術(shù)。不能把人員當(dāng)做由過程驅(qū)動(dòng)的“可插拔替換的編程單元”，而要發(fā)揮人的能動(dòng)性，建立緊密協(xié)作的、自組織的

2、團(tuán)隊(duì)。敏捷軟件開發(fā)宣言我們正在通過親身實(shí)踐以及幫助他人實(shí)踐，揭示更好的軟件開發(fā)方法。通過這項(xiàng)工作，我們認(rèn)為： 人和交互 重于 過程和工具 可以工作的軟件 重于 面面俱到的文檔 客戶合作 重于 合同談判 隨時(shí)應(yīng)對(duì)變化 重于 遵循計(jì)劃 雖然右項(xiàng)也有其價(jià)值，但我們認(rèn)為左項(xiàng)更加重要。敏捷軟件開發(fā)宣言 人和交互重于過程和工具只有好的過程而缺乏合格的人員，不能保證項(xiàng)目不失敗。優(yōu)秀的人員不一定是頂尖的技術(shù)人才，但一定能和其它人員良好地協(xié)作。擁有一般的技術(shù)人才，但能夠有效溝通、緊密協(xié)作的團(tuán)隊(duì)比那種雖擁有技術(shù)精英，但不能有效溝通的團(tuán)隊(duì)更有可能取得成功。敏捷軟件開發(fā)宣言 人和交互重于過程和工具工具雖然重要，但那種

3、最先進(jìn)的、大而復(fù)雜的工具不一定適合組織的需要，而且可能會(huì)給組織帶來負(fù)面影響。先嘗試小而靈便的工具。首先要致力于建立團(tuán)隊(duì)，然后讓團(tuán)隊(duì)根據(jù)自己的需要配置工具環(huán)境。敏捷軟件開發(fā)宣言可以工作的軟件重于面面俱到的文檔過多的文檔會(huì)帶來許多負(fù)面影響。需花費(fèi)許多資源來產(chǎn)生這些文檔并保持它們之間的一致性（特別是文檔與編碼之間的一致性）。如果不一致，文檔將成為產(chǎn)生混亂的根源。應(yīng)該書寫一些文檔來描述系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和原理，但文檔一定要短而精煉，只用來描述總體設(shè)計(jì)原理和最高層次的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。敏捷軟件開發(fā)宣言 可以工作的軟件重于面面俱到的文檔代碼已包含了最豐富的、且無歧義的系統(tǒng)信息。當(dāng)有新的成員加入項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，通過與他不斷地

4、交流和密切地合作來使他熟悉當(dāng)前項(xiàng)目，而不是讓他閱讀大量文檔。不要去產(chǎn)生文檔，除非有緊迫而明顯的需求。敏捷軟件開發(fā)宣言 客戶合作重于合同談判軟件項(xiàng)目的成功依賴于客戶頻繁的反饋，而不是依賴于與客戶達(dá)成的合同或協(xié)議。合同中所規(guī)定的需求、進(jìn)度和成本很容易變得沒有意義，因?yàn)轫?xiàng)目處在持續(xù)不斷的變化中?？蛻舯仨毭刻炫c開發(fā)團(tuán)隊(duì)一起工作，對(duì)開發(fā)團(tuán)隊(duì)的工作及時(shí)提供反饋。敏捷軟件開發(fā)宣言隨時(shí)應(yīng)對(duì)變化重于遵循計(jì)劃由于項(xiàng)目中存在很多不確定因素，應(yīng)對(duì)變化的能力常常決定了項(xiàng)目的成敗。計(jì)劃必須是靈活的，能夠適應(yīng)業(yè)務(wù)和技術(shù)的變化。一個(gè)比較好的計(jì)劃策略是：對(duì)未來兩星期的工作制定詳細(xì)的計(jì)劃；對(duì)未來3個(gè)月的工作制定很粗略的計(jì)劃；對(duì)更

