極限編程在用電信息采集系統(tǒng)中的實踐探討

張鴻鳴

摘要：極限編程是敏捷的和基于實踐的軟件開發(fā)方法學。目前國際上最有影響力的軟件過程方法有：Rational統(tǒng)一過程（RUP），敏捷過程（AP），極限編程（XP），微軟過程（MP）。通過介紹極限編程的特點及其在一個用電信息采集系統(tǒng)項目實際開發(fā)中的成功實踐，探討研究了極限編程對于中小型需求易變的軟件開發(fā)項目應(yīng)用的優(yōu)勢和不足。

關(guān)鍵詞：敏捷開發(fā)；極限編程；用電信息采集管理系統(tǒng)

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）25-0218-02

Abstract：Extreme programming is agile and practice-based software development methodology.At present，the most influential international software process methods are：Rational Unified Process（RUP），Agile Process （AP），Extreme Programming（XP），Microsoft Process（MP）.By introducing the characteristics of extreme programming and its successful practice in the actual development of a project of electricity consumption information collection and system，this paper discusses the advantages and disadvantages of extreme programming for small and medium-sized software development projects with variable demand.

Key words：agile development；extreme programming；electricity information collection and management system

隨著計算機和通信技術(shù)的不斷進步，新類型、新版本的設(shè)備涌現(xiàn)及不斷升級，與此同時，新的操作系統(tǒng)、新的程序設(shè)計語言、新的通訊方式、新的應(yīng)用程序使得軟件的生存周期大大地縮短了。同時，這一系列產(chǎn)品及軟件服務(wù)的出現(xiàn)，原有的軟件系統(tǒng)已不能滿足日夜增長的工作生活的需要。為此，軟件研究人員需要不斷探索新的軟件開發(fā)方法。敏捷開發(fā)就是在這一背景下提出的一種新概念。其是一種以人為核心的、迭代循序漸進的軟件開發(fā)方法，目前有極限編程XP（Extreme Programming）、Cockburn水晶系列方法和SCRUM等方法，其中極限編程以其靈活、高效的編程方式得到了許多程序開發(fā)工作者的青睞。國家電網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)開發(fā)采用了極限編程的開發(fā)方法，其靈活、高效的特點最大限度地保證了系統(tǒng)的成功開發(fā)及運行。

1 極限編程概述

1996年，Kent Beck提出了一種敏捷軟件開發(fā)方法——極限編程。XP是敏捷開發(fā)的代表，具有輕巧靈活、“紀律性”等特點。極限編程是以一系列價值觀、指導原則為基礎(chǔ)的，在此基礎(chǔ)之上擴展出一系列的實踐和行為。如圖1所示，極限編程是由相互之間共同作用的四個要點組成的，各要點組合成一個整體、共同作用，最后得到高質(zhì)量的產(chǎn)品服務(wù)于用戶。

1.1 極限編程的價值觀

最初的極限編程只提出了四條價值觀，后來加入了第五條，共有：溝通、簡單、反饋、勇氣和尊重。

（1） 溝通?？蛻粜鑼⑾到y(tǒng)的明確需求告知系統(tǒng)開發(fā)者，這一任務(wù)是通過文檔來完成的。

（2） 簡單。極限編程秉持簡潔、明朗、高效的編碼風格，以最簡模式保證系統(tǒng)的正常運行。

（3） 反饋。系統(tǒng)初始設(shè)計時難免存在缺陷，可以通過編寫測試模塊來驗證代碼的正確性。

（4） 勇氣。極限編程提倡面對壓力做正確的判斷并敢于付諸行動。

（5） 尊重。團隊成員之間應(yīng)該相互尊重彼此，不應(yīng)因為溝通不暢等問題導致延誤工作。

價值觀是在特定情形下是否能夠按時按量、高質(zhì)量完成一項工作的內(nèi)在驅(qū)動力，直接體現(xiàn)在團隊成員處事原則和行為實踐當中。極限編程的五條價值觀構(gòu)成了一個有機的整體，任何一條都不應(yīng)該被孤立看待。

1.2 極限編程的主要原則

極限編程的主要原則與價值觀相比，更加具體化，同時，其還是連接行為實踐和價值觀的橋梁。

（1） 反饋迅速。極限編程要求在與客戶的不斷接觸中，迅速的理解客戶的反饋意見，掌控系統(tǒng)的開發(fā)進程。

（2） 假設(shè)簡單。極限編程要求在最可能短的時間內(nèi)將用戶不斷變化的需求轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品，因此提出合理、簡單的假設(shè)顯得尤為重要。

（3） 增量變化。極限編程采用逐步推進工作進程的方式，逐步完成系統(tǒng)的開發(fā)工作。

（4） 包容變化。軟件開發(fā)過程中會不斷出現(xiàn)各種變化情況，極限編程要求能夠及時處理、解決這些問題，保證工作進度。

1.3 極限編程的實踐行為

常規(guī)的軟件開發(fā)過程描述了四種典型的實踐行為，即框架設(shè)計、交流溝通、代碼編寫和軟件測試。極限編程也不例外，也描述了這四種實踐行為。

（1） 框架設(shè)計。極限編程體現(xiàn)的是簡單設(shè)計的原則，在實際工程中項目需求是會經(jīng)常變化的，一個良好的設(shè)計框架需要能夠適應(yīng)不斷變化的項目需求。

