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这个项目的客户是欧洲一家人寿保险公司。该保险公司目前进行的一个计划是对现有的业务流程 (business process)和IT系统进行较大规模的改造,以适应新的市场要求。我们的项目是 这个计划的一个组成部分,它的目标是建立一个浏览系统与保险公司的后端保险 管理系统相连。这个浏览系统用Web浏览器作为用户界面,以取代目前使用的字符终端界面。 2002年初,公司的有关部门(专门作金融服务)曾作了一些 可行性研究工作。项目于2002年四月底正式启动,主要的开发工作于10月底结束。然后由 另一组人马进行用户接收测试(user acceptance test)。
系统采用J2EE技术,系统基本上是三层(3-tier)结构,即Web接口(web presentation), 应用逻辑(application logic)和后端服务器(backend)。
该项目主要有两种文档提供给开发人员:一种是系统功能描述,由一系列的模块组成。 每个模块类似于一个use case,主要给出了该模块需实现的屏幕/窗口(screen shot), 并一般地描述了这些屏幕上的操作以及它们之间的切换。这样的模块描述文件在项目 中被称之为“故事板”(story board)。“故事板”由业务分析人员(business analyst) 会同用户产生。 另一种文档是与后端服务器接口的规范说明,如命令格式,数据格式等,由后端系统 设计开发组提供。按照项目规定,两种文件都需要经过充分讨论并基本稳定下来之后, 由相关负责人员签发(sign off),然后交给开发组。
项目组有14个开发人员,2个业务分析人员(business analyst),一个项目经理。主要开发 组在英国(10个开发人员),项目经理和其余人员则在客户所在地(与英国有一小时的飞行的 距离)。
由于工作习惯,我一般每天都作工作笔记。而在这个项目中前两个多月中,我也每周都 写一篇小结,主要是对项目运行的观察(所计述的都是对我所在的公司本部开发组而言) 以下便是稍作整理后的前十周的小结(略去了公司和人员的名字)。这些笔记可能显得有些 杂乱和琐碎,列在这里的主要目的是想忠实地把我眼中的项目进展情况展现出来。
第3-6月基本上是顺着第6-10周的路子走,但也有一些明显的变化:
下面的讨论将主要围绕一些XP的实践原则展开。
尽管开发组的一部分在客户地点,但主要的开发工作却是在公司本部进行的。这里没有用户, 没有业务分析人员。这点显然与XP的原则相违背,而其造成的不利影响贯穿于项目 始终。首先是对制订计划与进度表的影响。一般来说,在制订计划之前,开发人员需要花 一两天读一个“故事板”,然后作出初步估计。故事板简单易读,能使人很快地大致了解 一个功能模块的需求。但是,很多地方比较模糊,有些地方在阅读文档中仔细一点就能看出来。 这时最好有用户/业务人员在场,马上就能澄清。象我们靠电话和email,时间花的多,还不见 得能说得很清楚。
第二个影响要更严重一些。“故事板”中的不确定性有些在读故事板时能发现, 而有些就只能到了编码的时候才能暴露出来。由于业务分析人员在客户 那边,只能靠电话和email,其质量当然不如面对面的讨论好。特别是当不能及时 得到答案而时间又紧迫时,程序员往往得靠经验和“推理”作一些假定。如果是错的话, 就只能在功能测试和用户接收测试时再改了。
另外一个类似问题是与后端系统通讯的规范说明,这是由另一个项目组提供。那么我们与他们 之间也是有个沟通的问题。而糟糕的是该项目组也是在客户那边,因此只能靠电话和email。 总之,我觉得这个项目的实践是从反面证明了用户在场的重要性。
如上所言,制订计划和进度表是从阅读“故事板”和规范说明开始。经过若干电话与email的 往来后,制订出一个计划,主要是把需完成的模块进一步分解成一些任务,以及估计完成每个 任务要花的时间,以0.5天为一个单元。该计划是一个spreadsheet文件,放在项目的文档 服务器上,大家随时可查看。
