learn-tech/专栏/软件工程之美/05敏捷开发到底是想解决什么问题?.md
2024-10-16 11:00:45 +08:00

259 lines
18 KiB
Markdown
Raw Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters

This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.

因收到Google相关通知网站将会择期关闭。相关通知内容
05 敏捷开发到底是想解决什么问题?
你好,我是宝玉,我今天想跟你聊聊“敏捷开发”。
关于敏捷开发的实际应用,现在无外乎有以下几种常见的情形:
很多团队想敏捷开发,但不知道该怎么上手;
有的团队已经应用了一些敏捷开发的实践,然而效果不理想,不知道是敏捷开发的问题,还是自己实践方式不得当;
有的团队听说了敏捷开发,但是并不知道它是什么。
为什么会这样呢?今天我们就围绕敏捷开发来谈一谈,看看敏捷开发是什么,能帮助我们解决哪些问题,要不要实施敏捷开发,以及怎么能应用好敏捷开发。
什么是敏捷开发?
那什么是敏捷开发呢?有人认为:
敏捷开发就是 Scrum、极限编程
敏捷开发就是每天站立会议、每两周一个 Sprint字面意思是冲刺可以理解为迭代
敏捷开发就是把需求变成故事,把故事写在便签上贴到白板,然后根据状态移动到不同的列;
敏捷开发就是用看板软件来管理项目。
然而,这些是敏捷开发的真正含义吗?
要理解敏捷开发,我们先要了解其诞生背景。在 2001 年那会,瀑布模型还是主流,我们知道,瀑布模型是一种“重型”的开发模式,整个流程走完通常周期很长,少则数月,多则数年。长周期导致风险增加、难以响应变化。
于是由瀑布模型衍生出很多模型试图去改善瀑布模型存在的问题我已经在上一篇文章中给你介绍了一些。不过除了介绍的那些以外在当时还有一些不怎么有名而现在却如雷贯耳的轻量级开发方法例如极限编程Extreme ProgrammingXP、Scrum 等。
2001 年初17 位代表上述各种轻量级软件开发过程流派的领军人物聚集在一起,讨论替代瀑布模型这种重量级软件开发过程的新方法。
但是没能达成一致,所以退而求其次,把大家都认同的理念整理出来,也就是后来的敏捷宣言。这些人还一起成立了敏捷联盟。
图片来源:敏捷开发宣言
我们再回头来看前面大家对敏捷的定义,其实都是在从方法论、工具等方面解释敏捷开发。而敏捷宣言指出:
敏捷不是一种方法论,也不是一种软件开发的具体方法,更不是一个框架或过程,而是一套价值观和原则。
现实中关于敏捷的讨论,更多的是在讨论各种方法论和工具。不可否认,这些方法论和工具,能帮助团队“敏捷”起来,但它们和敏捷开发之间的关系,更像是“术”和“道”的关系。
各种敏捷框架、方法论和工具,就像是“术”,告诉你敏捷开发的方式,而敏捷则是“道”,是一套价值观和原则,指导你在软件项目开发中做决策。
这么说还是比较抽象,我给你举个例子。
敏捷开发中流行的站立会议,主要目的是为了保证团队成员充分的沟通,遇到困难可以及时寻求帮助。但是如果每天的站立会议流于形式,并不能起到有效的目的,则应该减少频度,甚至取消换成其他方式。
要不要在你的项目开发中使用站立会议,判断的依据就在于这样做是不是符合敏捷的价值观和原则。
也就是说,当你开发做决策的时候,遵守了敏捷开发的价值观和原则,不管你是不是用 Scrum 或者极限编程,那么都可以算是敏捷开发。
敏捷开发想解决什么问题?
