【正文】 軟件工程課程 概論 133/151 XP方法的 12個(gè)核心實(shí)踐 （ Whole Team） ? 所有的小組成員應(yīng)在同一個(gè)工作地點(diǎn)工作 ? 成員中必須有一個(gè)現(xiàn)場用戶（ Onsite User）由他提出需求，確定開發(fā)優(yōu)先級 ? 通常還設(shè)一個(gè) “ 教練 ” （ Coach）角色 教練指導(dǎo) XP方法的實(shí)施，以及與外部的溝通和協(xié)調(diào) （ Planning Game） 包括兩類：發(fā)布計(jì)劃和迭代（ Iteration）計(jì)劃 軟件工程課程 概論 134/151 3. 系統(tǒng)比喻 （ Metaphor） 系統(tǒng)比喻是待開發(fā)軟件的一個(gè)每個(gè)成員都熟悉的形象化比喻，相當(dāng)于一個(gè)粗略的軟件體系結(jié)構(gòu) 4. 小發(fā)布（ Small release） 經(jīng)常、不斷地發(fā)布可運(yùn)行的、具有商業(yè)價(jià)值的小軟件版本，供現(xiàn)場用戶評估或最終使用 5. 測試（ testing） XP方法提倡測試優(yōu)先，即先寫測試后編代碼（ testing then coding） 6. 簡單設(shè)計(jì)（ Simple Design） ? 設(shè)計(jì)只考慮當(dāng)前定義的功能而不考慮以后需求的變化 ? 該設(shè)計(jì)是完成目前功能所需的最簡潔的設(shè)計(jì) 軟件工程課程 概論 135/151 7. 結(jié)對編程（ Pair Programming） 一個(gè)程序員編程的同時(shí)，另一個(gè)程序員負(fù)責(zé)檢查程序的正確性和可讀性 結(jié)對的伙伴 可以動(dòng)態(tài)調(diào)整 8. 設(shè)計(jì)改進(jìn)（ Design Improvement） 在不影響程序的外部可見行為的情況下，按高內(nèi)聚低耦合的原則對程序結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，保持代碼簡潔、無冗余 9. 持續(xù)集成（ Continuous Integration） 每完成一個(gè)模塊的開發(fā)（包括該模塊的單元測試）后，立即將其組裝到系統(tǒng)中，并進(jìn)行集成測試，完成該集成測試后才能進(jìn)行下一次集成 軟件工程課程 。 軟件工程課程 概論 123/151 Agile方法的指導(dǎo)原則 （ 1） 最優(yōu)先的是通過盡早地和不斷地提交有價(jià)值的軟件使客戶滿意 （ 2） 歡迎變化的需求 ， 即使該變化出現(xiàn)在開發(fā)的后期 ， 為了提升對客戶的競爭優(yōu)勢 ，Agile過程利用變化作為動(dòng)力 （ 3） 以幾周到幾個(gè)月為周期 ， 盡快 、 不斷地發(fā)布可運(yùn)行軟件 （ 4） 在整個(gè)項(xiàng)目過程中 ， 業(yè)務(wù)人員和開發(fā)人員必須天天一起工作 軟件工程課程 概論 124/151 （ 5） 以積極向上的員工為中心建立項(xiàng)目組 ，給予他們所需的環(huán)境和支持 ， 對他們的工作予以充分的信任 （ 6） 項(xiàng)目組內(nèi)效率最高 、 最有效的信息傳遞方式是面對面的交流 （ 7） 測量項(xiàng)目進(jìn)展的首要依據(jù)是可運(yùn)行的軟件 （ 8） 敏捷過程提倡可持續(xù)的開發(fā) ， 項(xiàng)目發(fā)起者 、 開發(fā)者和用戶應(yīng)能長期保持恒定的速度 軟件工程課程 概論 125/151 （ 9） 應(yīng)時(shí)刻關(guān)注技術(shù)上的精益求精和好的設(shè)計(jì) ， 以增強(qiáng)敏捷性 （ 10） 簡單化是必不可少的 ， 這是盡可能減少不必要工作的藝術(shù) （ 11） 最好的構(gòu)架 、 需求和設(shè)計(jì)出自于自我組織的團(tuán)隊(duì) （ 12） 團(tuán)隊(duì)要定期反思怎樣才能更有效 ， 并據(jù)此調(diào)整自己的行為 軟件工程課程 概論 126/151 Agile方法的適用范圍 Martin Fowler認(rèn)為：新方法不是到處可適用的 適合采用 Agile方法的情況： ? 