小議傳統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)與極限編程

摘要：本文結(jié)合筆者多年實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)軟件開(kāi)發(fā)的傳統(tǒng)方法和開(kāi)發(fā)流程進(jìn)行詳細(xì)介紹，在此基礎(chǔ)上對(duì)極限編程進(jìn)行研究，以期降低計(jì)算復(fù)雜度，提高軟件開(kāi)發(fā)效率。

關(guān)鍵詞：軟件開(kāi)發(fā)；極限編程；復(fù)雜度

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599 （2012） 17-0000-02

從軟件工程的三要素出發(fā)，即方法、工具和過(guò)程，我們可以將軟件工程方法劃分為結(jié)構(gòu)化方法、面向?qū)ο蠓椒ê托问交椒?。所謂結(jié)構(gòu)化方法，是指采用結(jié)構(gòu)化技術(shù)對(duì)系統(tǒng)生命周期進(jìn)行劃分，并完成各個(gè)階段的任務(wù)；所謂面向?qū)ο蠓椒ǎ侵副３指拍詈捅硎痉椒ǖ囊恢滦?，保證各種大型、復(fù)雜的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)活動(dòng)之間的平滑過(guò)渡；所謂形式化方法，是基于數(shù)學(xué)變換的一種將系統(tǒng)規(guī)格說(shuō)明向可執(zhí)行程序進(jìn)行形式化轉(zhuǎn)換的方法。傳統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)方法具有其固有的缺點(diǎn)，那就是無(wú)法在分析階段認(rèn)識(shí)和描述問(wèn)題的原有事物，并以此為基礎(chǔ)分析其功能、數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)。該種分析方式無(wú)法直接映射問(wèn)題域。傳統(tǒng)軟件工程在與客戶(hù)交流溝通方法缺乏堅(jiān)定的原則，未能實(shí)現(xiàn)分析到設(shè)計(jì)的有效轉(zhuǎn)換，因此很容易造成問(wèn)題域和實(shí)際結(jié)果不符，嚴(yán)重影響開(kāi)發(fā)質(zhì)量，造成工程延期。

1 傳統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)的一般流程

1.1 可行性分析。對(duì)于軟件開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)，必須確定軟件項(xiàng)目是否值得開(kāi)發(fā)，對(duì)其在短期內(nèi)獲得價(jià)值的可能性進(jìn)行評(píng)估?？尚行匝芯勘仨毻瓿梢韵氯?xiàng)任務(wù)：（1）確定社會(huì)可行性，要對(duì)現(xiàn)有操作方式、人員素質(zhì)和管理制度能否滿(mǎn)足軟件開(kāi)發(fā)要求進(jìn)行研究；排除項(xiàng)目受妨礙、侵權(quán)等責(zé)任問(wèn)題困擾的可能性；（2）確定經(jīng)濟(jì)可行性，對(duì)項(xiàng)目的投資開(kāi)發(fā)價(jià)值進(jìn)行評(píng)估，估算項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)成本和應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益；（3）確定技術(shù)可行性，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)資源包括硬件、軟件和技術(shù)等進(jìn)行評(píng)估，確保它們能夠?yàn)轫?xiàng)目的實(shí)現(xiàn)提供基礎(chǔ)。

1.2 需求分析。所謂需求性分析，是指開(kāi)發(fā)人員在詳細(xì)分析調(diào)查用戶(hù)要求之后，完整定義用戶(hù)需求的過(guò)程。包括識(shí)別、綜合與分析、編寫(xiě)文檔等都屬于需求分析的任務(wù)。識(shí)別要求包括界面要求即人機(jī)交互要求，滿(mǎn)足軟件運(yùn)行的軟件和硬件環(huán)境要求，待開(kāi)發(fā)軟件的性能指標(biāo)需求。軟件功能需求是指是所開(kāi)發(fā)的軟件所必須具備的功能是其中最為重要的需求。綜合與分析，主要是建立系統(tǒng)邏輯模型。編寫(xiě)需求分析的文檔，是指采用規(guī)劃的方法描述開(kāi)發(fā)人員和用戶(hù)的分析結(jié)果，作為日后各項(xiàng)工作的基礎(chǔ)，并編成《需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)》；《初步用戶(hù)使用手冊(cè)》反映用戶(hù)功能界面和具體使用要求；《確認(rèn)測(cè)試計(jì)劃》是驗(yàn)收和確認(rèn)的主要依據(jù)；《項(xiàng)目開(kāi)發(fā)計(jì)劃》是進(jìn)行詳細(xì)分析的依據(jù)。