如果你仔细读了敏捷宣言,你会发现,宣言中右边的内容其实都是瀑布模型核心的内容:流程和工具、详尽的文档、合同谈判、遵循计划。
虽然敏捷开发并未对瀑布模型的价值进行否定,但也表明了瀑布模型做的还不够好,同时提出了一套自己的价值观。
比如说,我们开始做一个新项目,需要从客户那里收集整理需求,如果按照传统的软件开发模式,我们需要在开发前获得所有需求,然后和客户签订合同,在发布前都不会轻易修改需求。
但是如果我们采用敏捷开发模式来开发项目,那这样做显然违背敏捷的价值观:“客户合作高于合同谈判”。
所以如果是敏捷开发,在每个迭代后,都应该向客户收集反馈,然后在后面的迭代中,酌情加入客户反馈修改的内容。
结合敏捷开发提出的背景,你其实不难发现,敏捷开发就是想解决瀑布模型这样的重型软件开发方法存在的问题,用一种轻量的、敏捷的方法来改善甚至是替代它。
这些年敏捷开发也是一直这么做的。瀑布模型的典型问题就是周期长、发布烦、变更难,敏捷开发就是快速迭代、持续集成、拥抱变化。
如果用敏捷的方式盖房子
在讲瀑布模型的时候,我拿盖房子举了个例子,如果改成用敏捷开发的模式盖房子,则会是这样子的:
客户想要盖一栋房子(初步的想法)。
产品经理和客户进行了初步的沟通,把用户的需求写成了一个个用户故事(用简单的用户故事代替繁重的需求文档),例如:
作为一个上班族,我想要一个卧室,以便于休息;
作为一个家庭主妇,我想要一个厨房,以便于做饭。
施工人员根据用户故事和客户进一步沟通(客户合作高于合同谈判),然后对用户故事进行设计和实现;
每个用户故事开发时,还要给一个测试机器人编写测试脚本,让机器人可以自动测试(大量采用自动化测试),并且做好的用户故事可以随时被测试验收(随时发布,持续集成);
每个 Sprint 四个星期时间(时间盒子,迭代时间固定);
第一个 Sprint 搭了个草棚,一张床就是卧室,厕所就挖了一个坑,厨房还来不及搭建(每个 Sprint 会选择高优先级的用户故事),屋顶还在漏水(每个 Sprint 会定期发布,客户可以随时看到可用版本,即使还不完整);
第二个 Sprint 有了简易厨房,同时修复了屋顶漏水的毛病(每个 Sprint 不仅完成用户故事,还会修复 Bug
第三个 Sprint 升级成了小木屋,但是忘记加上窗户(敏捷推崇自动化测试,但可能会测试不完备);
第四个 Sprint 升级成了砖瓦房,窗户也开好了,客户可以入住。但是这时候客户发现一家三口的话,完全不够用,需要扩建到 3 个卧室。于是决定下个迭代改成 3 个卧室(咱们还是讨论情感 房子 票子 比较好
第五个 Sprint升级成了 3 个卧室,升级过程中把厨房下水道弄坏了(迭代过程中可能会导致质量不稳定);
第六个 Sprint修复了下水道的问题房子也装修好了迭代中不断完善
客户验收使用(上线)。
用敏捷开发的方式,不再像瀑布模型那样有严格的阶段划分,会在迭代中不断完善;不再写很多文档,而是和客户一起紧密合作;不再抵制需求变更,而是即时响应变更;不再等到测试阶段才发布,而是随时发布,客户随时可以看到东西。
当然,采用敏捷开发的模式也存在一些问题,例如全程需要客户参与,由于测试相对少一些 ,问题也会相应多一些。
敏捷开发和瀑布模型的差异
由于我大学时学软件工程,那时学的就是瀑布模型,毕业后很多年的项目开发都是以瀑布模型为主的,所以我在刚开始去看敏捷开发,总会以瀑布模型的方式类比敏捷开发,实践的时候也难以摆脱瀑布模型的影响。
直到近些年,我完整的在日常项目中反复实践敏捷开发,才逐步领会到瀑布模型和敏捷开发的一些差别。
这些年敏捷开发,已经逐步发展出一套 “Scrum + 极限编程 + 看板” 的最佳实践Scrum 主要用来管理项目过程,极限编程重点在工程实践,而看板将工作流可视化。
我将基于 Scrum 和极限编程的实践,来对比一下敏捷开发模型和瀑布模型的差异。
敏捷开发是怎么做需求分析的?
瀑布模型的一个重要阶段就是需求分析,要有严谨的需求分析,产生详尽的需求分析文档。而敏捷开发的需求,主要是来源于一个个小的用户故事,用户故事通常是写在卡片上的一句话,在 Sprint 的开发中,再去确认需求的细节。
比如一个用户登录网站的需求,在用户故事里面就是一句话:
作为用户,我想登录网站,这样可以方便浏览。
好处是减少了大量需求文档的撰写,可以早些进入开发。但这个对开发人员在需求理解和沟通的能力上要求更高了。
敏捷开发是怎么做架构设计的?