5、遠(yuǎn)的時(shí)間段，則制定最初級(jí)的計(jì)劃。敏捷開發(fā)原則由敏捷軟件開發(fā)宣言的思想衍生出敏捷軟件開發(fā)的12條原則。（1）我們最優(yōu)先要做的是通過盡早地、持續(xù)地交付有價(jià)值的軟件來滿足客戶的需要有統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，越早、越頻繁地向用戶交付軟件，軟件的質(zhì)量就越好。敏捷開發(fā)方法力求項(xiàng)目開始幾周后，就向用戶交付一個(gè)最初的系統(tǒng)，以后每隔兩周就交付一個(gè)增加了功能的系統(tǒng)。（1）我們最優(yōu)先要做的是通過盡早地、持續(xù)地交付有價(jià)值的軟件來滿足客戶的需要對(duì)于每次交付的軟件，客戶可以將其投入應(yīng)用，如果軟件的功能還不足以滿足應(yīng)用的需要，就只對(duì)其進(jìn)行審查，并提出修改意見。敏捷開發(fā)原則（2）歡迎需求的變化，即使到了開發(fā)后期。敏捷過程能夠駕馭變化，

6、為客戶創(chuàng)造競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)使用敏捷過程的開發(fā)組織歡迎需求的變化，因?yàn)樗麄冋J(rèn)為需求變化可以讓它們更多地了解市場(chǎng)。敏捷開發(fā)組織采用各種方法和技術(shù)，使軟件的結(jié)構(gòu)高度靈活，需求的變化對(duì)系統(tǒng)的影響被最小化。敏捷開發(fā)原則（3）頻繁交付可以工作的軟件，從幾個(gè)星期到幾個(gè)月，時(shí)間越短越好敏捷開發(fā)組織不滿足于交付文檔和計(jì)劃，他們的目標(biāo)是頻繁地交付可以工作的軟件，從而滿足客戶的需要。敏捷開發(fā)原則（4）在整個(gè)項(xiàng)目開發(fā)期間，業(yè)務(wù)人員和開發(fā)人員必須每天工作在一起軟件項(xiàng)目必須被不斷地調(diào)整和引導(dǎo)，這要求用戶、開發(fā)者和其他利益干系人要頻繁地交流。敏捷開發(fā)原則（5）圍繞斗志高昂的人構(gòu)建項(xiàng)目，給他們提供所需的環(huán)境和支持，并且信任他們能夠完

7、成任務(wù)在一個(gè)敏捷項(xiàng)目中，人員被認(rèn)為是最重要的因素，其它所有因素（過程、環(huán)境、管理等）都被認(rèn)為是次要的，當(dāng)這些因素對(duì)人員造成不利影響時(shí)，就必須對(duì)其做出改變。例如，如果某些過程步驟對(duì)團(tuán)隊(duì)人員來說是個(gè)障礙，那么過程就必須改變。敏捷開發(fā)原則（6）在團(tuán)隊(duì)內(nèi)部，最有效率和最有效果的信息傳達(dá)方式就是面對(duì)面的交流在敏捷項(xiàng)目中，主要的交流方式是面對(duì)面的交談。文檔在必要的時(shí)候會(huì)被創(chuàng)建，但不會(huì)試圖用文檔來捕獲所有項(xiàng)目信息。在敏捷項(xiàng)目組中，默認(rèn)的交流方式是交談，而不是文檔。敏捷開發(fā)原則（7）可以工作的軟件是進(jìn)度的主要度量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于敏捷項(xiàng)目來說，進(jìn)度的度量標(biāo)準(zhǔn)是當(dāng)前可滿足用戶需求的軟件的量，而不是當(dāng)前項(xiàng)目所處的階段、文檔

