精益軟件研發(fā)實踐

陸震

【摘要】精益管理源于制造企業(yè)豐田公司的實踐，幫助豐田公司度過危機并成長為全球最大汽車制造企業(yè)。近年來在軟件研發(fā)行業(yè)也出現(xiàn)了不少學(xué)習(xí)精益的實踐，其中有不少實踐也取得了良好效果，本文結(jié)合自己公司的精益研發(fā)實踐總結(jié)了一些經(jīng)驗。

【關(guān)鍵詞】精益管理；持續(xù)集成；自動化測試；看板

1.精益管理

1.1 精益管理的內(nèi)容

精益管理起源于豐田公司，精益思想打破了自工業(yè)革命起關(guān)于“批量生產(chǎn)”帶來企業(yè)效率的信條，圍繞整個價值鏈的“客戶價值”，“拉動”，“流動生產(chǎn)”并不斷“改善”，不斷消除各種浪費，采用了自動化，看板生產(chǎn)方式，多品種小批量生產(chǎn)，多技能工，改善，客戶價值和做事，以人性為中心等方法，取得了空前的成功。

1.2 精益管理在軟件研發(fā)中的實踐

精益管理在很多制造型企業(yè)中都取得了巨大成功，但是否可以也用于軟件研發(fā)的企業(yè)中？軟件生產(chǎn)被看作是一種知識型的工作，不少人認為知識型工作過程很難標(biāo)準(zhǔn)化，并不適合采用精益管理。

從上世紀90年代開始，以敏捷為代表的輕量型方法論開始進入軟件研發(fā)領(lǐng)域，精益思想隨后不久也進入了軟件研發(fā)領(lǐng)域。敏捷和精益思想逐步在軟件研發(fā)行業(yè)被逐步接受，參考精益制造的概念，精益軟件開發(fā)可以總結(jié)有7個原則：消除浪費，內(nèi)建質(zhì)量，增強學(xué)習(xí)，推遲決策，快速交付，尊重一線人員，整體優(yōu)化。

2.精益軟件開發(fā)的實踐

信息技術(shù)正逐步成為很多公司經(jīng)營的重要支撐，客戶業(yè)務(wù)創(chuàng)新和發(fā)展需要軟件系統(tǒng)可以更靈活、高效、高質(zhì)量、低成本的交付。為適應(yīng)這種市場需求的變化，我所在的公司也開始引入精益開發(fā)的思想，對軟件研發(fā)過程進行優(yōu)化。

考慮企業(yè)具體情況，我們制定了頂層設(shè)計，痛點驅(qū)動，教練引導(dǎo)，自主實踐，試點先行，固化流程，量化結(jié)果，持續(xù)改進的策略。精益導(dǎo)入可以需要有一些基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作，例如任務(wù)流程系統(tǒng)，統(tǒng)一的配置管理庫，自動化工具，人員的培訓(xùn)等等，可以基于自己組織和團隊情況復(fù)用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施和實踐，結(jié)合精益思想進行持續(xù)優(yōu)化。對部分實踐活動做一些總結(jié)，重點介紹下持續(xù)集成，測試變革和看板方法的實踐。

2.1 持續(xù)集成

集成是要把整個開發(fā)的努力都整合到一起來，隨著軟件規(guī)模不斷擴大，軟件復(fù)雜度的提升，在團隊開發(fā)過程中的大部分時間里面，軟件可能都處于一種不可用的狀態(tài)，等到了項目后期再去做集成時候，往往會發(fā)現(xiàn)很多問題，這種集成活動可能會持續(xù)很長時間，給項目帶來不可控制的風(fēng)險。持續(xù)集成意味持續(xù)不斷的去集成產(chǎn)品，每當(dāng)有人提交了代碼，產(chǎn)品狀態(tài)發(fā)生微小變化，就會自動觸發(fā)自動化的集成，集成過程中一旦發(fā)現(xiàn)構(gòu)建失敗或測試失敗，就立刻停下來先修復(fù)問題，時刻保持軟件處于一種可用狀態(tài)。

持續(xù)集成可以分階段進行建設(shè)，開始建設(shè)階段可以僅僅包括代碼自動獲取，編譯，代碼靜態(tài)檢查一些簡單任務(wù)，等持續(xù)集成平臺建設(shè)完成后，可以進一步擴展重復(fù)代碼檢查、業(yè)務(wù)規(guī)范檢查、安全性檢查、復(fù)雜度檢查、單元測試、數(shù)據(jù)庫更新、版本制作、自動化測試等內(nèi)容。我們還利用這個平臺，為不同團隊制定了代碼改進目標(biāo)，通過定期更改持續(xù)集成的告警閾值，促使研發(fā)團隊不斷去降低圈復(fù)雜度。

