系统架构设计师:软件工程基础知识--敏捷模型

1.敏捷方法的特点

敏捷型方法主要有两个特点，这也是其区别于其他方法，尤其是计划驱动或重型开发方法的最主要的特征。

敏捷型方法是“适应性”（adaptive）而非“预设性”（predictive）的。重型方法试图对一个软件开发项目在很长的时间跨度内做出详细的计划，然后依计划进行开发。这类方法在计划制订完成后拒绝变化，而敏捷型方法欢迎变化。其实，敏捷的目的就是成为适应变化的过程，甚至能允许改变自身来适应变化。

敏捷型方法是“面向人的”（People-oriented）而非“面向过程的”（Process-oriented）。它们试图使软件开发工作能够充分发挥人的创造能力。它们强调软件开发应当是一项愉快的活动。

下面是对上面两点的详细解释。

1）适应性和预设性

传统软件开发方法的基本思路一般是从其他工程领域借鉴而来，比如土木工程等。在这类工程实践中，通常非常强调施工前的设计规划。只要图纸设计得合理并考虑充分，施工队伍可以完全遵照图纸顺利建造，并且可以很方便地把图纸划分为许多更小的部分，交给不同的施工人员分别完成。

但是，软件开发与上面的土木工程有着显著的不同。软件的设计是难以实现的，并且需要昂贵的有创造性的人员。土木工程师在设计时所使用的模型是基于多年的工程实践，而且一些设计上的关键部分都是建立在坚实的数学分析之上。而在软件设计中，完全没有类似的基础。软件开发无法将设计和实施分离开来，一些设计错误只能在编码和测试时才能发现，根本无法做出一个交给程序员就能直接编码的软件设计。

所以，软件过程不可能照搬其他工程领域原有的方法，需要有适应其特点的新开发方法。软件的设计之所以难以实现，问题在于软件需求的不稳定，从而导致软件过程的不可预测。但是，传统的控制项目的模式都是针对可预测的环境，在不可预测的环境下，往往无法使用这些方法。

但是，必须对这样的过程进行监控，以使得整个过程能向期望的目标前进。于是Agile方法引入“适应性”方法，该方法使用反馈机制对不可预测过程进行控制。

2）面向人而非面向过程

传统计划驱动方法的目标之一是使得一个项目的参与人员成为可替代的部件。这样的一种过程将人看成是一种资源，他们具有不同的角色，如分析员、程序员、测试员及管理人员。个体是不重要的，只有角色才是重要的。这样考虑的一个重要的出发点就是：尽量减少人为因素对开发过程的影响。但是，敏捷型方法则正好相反。

计划驱动方法是让软件开发人员“服从”一个过程而非“接受”一个过程。但是，一个常见的情况是：软件的开发过程是由管理人员决定的，而管理人员已经脱离实际开发活动相当长的时间了，如此设计出来的开发过程是难以为开发人员所接受的。

敏捷开发过程还要求开发人员必须有权做技术方面的所有决定。IT 行业和其他行业不同，其技术变化速度非常之快。今天的新技术可能几年后就过时了。只有在第一线的开发人员才能真正掌握和理解开发过程中的技术细节。所以技术方面的决定必须由他们来做出。这样一来，就使得开发人员和管理人员在一个软件项目的领导方面有同等的地位，他们共同对整个开发过程负责。

敏捷方法特别强调开发中相关人员之间的信息交流。Alistair Cockburn在对数十个项目的案例调查分析后得出一个结论，“项目失败的原因最终都可以追溯到信息没有及时准确地传递到应该接受它的人”。在开发过程中，项目的需求是在不断变化的，管理人员之间、开发人员之间以及管理人员和开发人员之间，都必须不断地了解这些变化，对这些变化做出反应，并实施在随后的开发过程中。

敏捷方法还特别提倡直接的面对面交流。Alistair Cockburn认为面对面交流的成本要远远低于文档交流的成本。因此，敏捷方法一般都按照高内聚、低耦合的原则将项目划分为若干小组，以增加沟通，提高敏捷性及应变能力。

2.敏捷方法的核心思想

敏捷方法的核心思想主要有下面3点。

（1）敏捷方法是适应型，而非可预测型。与传统方法不同，敏捷方法拥抱变化，也可以说它的初衷就是适应变化的需求，利用变化来发展，甚至改变自己，最后完善自己。

（2）敏捷方法是以人为本，而非以过程为本。传统方法以过程为本，强调充分发挥人的特性，不去限制它。并且软件开发在无过程控制和过于严格烦琐的过程控制中取得一种平衡，以保证软件的质量。

（3）迭代增量式的开发过程。敏捷方法以原型开发思想为基础，采用迭代增量式开发，发行版本小型化。它根据客户需求的优先级和开发风险，制订版本发行计划，每一发行版都是在前一成功发行版的基础上进行功能需求扩充，最后满足客户的所有功能需求。

3.主要敏捷方法简介

这里简单介绍几种影响比较大的敏捷方法。

（1）极限编程（Extreme Programming，XP）。在所有的敏捷型方法中，X P是最引人瞩目的。

极限编程是一个轻量级的、灵巧的软件开发方法；同时它也是一个非常严谨和周密的方法。它的基础和价值观是交流、朴素、反馈和勇气，即任何一个软件项目都可以从4个方面入手进行改善：加强交流；从简单做起；寻求反馈；勇于实事求是。

XP是一种近螺旋式的开发方法，它将复杂的开发过程分解为一个个相对比较简单的小周期；通过积极的交流、反馈以及其他一系列的方法，开发人员和客户可以非常清楚开发进度、变化、待解决的问题和潜在的困难等，并根据实际情况及时地调整开发过程。

（2）水晶系列方法。水晶系列方法是由Alistair Cockburn 提出的敏捷方法系列。它与XP方法一样，都有以人为中心的理念，但在实践上有所不同。其目的是发展一种提倡“机动性的”方法，包含具有共性的核心元素，每个都含有独特的角色、过程模式、工作产品和实践。

Crystal家族实际上是一组经过证明、对不同类型项目非常有效的敏捷过程，它的发明使得敏捷团队可以根据其项目和环境选择最合适的Crystal家族成员。

（3）Scrum。该方法侧重于项目管理。Scrum是迭代式增量软件开发过程，通常用于敏捷软件开发。Scrum包括了一系列实践和预定义角色的过程骨架（是一种流程、计划、模式，用于有效率地开发软件）。

在Scrum 中，使用产品 Backlog 来管理产品的需求，产品 Backlog是一个按照商业价值排序的需求列表。根据Backlog的内容，将整个开发过程被分为若干个短的迭代周期（Sprint）。

在Sprint中，Scrum团队从产品Backlog中挑选最高优先级的需求组成Sprint backlog。在每个迭代结束时，Scrum团队将递交潜在可交付的产品增量。当所有Sprint 结束时，团队提交最终的软件产品。

（4）特征驱动开发方法（Feature Driven Development，FDD）。FDD是由Jeff DeLuca和大师Peter Coad提出来的。FDD是一个迭代的开发模型。FDD认为有效的软件开发需要3个要素：人、过程和技术。

FDD定义了6种关键的项目角色：项目经理、首席架构设计师、开发经理、主程序员、程序员和领域专家。根据项目大小，部分角色可以重复。

FDD有5个核心过程：开发整体对象模型、构造特征列表、计划特征开发、特征设计和特征构建。其中，计划特征开发根据构造出的特征列表、特征间的依赖关系进行计划，设计出包含特征设计和特征构建过程组成的多次迭代。