1.3 過(guò)程設(shè)計(jì)。首先是概要設(shè)計(jì)，是邏輯模型向物理模型轉(zhuǎn)換的過(guò)程，將軟件需求轉(zhuǎn)變成軟件程序就是軟件的概要設(shè)計(jì)過(guò)程。對(duì)于概要設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，要完成的任務(wù)包括整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、概要設(shè)計(jì)文檔編寫(xiě)。設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)需要根據(jù)功能需求將一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)分成幾個(gè)部分，每個(gè)模塊的功能確定要以具體需求為準(zhǔn)，然后對(duì)各個(gè)模塊間的相互調(diào)用關(guān)系進(jìn)行確定，最后確定模塊間的接口連接方式。對(duì)于需要處理大量數(shù)據(jù)的大型系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是非常重要的。包括《測(cè)試計(jì)劃》、《概要設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)》、《數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)》、《用戶(hù)手冊(cè)》在內(nèi)的文檔都是概要設(shè)計(jì)階段所需文檔。其次是詳細(xì)設(shè)計(jì)。具體來(lái)說(shuō)，詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程包括以下四項(xiàng)任務(wù)：（1）設(shè)計(jì)各個(gè)模塊的算法。對(duì)系統(tǒng)的每個(gè)模塊算法進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)是該項(xiàng)任務(wù)的基本要求，并用詳細(xì)的算法描述每個(gè)模塊的處理過(guò)程；（2）設(shè)計(jì)模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。該項(xiàng)任務(wù)要求準(zhǔn)確定義需求分析和概要設(shè)計(jì)中要求的數(shù)據(jù)類(lèi)型；（3）設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的物理性質(zhì)；（4）編寫(xiě)整個(gè)軟件工作的詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。偽碼的設(shè)計(jì)應(yīng)該包含于《詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)》之中，偽碼是一種設(shè)計(jì)語(yǔ)言，用于描述模塊算法及細(xì)節(jié)處理。

1.4 編碼及測(cè)試。在程序編碼中，對(duì)程序語(yǔ)言的選擇要對(duì)以下四點(diǎn)加以注意：（1）軟件運(yùn)行的環(huán)境；（2）軟件開(kāi)發(fā)人員的知識(shí)面；（3）項(xiàng)目應(yīng)用的領(lǐng)域；（4）正確的軟件開(kāi)發(fā)方法。從軟件程序的設(shè)計(jì)風(fēng)格來(lái)看，必須考慮四點(diǎn)因素：（1）輸入輸出結(jié)束標(biāo)志和其語(yǔ)句構(gòu)造；（2）程序設(shè)計(jì)的效率；（3）對(duì)編碼進(jìn)行程序化的規(guī)范；（4）數(shù)據(jù)的注釋說(shuō)明。

1.5 后期維護(hù)。軟件在投入使用之后，就進(jìn)入了軟件生命周期中最長(zhǎng)的一個(gè)階段，即軟件維護(hù)階段。軟件維護(hù)主要包括以下四種類(lèi)型：1.預(yù)防性維護(hù)，目的是提高軟件的可維護(hù)性和可靠性，及時(shí)維修軟件；2.完善性維護(hù)，目的是滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)軟件的各種功能和性能要求；3.適應(yīng)性維護(hù)，目的是適應(yīng)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)和硬件環(huán)境的迅速變化而進(jìn)行的維護(hù)工作；4.校正性維護(hù)，許多在開(kāi)發(fā)過(guò)程中未能被發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤會(huì)在軟件交付使用之后浮現(xiàn)出來(lái)，這時(shí)就需要對(duì)軟件進(jìn)行校正性維護(hù)。

2 極限編程

2.1 極限編程的定義。作為一種軟件開(kāi)發(fā)方式，極限編程具有嚴(yán)謹(jǐn)、周密、輕量和靈巧等特點(diǎn)。極限編程的開(kāi)發(fā)方法是對(duì)復(fù)雜的開(kāi)發(fā)過(guò)程進(jìn)行分解，然后對(duì)分解后的相對(duì)簡(jiǎn)單的小周期進(jìn)行處理，總體上說(shuō)接近于螺旋式。在極限編程模式下，無(wú)論是客戶(hù)還是開(kāi)發(fā)人員都能夠?qū)浖倪M(jìn)度、變化、待解決問(wèn)題和潛在困難進(jìn)行清楚地了解，方便開(kāi)發(fā)人員和客戶(hù)對(duì)程序開(kāi)發(fā)過(guò)程進(jìn)行及時(shí)地反饋和交流。人與人之間互相合作是極限編程最為強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)，人在軟件開(kāi)發(fā)中的優(yōu)勢(shì)在其開(kāi)發(fā)過(guò)程中被充分體現(xiàn)出來(lái)。即使是在軟件生命周期的后期，極限編程都能夠?qū)蛻?hù)的需求變化進(jìn)行及時(shí)的響應(yīng)。包括編碼規(guī)范、系統(tǒng)隱喻、現(xiàn)場(chǎng)客戶(hù)、小型發(fā)布、代碼集體所有權(quán)、持續(xù)集成、測(cè)試、規(guī)劃策略方法、簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)等都是極限編程所采取的有效方式。