2.2 自動化測試和提早測試

在軟件研發(fā)行業(yè)，讓開發(fā)趕工是常見的現(xiàn)象，看似加快了速度，但往往返工率也會非常高，如果出現(xiàn)了嚴重故障，還會帶來索賠和品牌等其他方面的風(fēng)險。通過下游測試環(huán)節(jié)去檢驗上游設(shè)計開發(fā)環(huán)節(jié)的方法被認為是一種低效的方法，通過內(nèi)建質(zhì)量的精益思想，越早發(fā)現(xiàn)故障，修復(fù)的成本越低。

我們也從兩方面做了改進：自動化和提早。通過自動化測試平臺把回歸測試用例自動化，通過持續(xù)集成的平臺把單元測試自動化，提升測試及時性和效率。提早測試有兩個方面的措施，一方面是讓開發(fā)人員提早測試，通過采用TDD（測試驅(qū)動開發(fā)）模式，先寫單元測試用例，再開發(fā)代碼，另外一方面是測試提早介入，讓測試人員在需求分析和設(shè)計階段就啟動測試過程，提早編寫集成測試用例和端到端的測試用例，提早準(zhǔn)備自動化測試用例，并用于指導(dǎo)開發(fā)的內(nèi)部測試過程。

在對業(yè)務(wù)側(cè)代碼進行單元測試時，存在兩種不同的思路，一種是傳統(tǒng)意義的單元測試，需要大量mock將外圍依賴因素隔離，一種是按真實業(yè)務(wù)場景進行組件級的測試。前者運行速度較快，可移植性強，但是面臨業(yè)務(wù)代碼快速變化時可能用例維護成本高；后者運行速度較慢，但是穩(wěn)定性較高。計算密集型的產(chǎn)品可以考慮采用前一種方法，業(yè)務(wù)密集性或業(yè)務(wù)復(fù)雜的模塊可以考慮采用后一種方法，兩種方法都有其適用的適用場景。

2.3 看板方法

看板方法是來源于精益思想，致力于形成自主拉動，讓價值順暢流動起來?？窗宸椒ㄗ裱牧鶄€原則（可視化，限制在制品，管理流動，規(guī)則顯式化，建立反饋，協(xié)同改進、實驗進化），將團隊工作流程和當(dāng)前工作狀態(tài)可視化，讓整個團隊一起聚焦于優(yōu)先級最高的事務(wù)上；限制在制品以達到讓這些高優(yōu)先級事務(wù)盡快完成的目的；團隊共同討論每個環(huán)節(jié)的完成標(biāo)準(zhǔn)并達成了共識，在看板上明確列出來；通過每日站會及時暴露并讓整個團隊聚焦于解決問題?？窗宄蔀楸┞讹L(fēng)險和團隊共同決策的工具。

實踐過程中，有團隊也使用電子看板進行管理，從實際效果看，普通白板或墻面改造成的實物看板具有更好的效果，另外看板形式可以多種多樣，每個團隊都可以根據(jù)自己團隊任務(wù)情況設(shè)計不同的看板布局，任務(wù)流程，設(shè)計自己任務(wù)卡，制定完成定義，制定團隊公約，人員標(biāo)簽，異常處理方式等內(nèi)容，通過看板也讓每個團隊形成一種自我管理的模式，增強團隊自我驅(qū)動力?？窗迮浜厦艚菀恍嵺`的方式，例如每日站會，故事點游戲，燃盡圖等手段，把開發(fā)過程變得更加透明、高效和有趣，對研發(fā)效率提升起到了積極的效果。

3.總結(jié)

精益軟件研發(fā)推進過程中，對于部分項目也遇到了一些問題，但隨著過程推移，大部分項目都發(fā)生了積極的變化，精益實踐的活動激活了團隊和個人，故障泄露率有了明顯下降，交付周期也有了明顯改善。精益思想正慢慢在我們企業(yè)的軟件研發(fā)過程中得到廣泛的應(yīng)用和認可，并為企業(yè)提效工作帶來了明顯的收益。

參考文獻：

[1]Mary Poppendieck、Tom Poppendieck，2011：《精益軟件開發(fā)管理之道》，機械工業(yè)出版社

[2]希布斯（Hibbs，C.）、（美）朱（Jewett，J.）、（美）沙利文（Sullivan，M.），2009：《精益軟件開發(fā)藝術(shù)》，電子工業(yè)出版社

[3]David J.Anderson，2014：《看板方法：科技企業(yè)漸進變革成功之道》，華中科技大學(xué)出版社

[4]百度百科，http：//baike.baidu.com/