需求不確定、易揮發(fā)（ Volatile,意指今天的要求明天就不需要了） ? 有責(zé)任感和積極向上的開發(fā)人員 ? 用戶容易溝通并能參與 軟件工程課程 概論 127/151 Agile的典型方法 ? Extreme Programming (簡稱 XP) ? SCRUM ? Crystal Methodologies (簡稱 Crystal) ? Feature Driven Development(簡稱 FDD) ? Dynamic Systems Development Methodology(簡稱 DSDM) ? Adaptive Software Development(簡稱ASD) ? Pragmatic Programming等 軟件工程課程 概論 128/151 XP方法 ? 由 Kent Beck提出，是 Agile方法中最引人注目的一個(gè) ? XP最初實(shí)踐于 1997年 Crysler公司的 C3項(xiàng)目 (Smalltalk開發(fā)） ? 適用于 10人以下項(xiàng)目組、開發(fā)地點(diǎn)集中的場合 ? 廣泛用于需求模糊和揮發(fā)性強(qiáng)的場合 ? IONA公司的 Obix技術(shù)支持小組在采用了 XP方法后，軟件生產(chǎn)率提高了 67% 軟件工程課程 概論 129/151 XP方法的 4個(gè)價(jià)值觀 ? 交流（ Communication） ? 實(shí)踐表明，項(xiàng)目失敗的重要原因之一是交流不暢，使得客戶的需求不能準(zhǔn)確地傳遞給開發(fā)人員，造成開發(fā)人員不能充分理解需求；模型或設(shè)計(jì)的變動(dòng)未能及時(shí)告知相關(guān)人員，造成系統(tǒng)的不一致和集成的困難 ? 所有項(xiàng)目相關(guān)人員之間充分的有效的交流是軟件開發(fā)成功所必不可少的 ? XP方法提倡面對面的交流，這是一種有效的也是效率最高的交流方式 軟件工程課程 概論 130/151 ? 簡單（ Simplicity） ? 指在確保得到客戶滿意的軟件的前提下，做最簡潔的工作（簡單的過程、模型、文檔、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)） ? 在開發(fā)中不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)，時(shí)刻保持代碼簡潔、無冗余 ? 體現(xiàn)了敏捷開發(fā)的 “ 剛剛好 (Just enough)”思想，即開發(fā)中的活動(dòng)及制品既不要太多也不要太少，剛好即可 軟件工程課程 概論 131/151 ? 反饋（ Feedback） 及時(shí)有效的反饋能確定開發(fā)工作是否正確，及時(shí)發(fā)現(xiàn)開發(fā)工作的偏差并加以糾正。 因此，項(xiàng)目計(jì)劃應(yīng)具有可塑性，有變動(dòng)的余地。 軟件工程課程 概論 122/151 ? 對變更及時(shí)做出反應(yīng)高于遵循計(jì)劃 任何軟件項(xiàng)目的開發(fā)都應(yīng)該制訂一個(gè)項(xiàng)目計(jì)劃，以確定各開發(fā)任務(wù)的優(yōu)先順序和起止日期。 要想通過合同談判的方式，將需求固定下來常常是困難的。 好的必要的文檔仍是需要的，它能幫助我們理解軟件做什么，怎么做以及如何使用，但軟件開發(fā)的主要目標(biāo)是創(chuàng)建可運(yùn)行的軟件。 軟件工程課程 概論 120/151 ? 可運(yùn)行軟件高于詳盡的文檔 通過執(zhí)行一個(gè)可運(yùn)行的軟件來了解軟件做了什么，遠(yuǎn)比閱讀厚厚的文檔要容易得多。 軟件是由人組成的團(tuán)隊(duì)來開發(fā)的，與軟件項(xiàng)目相關(guān)的各類人員通過充分的交流和有效的合作，才能成功地開發(fā)出得到用戶滿意的軟件。籠統(tǒng)的講就是， “ 剛剛好 ” （ Just enough），即開發(fā)中的活動(dòng)及制品既不要太多也不要太少。 ? Agile 聯(lián)盟起草了一個(gè)敏捷軟件開發(fā)宣言，該宣言由四個(gè)價(jià)值觀聲明組成，并提煉出敏捷軟件開發(fā)方法必須遵循的 12條原則。 軟件工程課程 概論 115/151 凈室過程模型 系 統(tǒng) 工 程 需求 收集 代碼 審查 盒結(jié)構(gòu)規(guī)約 形式化設(shè)計(jì) 正確性驗(yàn)證 代碼 生成 統(tǒng)計(jì) 使用 測試 認(rèn)證 測 試 計(jì) 劃 增量 1 需求 收集 代碼 審查 盒結(jié)構(gòu)規(guī)約 形式化設(shè)計(jì) 正確性驗(yàn)證 代碼 生成 統(tǒng)計(jì)使用測試 認(rèn)證 測 試 計(jì) 劃 需求 收集 代碼 審查 盒結(jié)構(gòu)規(guī)約 形式化設(shè)計(jì) 正確性驗(yàn)證 代碼 生成 統(tǒng)計(jì)使用測試 認(rèn)證 測 試 計(jì) 劃 增量 2 增量 3 軟件工程課程 概論 116/151 內(nèi)容摘要 ? 計(jì)算機(jī)軟件 ? 軟件工程 ? 軟件過程 ? 軟件過程模型 ? 敏捷軟件開發(fā) ? CASE工具與環(huán)境 軟件工程課程 概論 117/151 敏捷軟件開發(fā) ? 軟件開發(fā)的新挑戰(zhàn) ?快速的市場進(jìn)入時(shí)間，要求高生產(chǎn)率 ?快速變化的需求 ?快速發(fā)展的技術(shù) ? 傳統(tǒng)的軟件開發(fā)方法 ?強(qiáng)調(diào)過程 ?強(qiáng)調(diào)文檔 ?開發(fā)人員負(fù)擔(dān)過重 稱為重載 (Heavyweight)方法 軟件工程課程 概論 118/151 ? 針對上述問題，產(chǎn)生了一系列輕載(Lightweight)方法，如 XP、 SCRUM等。 ? 形式化方法用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)語言和語義描述功能規(guī)約和設(shè)計(jì)規(guī)約，通過數(shù)學(xué)的分析和推導(dǎo)，易于發(fā)現(xiàn)需求的岐義性、不完整性和不一致性，易于對分析模型、設(shè)計(jì)模型和程序進(jìn)行驗(yàn)證。 軟件工程課程 概論 114/151 形式方法模型 ? 形式化方法（ formal methods）是建立在嚴(yán)格數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上的一種軟件開發(fā)方法。T、 Ericsson、 HP公司的經(jīng)驗(yàn)，有的軟件復(fù)用率高達(dá) 90%以上，產(chǎn)品上市時(shí)間可縮短 2～ 5倍，錯(cuò)誤率減少 5～10倍，開發(fā)成本減少 15%～ 75%。 ?評價(jià)構(gòu)件的復(fù)用情況，以改進(jìn)可復(fù)用構(gòu)件，同時(shí)對新開發(fā)的部分進(jìn)行評價(jià)，并向構(gòu)件工程推薦候選構(gòu)件。 ?開發(fā)那些未找到合適構(gòu)件的應(yīng)用部分。 ?在可復(fù)用構(gòu)件庫中查找合適的構(gòu)件（也可購買第三方的構(gòu)件）。 軟件工程課程 概論 112/151 ? 應(yīng)用系統(tǒng)工程的目的是使用可復(fù)用構(gòu)件組裝應(yīng)用系統(tǒng)。 ?對候選構(gòu)件進(jìn)行可變性分析，以適應(yīng)多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的需要。 軟件工程課程 概論 107/151 噴泉模型 軟件工程課程 概論 108/151 ? 噴泉模型是一種支持 面向?qū)ο?開發(fā)的模型 ? 體現(xiàn) 迭代 和 無間隙 特征 – 迭代 ：各開發(fā)活動(dòng)常常重復(fù)工作多次，相關(guān)的功能在每次迭代中隨之加入演進(jìn)的系統(tǒng) – 無間隙 ：開發(fā)活動(dòng)之間不存在明顯的邊界 軟件工程課程 概論 109/151 ? 支持軟件 復(fù)用 （ reuse） ? 