8、數(shù)量或基礎(chǔ)代碼的數(shù)量。項(xiàng)目完成了30%的含義是30%的用戶所需功能已被實(shí)現(xiàn)。敏捷開發(fā)原則（8）敏捷過程提倡可持續(xù)開發(fā)。出資人、開發(fā)者和用戶應(yīng)該共同維持一個(gè)穩(wěn)定的開發(fā)速度敏捷小組會(huì)在整個(gè)項(xiàng)目開發(fā)期間保持一個(gè)適當(dāng)?shù)?、可持續(xù)的開發(fā)速度，從而維持最高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。敏捷項(xiàng)目不會(huì)使開發(fā)者感到疲憊不堪。敏捷開發(fā)原則（9）對(duì)卓越技術(shù)和良好設(shè)計(jì)的不斷追求有助于提高敏捷性敏捷開發(fā)團(tuán)隊(duì)認(rèn)為提高質(zhì)量會(huì)加快開發(fā)進(jìn)度。因此要保持軟件的精簡(jiǎn)和健壯。敏捷開發(fā)團(tuán)隊(duì)的每個(gè)成員都致力于開發(fā)高質(zhì)量的代碼，不能把混亂的、低質(zhì)量的代碼留到以后去修改。敏捷開發(fā)原則（10）簡(jiǎn)單：盡量減少工作量的藝術(shù)是至關(guān)重要的敏捷開發(fā)方法總是選擇達(dá)到目標(biāo)的最

9、簡(jiǎn)單途徑。敏捷開發(fā)團(tuán)隊(duì)并不花費(fèi)大量精力去預(yù)防將來可能出現(xiàn)的問題，而是專注于對(duì)當(dāng)前工作采用最簡(jiǎn)單、最高質(zhì)量的解決方案，并相信將來如果問題出現(xiàn)，可以很方便地進(jìn)行修改。敏捷開發(fā)原則（11）最好的架構(gòu)、需求和設(shè)計(jì)都出自于自組織的團(tuán)隊(duì)敏捷開發(fā)團(tuán)隊(duì)是自組織的團(tuán)隊(duì)。職責(zé)并非是從團(tuán)隊(duì)外部加給每一個(gè)團(tuán)隊(duì)成員，而是團(tuán)隊(duì)作為一個(gè)整體接受職責(zé)并自己決定怎樣去完成它。敏捷開發(fā)團(tuán)隊(duì)成員在項(xiàng)目的各個(gè)方面（架構(gòu)、需求、測(cè)試等）都是共同負(fù)責(zé)的，不會(huì)出現(xiàn)某一人單獨(dú)負(fù)責(zé)一方面任務(wù)的情況。敏捷開發(fā)原則（12）每隔一定時(shí)間，團(tuán)隊(duì)都要總結(jié)怎樣更有效率地工作，然后相應(yīng)地調(diào)整自己的行為敏捷開發(fā)團(tuán)隊(duì)認(rèn)識(shí)到環(huán)境在不斷地改變，因此團(tuán)隊(duì)也需要不斷地

10、對(duì)組織、規(guī)則、慣例和各種關(guān)系進(jìn)行調(diào)整，以保持自身的敏捷性。敏捷開發(fā)原則敏捷開發(fā)方法的代表瑞理統(tǒng)一開發(fā)過程（Rational Unified Process）極限編程（XP）、敏捷建模Agile Modeling 、迭代式增量軟件開發(fā) Scrum、水晶方法體系Crystal Methods、自適應(yīng)軟件開發(fā)Adaptive Software Development 敏捷開發(fā)方法極限編程XP總結(jié)目 錄極限編程XP 極限編程XP（Extreme Programming）是最著名的敏捷開發(fā)方法，它由一系列簡(jiǎn)單的、互相依賴的最佳實(shí)踐組成。 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