2.2 極限編程核心思想描述。溝通、簡(jiǎn)單、反饋、勇氣是極限編程具有的四大核心思想。在這四大核心思想的指導(dǎo)下，極限編程能夠減輕壓力和開(kāi)發(fā)報(bào)復(fù)，激發(fā)人的潛力、更好地幫助客戶(hù)理解軟件。對(duì)我們學(xué)習(xí)和理解快速變化和多樣化的開(kāi)發(fā)技術(shù)來(lái)說(shuō)，極限編程精神具有很好的啟發(fā)作用。學(xué)習(xí)好極限編程的關(guān)鍵在于要用在編程實(shí)踐中堅(jiān)持“溝通、簡(jiǎn)單、反饋、勇氣”的態(tài)度；本著愉快輕松的心情來(lái)感受極限編程的實(shí)踐思想；在實(shí)踐之后對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)認(rèn)真的反饋分析。極限編程的核心思想從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看是為了能更好地節(jié)約成本，降低計(jì)算復(fù)雜度，因此必須做到盡早發(fā)現(xiàn)軟件系統(tǒng)的錯(cuò)誤。盡早發(fā)現(xiàn)和解決較短周期子模塊中的問(wèn)題，并對(duì)代碼質(zhì)量進(jìn)行測(cè)試是極限編程最為強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)。

2.3 極限編程的過(guò)程描述。第一，開(kāi)發(fā)過(guò)程要講究計(jì)劃性，遵循持續(xù)和循序漸進(jìn)的原則，每?jī)芍芸蛻?hù)要根據(jù)成本和商務(wù)價(jià)值對(duì)需要實(shí)現(xiàn)的特性進(jìn)行選擇，開(kāi)發(fā)人員必須認(rèn)真估算候選特性的成本。第二，工作實(shí)踐背景，對(duì)于極限編程團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，項(xiàng)目需要在一個(gè)全開(kāi)放的場(chǎng)所中，由客戶(hù)、測(cè)試人員和所有的開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)工作才算完整。第三，簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，團(tuán)隊(duì)在簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)過(guò)程中要確保設(shè)計(jì)與系統(tǒng)功能相匹配，在保證能表達(dá)出開(kāi)發(fā)思想的前提下不能包含任何重復(fù)代碼，盡量少地使用代碼。第四，客戶(hù)期望的特性可以根據(jù)腳本語(yǔ)言進(jìn)行定義，并進(jìn)行自動(dòng)驗(yàn)收測(cè)試，確保該特性能夠工作。第五，驅(qū)動(dòng)測(cè)試，作為一個(gè)驗(yàn)證的過(guò)程，對(duì)單元測(cè)試進(jìn)行編寫(xiě)要盡量避免功能數(shù)量和驗(yàn)證的反饋循環(huán)。第六，結(jié)對(duì)編程，在同一臺(tái)機(jī)器上面由兩個(gè)程序員共同完成是所有采用極限編程方法開(kāi)發(fā)的軟件產(chǎn)品所具有的特性。第七，持續(xù)集成，對(duì)于軟件系統(tǒng)來(lái)說(shuō)完整性的保持至關(guān)重要，由此可實(shí)現(xiàn)代碼的自由拆入和集成。第八，為了保持代碼盡可能干凈，具有表達(dá)力的特性，對(duì)已經(jīng)腐化的代碼要采用重構(gòu)的方法進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。第九，為了能更直觀地展現(xiàn)系統(tǒng)各個(gè)單獨(dú)模塊，可以將整個(gè)系統(tǒng)聯(lián)系在一起，將其全局視圖看作是整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)未來(lái)影像。

3 結(jié)論

綜上所述，相對(duì)于傳統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)方法來(lái)說(shuō)，極限編程具有無(wú)可比擬的優(yōu)越性，能夠有效解決因需求量變化和員工變動(dòng)給軟件開(kāi)發(fā)帶來(lái)的效率下降和開(kāi)發(fā)周期延長(zhǎng)等問(wèn)題，大大降低計(jì)算復(fù)雜度，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤從而節(jié)省后期修改成本，提高軟件開(kāi)發(fā)效率，更好地適應(yīng)當(dāng)今商業(yè)信息時(shí)代經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的要求。

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