瀑布模型在需求分析完了以后,就需要根据需求做架构设计。而在敏捷开发中,并不是基于完整的用户需求开发,每个 Sprint 只做一部分需求,所以是一种渐进式的架构设计,当前 Sprint 只做适合当前需求的架构设计。
这种渐进式的架构设计,迭代次数一多,就会出现架构满足不了需求的现象,产生不少冗余代码,通常我们叫它技术债务,需要定期对系统架构进行重构。
敏捷开发怎么保证项目质量?
瀑布模型在编码完成后,会有专门的阶段进行测试,以保证质量。在敏捷开发的 Sprint 中,并没有专门的测试阶段,这就依赖于开发功能的同时,要编写单元测试和集成测试代码,用自动化的方式辅助完成测试。
相对来说,这种以自动化测试为主的方式,质量确实是要有些影响的。
微软的 Windows 就是个很好的例子,在 Windows 10 之前Windows 的开发模式是传统的类瀑布模型有很长一段测试的时间质量有很好的保障Windows 10 开始,采用的是敏捷开发的模式,每月发布更新,稳定性要稍微差一些。
敏捷开发是怎么发布部署的?
瀑布模型通常在编码结束后,开始部署测试环境,然后在测试阶段定期部署测试环境。测试验收通过后,发布部署到生产环境。
在敏捷开发中,这种持续构建、持续发布的概念叫持续集成,因为整个过程都是全自动化的,每次完成一个任务,提交代码后都可以触发一次构建部署操作,脚本会拿最新的代码做一次全新的构建,然后运行所有的单元测试和集成测试代码,测试通过后部署到测试环境。
持续集成是一个非常好的实践,极大的缩短和简化了部署的流程,而且自动化测试的加入也很好的保证了部署产品的质量。前期搭建整个持续集成环境需要一定技术要求。
敏捷开发的 Sprint 和迭代模型的迭代有什么区别?
在上一章我介绍了增量模型和迭代模型,这两种也是一种快速迭代的方式,那么敏捷开发和迭代模型的区别是什么呢?
我们假设有两个团队都要实现一个简单的用户系统一个团队用迭代模型一个团队用敏捷开发Scrum一个迭代 /Sprint 的时间周期都是 2 周10 个工作日)。
迭代模型所在的团队,产品经理会先花 2 天时间去分析需求,写成需求分析文档,架构师会花 3 天时间来做设计,程序员会花 3 天时间编码,测试再花 2 天时间去测试,最后上线用户系统。
再看敏捷开发的团队Product Owner类似于产品经理会把需求拆分成了几个简单的用户故事用户登录、用户注册、找回密码、修改资料然后放到当前 Sprint 的 Backlog任务清单Team开发团队成员开始从 Backlog 选择用户故事。
程序员 A 选了“用户登录”这个用户故事,他会去找 Product Owner 确认需求细节,之后动手实现这个用户故事。
功能完成后,同时程序员 A 还写了单元测试代码和集成测试代码,对登录的功能写了自动化测试。完成后,通过持续集成工具测试和部署到测试环境。部署完成后,用户登录功能就可以进行使用了。
这个过程,程序员 A 可能花了 4 天时间做完“用户登录”这个用户故事之后他又开始继续选取“找回密码”的用户故事来做4 天时间也完成了。
其他程序员也和程序员 A 一样,他们也会从 Backlog 选择一些用户故事来做。
当团队中第 1 个用户故事部署完之后,测试人员就开始帮助测试,发现的 Bug 都提交到了 Backlog程序员们在完成用户故事后开始着手修复这些 Bug正好在最后 2 天都修复完成。
从上面的例子,你可以看出,迭代模型本质上是一个小瀑布模型,所以在一个迭代里面,需要完整的经历从需求分析,到设计、编码、测试这几个完整的阶段。
所以像瀑布模型一样,刚开始测试的时候是不稳定的,到测试后期才逐步稳定下来,一般迭代前期也会相对轻松一点,而后期测试阶段可能会时间很紧张。
敏捷开发的 Sprint 中,没有像瀑布模型那样严格的开发阶段划分,而是一个个循环迭代的 Sprint。举例来说一个瀑布模型的项目可能会按照阶段分成2 周需求分析2 周设计4 周编码2 周测试,然后上线发布,一共 10 周。如果用敏捷开发的方式来进行,那么可能会是每 2 周一个 Sprint每个 Sprint 结束后,都会发布上线,每次发布的可能只是完整功能的一部分,但是每次发布的都是一个可用的版本,通过多个 Sprint 的迭代,最终完成项目开发。
具体到每一个 Sprint 的开发周期中,在一个 Sprint 中会有多个小的开发任务,这些开发任务主要是新功能的开发和 Bug 的修复。由于每个 Sprint 周期很短,所以不能像瀑布模型那样有充足的时间去做需求分析、设计和测试,那么敏捷开发中怎么保证质量呢?