我们的项目有一点和正规的use case driven的过程不太一样。一般是一个周期主要是做一个 use case。在我们项目中,一个“故事板”大概算一个use case。如在“工作笔记”中所言, 在项目走上“正轨”后(从第六周开始),一般是2-3人做一个“故事板”。 所以,一般同时可能有两三个“故事板”在进行。每个“故事板”的周期约3-4周。 这样做的好处是提高了生产率,但我觉得这样做的前提条件是每个开发人员必须是 有足够的经验与技能,还有就是熟悉开发过程(第4-5周的实践是非常重要的)。
单元测试是客户的一个要求。在前两个月,我们做还有些“过分”。我们是用NetBeans提供的 工具对每个类(class)都生成相应的JUnit测试类(test class)。对一个类而言,其中的每一个 public和protected method都在test class中有对应的一个test method。而这个test method 里只有一个fail语句。这样强迫你用测试来替换这个fail(当然你也可以把它删掉)。结果我们 发现花了很多时间去写getter和setter的测试,实在不值得,因为这些methods非常简单。 我们因此说服客户,允许我们不用对getter和setter些测试。不过,我倒是发现,对 getter的测试,实际上是在测试相应attribute的初始值。设置初始值常常被忽略,而会在 运行中引起一些问题,如最常见的NullPointerException。
单元测试通常要求把被测的对象孤立起来,即测试不要用到其他的类。而实际中,一个类 往往要用到其他的class提供的服务来完成自己的功能,最常见的如使用数据库或一个远程服务。 单元测试需要切断这种依赖性,即一次只测试某个我们需要测的类。这可以利用Mock Object (“模拟对象”)技术来达到,例如,用一个mock service来代替真正的service,而我们可以 很方便地对这个mock service进行状态设置。在我们的单元测试中就大量地运用了这种技术。 网上有一些工具可用来帮助产生mock objects,如MockMaker,可以节省一些时间。
总的来说,单元测试的确提高了源码质量。那些逐步建立起来的test cases,我感觉是起到了一张 “警戒网”的作用。源码修改需要作改动时,这种作用特别明显。不过,我们也注意到,对一个类 进行完整的单元测试所花的时间往往不少于编码的时间。因此,一个很重要的问题是决定测试到什么 程度。XP的建议是对“可能会出问题”的地方要重点测试。但什么是“可能会出问题”的地方则需 视具体情况而定。
由于我们这里没有一个真正的后端系统,因此没办法作真正的集成与功能测试。在项目的前半期, 我们曾建立了一个“哑”后端,这的确对我们的测试/调试起到了很大作用。但是,当越来越多的 功能加入后,“哑”后端变得越来越负责和不可维护。最后,我们只得放弃这种做法。
项目的管理层曾作了很大努力,想使我们这里能直接连上客户那里的后端系统,这在技术上是完全 没有问题的(毕竟这是网络时代)。但不幸的是,这个合理要求没能得到满足。所以项目后半期, 当一个“故事板”的的编码与单元测试完成后,一般由编码者或测试者飞到客户那里去做集成与 功能测试。
在我们这个项目的实际中,pair programming与“传统”上的意义有些不同。首先,因为我们坐得 都很靠近,如果某人有什么问题,只要一叫,一般就会有人跳起来跑过去帮忙。这可算是一种 “基于解决问题”的pair programming。
另外一种更主要的是方式是编码与单元测试的结对。由于测试者对于如何使用一个(待测试)的类 一般不会有着与编码者完全一致的思路,这样对于发现问题是很有帮助的。另外,由于测试者一 般都会在测试时详细阅读源码并与编码者讨论,这对于改进一个class的细部设计与实现也是很有 用的。但这种审阅与源码有所不同,这里主要是着重“逻辑”的正确与有效,而源码审阅则偏重于 源码的风格与标准的统一。