11、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。極限編程XP 極限編程引入一系列優(yōu)秀的軟件開發(fā)方法，并將它們發(fā)揮到極致。 比如：為了能及時(shí)得到用戶的反饋， XP 要求客戶代表每天都必須與開發(fā)團(tuán)隊(duì)在一起。 XP 要求所有的編程都采用結(jié)對(duì)編程的方式。這種方式是傳統(tǒng)的同行審查的一種極端表現(xiàn)，或者可以說是它的替代方式。核心思想溝通：?jiǎn)栴}往往是開發(fā)人員與設(shè)計(jì)人員，設(shè)計(jì)人員和客戶之間溝通不暢導(dǎo)致的。團(tuán)隊(duì)成員之間通過日常溝通，簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)，測(cè)試，系統(tǒng)隱喻以及代碼本身來溝通產(chǎn)品需求和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。團(tuán)隊(duì)成員不是通過文檔來交流，文檔不是必須的。反饋：盡快獲得用戶的反饋，并且越詳細(xì)越好，使得開發(fā)人員能夠保證自己的成果符合用戶

12、的需要。核心思想簡(jiǎn)單：XP提倡簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)單的解決方案。應(yīng)該盡量保持代碼的簡(jiǎn)單，與其實(shí)現(xiàn)一個(gè)復(fù)雜的的系統(tǒng)，不如設(shè)計(jì)一個(gè)能夠滿足目前需要的、簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，因?yàn)槟闼紤]的情況可能永遠(yuǎn)都不會(huì)發(fā)生。勇氣：XP鼓勵(lì)一些有較高風(fēng)險(xiǎn)的良好的做法。例如，它要求程序員盡可能頻繁地重構(gòu)代碼，必須刪除過時(shí)的代碼，不解決技術(shù)難題就不罷休，等等。團(tuán)隊(duì)：XP 提倡團(tuán)隊(duì)合作，相互尊重。適用環(huán)境 XP弱化針對(duì)未來需求的設(shè)計(jì)，非常注重當(dāng)前的簡(jiǎn)化 它的實(shí)踐，有一個(gè)非常關(guān)鍵的假設(shè)就是：開發(fā)人員只注重眼前需求，依賴重構(gòu)來適應(yīng)需求的變動(dòng)，這樣所帶來的風(fēng)險(xiǎn)、開銷要小于需求變化使得事先充分設(shè)計(jì)失效的代價(jià)；反之，實(shí)施XP就是不明智的。適用范

13、圍 XP適合規(guī)模小、進(jìn)度緊、需求變化大、質(zhì)量要求嚴(yán)的項(xiàng)目。 它希望以最高的效率和質(zhì)量來解決用戶目前的問題，以最大的靈活性和最小的代價(jià)來滿足用戶未來的需求，XP在平衡短期和長(zhǎng)期利益之間做了巧妙的選擇。不適用的領(lǐng)域中大型的項(xiàng)目（項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)超過10人）；重構(gòu)會(huì)導(dǎo)致大量開銷的應(yīng)用；需要很長(zhǎng)的編譯或者測(cè)試周期的系統(tǒng)；不容易進(jìn)行測(cè)試的應(yīng)用；團(tuán)隊(duì)人員異地分布的項(xiàng)目；不能接收XP文化的組織和團(tuán)隊(duì)；XP的活動(dòng)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)XP的活動(dòng)測(cè)試為了確保編寫

14、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XP的活動(dòng)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)的一部分核心實(shí)踐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）核心實(shí)踐7.測(cè)試驅(qū)動(dòng)（Test-driven）8.小型發(fā)布（Small Releases）9.

15、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）核心實(shí)踐的層次結(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)布核心實(shí)踐之間的互相支持客戶也是開發(fā)團(tuán)隊(duì)成員On-site Customer客戶作為開發(fā)團(tuán)隊(duì)的成員，與開發(fā)人員密切合作，共同解決存在的問題。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