在敏捷开发中,通常用“用户故事”这样的方式来代替传统的需求分析,也就是以用户故事的形式,对一个需求进行简单的描述,配合关键的测试用例,并且和需求方的紧密沟通,让开发人员可以理清楚需求;通过“只做刚刚好的设计”来节约设计上的时间;通过“自动化测试”、“持续集成”来提升测试效率。
相对来说,敏捷开发中,整个 Sprint 的节奏是比较恒定,产品也是相对稳定的,即使用户故事没有完成,也不影响版本的发布。
因此,敏捷开发更注重软件开发中人的作用,需要团队成员以及客户之间的紧密协作。
该不该选择敏捷开发?
该不该选择敏捷开发,是很多团队纠结的问题。毕竟关于敏捷,有很多在中国落地失败的例子,是不是这种方法在国内水土不服?
其实,敏捷开发无论国内还是国外,大厂还是小厂,都已经有无数成功案例。这些年,软件工程中一些好的实践,像持续集成、测试驱动开发、结对编程、看板等都来自于敏捷开发。可以肯定,敏捷开发是一种非常好的软件开发模式。
但在应用上,也确实需要满足一些条件才能用好,例如:
团队要小,人数超过一定规模就要分拆;
团队成员之间要紧密协作,客户也要自始至终深度配合;
领导们的支持。敏捷需要扁平化的组织结构,更少的控制,更多的发挥项目组成员的主动性;
写代码时要有一定比例的自动化测试代码,要花时间搭建好源码管理和持续集成环境。
所以在选择敏捷开发这个问题上,你先要参考上面这些条件。
因为敏捷开发对项目成员综合素质要求更高,做计划要相对难一些。如果团队大、客户不配合、领导不支持,再好的敏捷方法也很难有效实践起来。
如果你要实践敏捷开发,建议先找个小项目进行试点,能证明可行了,再进一步推广。有条件的话,可以和一些顾问公司合作,请人做专门的培训和指导。
如果不具备条件,应该考虑先把其中一些好的实践用起来,比如说持续集成、每日站会、自动化测试等。
总结
我们今天一起学习了什么是敏捷开发,也就是敏捷开发是一套价值观和原则。也对比了瀑布模型和敏捷开发,其中的差异还是很大的。
瀑布模型面向的是过程,而敏捷开发面向的是人。敏捷开发要解决的,恰恰是瀑布模型中存在的一些问题。
最后,在要不要用敏捷开发这个问题上,不用过于纠结,看好敏捷开发,那就放心去用,觉得时机还不成熟、还不够了解,就先试点或者只是先借鉴其好的实践。
软件开发,最核心的是人,而不是用什么方法,以前没有敏捷开发只有瀑布模型的时候,也一样诞生了大量伟大的软件,像 Windows、Office。现在有敏捷开发更多的是让我们多了一些选择。
在下一篇文章,还会再从大厂如何应用敏捷开发的角度,继续讲一讲敏捷开发的应用。
另外,敏捷开发涉及内容还是比较多,如果想有更多了解,可以阅读一些书籍作为专栏的补充。
除了“学习攻略”中推荐的一些书,还有像《用户故事与敏捷方法》《敏捷武士︰看敏捷高手交付卓越软件》等这些敏捷实践的书籍也可以辅助看看。