还有一种方式可称之为“结对排故”(pair debugging),我发现这种情况多在系统功能测试中出现。 如果在测试中出现一个问题(bug),找来找去找不到(因为这时涉及的东西的较多),搞得昏头胀脑。 那么最好是抓一个同事到屏幕边上(最好不是和你搞同一个部分的),然后给他讲讲是怎么回事。他可能 会一眼看出问题所在(如果他曾遇到过类似的问题),或者会从另一个角度来提供一个思路。另外, 常常也有这种情况,来帮忙的可能只是听着,而你在讲的时候可能就自己发现问题了。我想这是因为 你在给其他人解释一件事的时候,你实际上是在强迫你自己清理自己的思路,而这肯定是有助于找到 问题的(特别是在昏头胀脑的时候)。
项目开始的时候,我们就决定采用Sun的“Java Code Conventions”作为我们编码标准的蓝本。随着 项目的进行,大家不断地讨论并同意加入一些与项目有关的标准,例如:
源码审阅一直是项目的要求之一。但在项目的前半期,这点做得不是很正式。当然,一个主要的原因是大家想 尽快地做出一些功能。这样造成的一个后果是源码开始有些杂乱并且不一致。项目后半期开始比较严格地进行 源码审阅,并且规定一个“故事板”的源码在进入系统测试之前一定要有正规的源码审阅。
进行源码审阅时,审阅者一般是根据编码标准上所列的条款对源码进行检查,看是否符合标准。同时,也可 对一些具体实现上提出自己的看法。这些意见用一张专门的表格一项一项地记录下来,交给编码者修改或给 出进一步的说明。最后,审阅者对源码复查,对每一项进行核对,满意之后签字认可。我们的经验表明,这样 的源码审阅大大地提高了源码的质量以及可读性和可维护性。另外一个作用是使refactoring得以经常 及时的进行。
我们项目里,refactoring基本上是与编码标准和源码审阅同步进行的。项目的前半期,基本没有refactoring, 尽管有些不好的码段或实现被不断的发现并记录在案。当然,主要原因还是由于大家想集中精力先做出一些 功能。在项目的后半期,开始和源码审阅一起较严格地执行。和源码审阅一样,这样做的结果是大大地提高了源码 的质量。
以上这些就是对这个项目的一些观察与思考。总之,对开发人员来说,这个项目有许多的不确定性, 这主要反映在需求与规范文件上,也反映在相关项目组之间的协调(或扯皮)上。项目组分散两地, 测试环境的缺乏都是开发中的很大问题。在这种情况应用XP的实践原则,如密切沟通,单元测试,源码审阅 与重整,能有效的(也许是艰苦地)推进项目的进展。
记得几年前曾看过一篇文章是讲中国的MBA的教育的。大意是说工商管理是个实践性很强的专业,做MBA的一 项主要工作是做大量的个案分析。而目前中国似乎还没有足够的个案,有待于现在的MBA们毕业后在工作 中去积累。这些积累起来的个案将是今后MBA们一笔宝贵资源。由此想到软件开发,何尝不是如此。 软件开发是个实践性很强的群体/团队工作,这点从三十几年前“软件工程”的提出时,人们就已经认识到了。 提出的方法也是层出不穷,但真正在实践中运用的并不多。 这几年出现的以XP为代表的agile方法兴起,主要原因就是在于它们是从工程实践中提炼出来,而其可行性 至少在一定条件下或范围内又为他人的实践所证明。那么我觉得现在最重要的不是高谈阔论,而是扎扎实实的实践, 即在了解这些原则后如何在工程实践中加以运用。更进一步,如果能把这些实践记录下来,加以总结,这 对自己和同道都是一件好事。基于这样的想法,在下不避琐碎,把自己对一个项目的观察与思考写下来,期望 能抛砖引玉,看到更多的同道能把自己的经验写下来,与大家共享。
胡健
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