16、本計(jì)劃游戲 XP項(xiàng)目計(jì)劃的主導(dǎo)思想是將業(yè)務(wù)責(zé)任和開發(fā)責(zé)任相分離。業(yè)務(wù)人員（客戶）確定哪些產(chǎn)品特征是重要的，開發(fā)人員確定實(shí)現(xiàn)這些特征需花費(fèi)多少成本。在每個(gè)迭代或發(fā)布周期的開始，開發(fā)人員交給客戶一個(gè)預(yù)算，說明在該迭代或發(fā)布周期中能夠完成多少工作，客戶根據(jù)這個(gè)預(yù)算選擇需實(shí)現(xiàn)哪些產(chǎn)品功能。系統(tǒng)隱喻將整個(gè)系統(tǒng)聯(lián)系在一起的全局視圖；它是系統(tǒng)的未來影像，是它使得所有單獨(dú)模塊的位置和外觀變得明顯直觀。如果模塊的外觀與整個(gè)隱喻不符，那么你就知道該模塊是錯(cuò)誤的 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)語空間。簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)保持設(shè)計(jì)恰好和當(dāng)前的系統(tǒng)功能相匹配

17、。它通過了所有的測(cè)試，不包含任何重復(fù)，表達(dá)出了編寫者想表達(dá)的所有東西，并且包含盡可能少的代碼。 集體所有權(quán)代碼歸集體所有，團(tuán)隊(duì)中的所有成員都有權(quán)訪問和改進(jìn)項(xiàng)目的所有模塊代碼。沒有一個(gè)人單獨(dú)負(fù)責(zé)某一模塊或技術(shù)。集體所有權(quán)可促進(jìn)交流，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)凝聚力和發(fā)揮集體創(chuàng)造力。結(jié)對(duì)編程兩個(gè)程序員用一臺(tái)電腦一起工作，其中一人操作鍵盤，輸入程序，另一人與他密切交流，檢查錯(cuò)誤和需要改進(jìn)的地方。兩人的角色頻繁互換。所編寫的代碼由兩人共同負(fù)責(zé)。每個(gè)程序員至少每天更換一次配對(duì)的對(duì)象，這樣當(dāng)一個(gè)迭代結(jié)束后，每個(gè)程序員都與小組中所有其它程序員配過對(duì)，工作涉及到本次迭代的所有內(nèi)容。結(jié)對(duì)編程結(jié)對(duì)編程能夠極大地促進(jìn)知識(shí)在團(tuán)隊(duì)中的傳

18、播，沒有任何一個(gè)程序模塊由單獨(dú)一人完成，這樣就保證了任何人的工作在必要時(shí)都可由其他人代替完成。經(jīng)驗(yàn)證明，結(jié)對(duì)編程沒有降低開發(fā)團(tuán)隊(duì)的效率，而且大幅度地減小了缺陷率。測(cè)試驅(qū)動(dòng)開發(fā)先測(cè)試，再編碼；代碼未動(dòng)，測(cè)試先行 XP： 強(qiáng)調(diào)“測(cè)試先行”。在編碼開始之前，首先將測(cè)試寫好，而后再進(jìn)行編碼，直至所有的測(cè)試都得以通過。短交付周期 XP項(xiàng)目每?jī)芍芟蚩蛻艚桓兑淮诬浖桓兜能浖婕翱蛻舻囊徊糠中枨?，客戶要及時(shí)作出反饋。為了實(shí)現(xiàn)短交付周期，項(xiàng)目組需要制定迭代計(jì)劃和發(fā)布計(jì)劃。短交付周期兩周為一個(gè)迭代周期，迭代代表向用戶的一次產(chǎn)品交付，是用戶所需功能的一個(gè)集合。六個(gè)迭代（約三個(gè)月時(shí)間）形成一個(gè)發(fā)布（Release），發(fā)布是一個(gè)主要的產(chǎn)品交付，會(huì)被集成到最終產(chǎn)品中。項(xiàng)目組必須為每次迭代和發(fā)布制定預(yù)算。用戶根據(jù)預(yù)算來選擇迭代和發(fā)布中所包含的功能。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。 重構(gòu)的實(shí)質(zhì)是在代碼寫好之后改進(jìn)它的設(shè)計(jì)。持續(xù)集成 持續(xù)集成指不斷地把完成的功能模塊整合在一起。目的在于不斷獲得客戶反