利用預(yù)先包裝好的軟件 構(gòu)件 （包括組織內(nèi)部開發(fā)的構(gòu)件和現(xiàn)存商品化構(gòu)件COTS）來構(gòu)造應(yīng)用系統(tǒng) 基于構(gòu)件的開發(fā)模型 軟件工程課程 概論 110/151 領(lǐng)域分析 構(gòu)件可變性 分析 構(gòu)建 可復(fù)用構(gòu)件 領(lǐng)域模型 領(lǐng)域基準(zhǔn) 體系結(jié)構(gòu)圖 可復(fù)用 構(gòu)件庫 分析 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 獲取構(gòu)件 構(gòu)件特化 和修改 評價(jià) 構(gòu)件組裝 和測試 開發(fā)未找到 構(gòu)件的部分 應(yīng)用系統(tǒng)工程 應(yīng)用系統(tǒng) 領(lǐng)域工程 軟件工程課程 概論 111/151 ? 領(lǐng)域工程的目的是構(gòu)建領(lǐng)域模型、領(lǐng)域基準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)和可復(fù)用構(gòu)件庫。 ? 如果發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)太大，開發(fā)者和客戶無法承受，則項(xiàng)目就可能因此而終止。 軟件工程課程 概論 104/151 ? 1988年提出 ? 是瀑布模型和演化模型的結(jié)合，并增加了 風(fēng)險(xiǎn)分析 ? 螺旋模型沿著螺線旋轉(zhuǎn)，在四個(gè)象限上分別表達(dá)四個(gè)方面的活動(dòng)，即： ?制定計(jì)劃 ：確定軟件目標(biāo)，選定實(shí)施方案，弄清項(xiàng)目開發(fā)的限制條件 ?風(fēng)險(xiǎn)分析 ：評價(jià)所選的方案，識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)，消除風(fēng)險(xiǎn) ?工程實(shí)施 ：實(shí)施軟件開發(fā)，驗(yàn)證工作產(chǎn)品 ?客戶評估 ：評價(jià)開發(fā)工作，提出修正建議 螺旋模型 軟件工程課程 概論 105/151 軟件工程課程 概論 106/151 ? 螺旋模型出現(xiàn)了一些變種，它可以有 3到6個(gè)任務(wù)區(qū)域。這種原型通常是實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)系統(tǒng)中已明確定義的特性的一個(gè)子集，通過對它的不斷修改和擴(kuò)充，逐步追加新的要求，最后使其演化成最終的目標(biāo)系統(tǒng)。這些原型關(guān)注于目標(biāo)系統(tǒng)的某些特性，而不是全部特性，開發(fā)這些原型時(shí)通常不考慮與探索或?qū)嶒?yàn)?zāi)康臒o關(guān)的功能、質(zhì)量、結(jié)構(gòu)等因素，這種原型通常被廢丟，然后根據(jù)探索或?qū)嶒?yàn)的結(jié)果用良好的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)思想重新設(shè)計(jì)目標(biāo)系統(tǒng)。 ? 演化型（ evolutionary prototyping） 其目的是將原型作為目標(biāo)系統(tǒng)的一部分，通過對原型的多次改進(jìn)，逐步將原型演化成最終的目標(biāo)系統(tǒng)。在前一個(gè)原型需要改進(jìn)，或者需要擴(kuò)展其范圍的時(shí)候，進(jìn)入下一輪原型的迭代開發(fā)。然后快速制訂原型開發(fā)的計(jì)劃，確定原型的目標(biāo)和范圍，采用快速設(shè)計(jì)的方式對其建模，并構(gòu)建原型。一個(gè)原型不必滿足目標(biāo)軟件的所有約束，其目的是能快速、低成本地構(gòu)建原型。 演化模型 軟件工程課程 概論 97/151 增量模型 項(xiàng)目日歷時(shí)間 軟件功能性和特征 1 2 3 4 5 第 2次增量發(fā)布 增量 2 1 2 3 4 5 第 n次增量發(fā)布 增量 n 1 2 3 4 5 第 1次增量發(fā)布 增量 1 ┇ 5 部署（發(fā)布，反饋