（2） 交流溝通。交流溝通是極限編程的基礎(chǔ)，其不依賴于正式的書面文檔，更強調(diào)高質(zhì)量的口頭交流。

（3） 代碼編寫。極限編程開發(fā)方法中最重要的產(chǎn)出就是軟件代碼，這里談?wù)摰氖谴a本身而不是代碼注釋。endprint

（4） 軟件測試。極限編程采用自動化測試工具，在代碼重構(gòu)前后都進行準確性和缺陷測量方面的測試。

2 極限編程的開發(fā)過程

極限編程的開發(fā)過程分為前期探索階段、中期規(guī)劃階段和后期實施階段。如圖2所示。

極限編程前期的主要工作放在探索項目的各項需求上，目的是確定各種類型的需求、確定各類需求的優(yōu)先級大小，并且評估開發(fā)過程中的各項風險。中期規(guī)劃階段的目的是制定一套可行性強、最小程度簡化工作進程的計劃，包括迭代和發(fā)行計劃。實施階段需要在迭代周期內(nèi)完成所有的工作，包括完成各項功能的驗收測試工作，達到客戶的各項需求。

以上的極限編程的開發(fā)過程，可以概括為如圖3所示的狀態(tài)遷移圖。

3 極限編程在用電信息采集系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 用電信息采集管理系統(tǒng)開發(fā)模式設(shè)計

用電信息采集管理系統(tǒng)采用B/S（Browser/Server，瀏覽器/服務(wù)器）和C/S（Client/Server，客戶機/服務(wù)器）相結(jié)合的設(shè)計模式。現(xiàn)今的B/S結(jié)構(gòu)采用了WWW瀏覽技術(shù)、Script和ActiveX技術(shù)，使用通用瀏覽器就可以實現(xiàn)原來需要專用軟件才能實現(xiàn)的功能，最大程度地節(jié)約了開發(fā)資源。如圖4所示，B/S結(jié)構(gòu)為用戶實現(xiàn)各種平臺間的訪問提供了可能性。

另一種C/S結(jié)構(gòu)即客戶機/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，用于實現(xiàn)資源共享。C/S結(jié)構(gòu)分為前臺、后臺，其中后臺服務(wù)器的主要職責是管理數(shù)據(jù)，前臺客戶機主要的職責是完成與用戶的各種形式的交互任務(wù)。

用電信息采集系統(tǒng)的開發(fā)模式結(jié)構(gòu)如圖5所示。

3.2 用電信息采集系統(tǒng)功能模塊設(shè)計

用電信息采集系統(tǒng)采用分布式數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，各個應(yīng)用子系統(tǒng)既可以與其他子系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)分工，通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)共同完成數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、加載/停用模塊等功能，也可以獨立運行完成某一個功能，極大地提高了系統(tǒng)的可擴展性。用電信息采集系統(tǒng)各功能模塊圖如圖6所示。

3.3 基于XP的用電信息采集系統(tǒng)過程設(shè)計

在極限編程軟件開發(fā)過程中，一個高效的團隊要求所有參與人員各司其職。在用電信息采集系統(tǒng)的開發(fā)團隊中共有3類人員：程序開發(fā)人員、客戶代表和項目管理人員。

（1） 程序開發(fā)人員是極限編程項目的核心，其職責主要不僅包括組合程序員對，完成任務(wù)的快速設(shè)計，而且還需要編寫代碼、測試案例，最大程度優(yōu)化代碼結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)的程序開發(fā)人員一天大致的工作流程如圖7所示。

（2） 極限編程不同于傳統(tǒng)開發(fā)方法之一就是極端強調(diào)客戶的參與，程序員根據(jù)客戶的具體需求進程編程，客戶的參與度直接決定團隊的開發(fā)速度和產(chǎn)品質(zhì)量。用電信息采集系統(tǒng)需要依據(jù)不同的客戶，確定不同的信息來源。國家電網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)的用戶需求來源如圖8所示。

（3） 第三類人員是管理人員，包括：項目經(jīng)理、項目跟蹤人員等，用電信息采集系統(tǒng)項目設(shè)有1位項目經(jīng)理和2位項目跟蹤人員。項目經(jīng)理主要負責獲取客戶需求、組建并管理團隊，同時還需要應(yīng)付外部的團體，在出現(xiàn)問題是能夠及時解決。項目跟蹤人員主要幫助團隊成員了解其是否是遵循客戶需求來開展工作的，跟蹤掌握版本計劃、迭代計劃和驗收測試。

4 結(jié)束語

目前國家電網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)項目組經(jīng)過努力，完成了用電信息采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。極限編程方法在用電信息采集管理系統(tǒng)項目中的成功實施證明了將項目分成多次迭代，每一次迭代交付需通過各種類型的質(zhì)量檢驗，體現(xiàn)了新實現(xiàn)的用戶故事的迭代開發(fā)方法的合理性和高效性。國家電網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)開發(fā)時間緊迫，采用的極限編程開發(fā)方法，在遵循相關(guān)原則和價值觀的基礎(chǔ)上，有效地保證了項目進度和產(chǎn)品質(zhì)量。

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