Методики и принципы экстремального программирования

в 16:02, , рубрики: Учебный процесс в IT

Экстрема́льное программи́рование (англ. Extreme Programming, XP) — одна из гибких методологий разработки программного обеспечения. Авторы методологии — Кент Бек, Уорд Каннингем, Мартин Фаулер и другие.

Игра в планирование

Наш мир слишком изменчив и непредсказуем, чтобы полагаться на постоянство ситуации. То же происходит и при разработке программного обеспечения: о редкой системе можно сказать, что ее окончательный вид был заранее известен в деталях еще в самом начале разработки. Обычно у заказчика аппетит приходит во время еды: ему постоянно хочется что-то поменять, что-то улучшить, а что-то вообще выбросить из системы. Это и есть изменчивость требований, которую все так боятся. К счастью, человеку дано умение прогнозировать возможные варианты и, таким образом, держать ситуацию под контролем.
В экстремальном программировании планирование — неотъемлемая часть разработки и то, что планы могут поменяться, учитывается с самого начала. Той точкой опоры, методикой, которая позволяет прогнозировать ситуацию и безболезненно мириться с изменениями, является игра в планирование. В ходе такой игры можно быстро собрать известные требования к системе, оценить и запланировать их разработку в соответствии с приоритетностью.
Как и любая другая игра, планирование имеет своих участников и свою цель. Ключевой фигурой является, конечно же, заказчик. Именно он сообщает о необходимости той или иной функциональности. Программисты же дают ориентировочную оценку каждой функциональности. Прелесть игры в планирование заключается в единстве цели и солидарности разработчика и заказчика: в случае победы побеждают все, в случае поражения все проигрывают. Но при этом каждый участник идет к победе своей дорогой: заказчик выбирает наиболее важные задачи в соответствии с бюджетом, а программист оценивает задачи в соответствии со своими возможностями по их реализации.
Экстремальное программирование предполагает, что разработчики в состоянии сами решить, за какой промежуток времени они справятся со своими задачами и кто из них охотнее бы решил одну задачу, а кто другую.
В идеальной ситуации игра в планирование с привлечением заказчика и программиста должна проводиться каждые 3-6 недель, до начала следующей итерации разработки. Это позволяет довольно просто внести коррективы в соответствии с успехами и неудачами предыдущей итерации.

План релизов

План релизов определяет даты релизов и формулировки пользователей, которые будут воплощены в каждом из них. Исходя из этого можно выбрать формулировки для очередной итерации. В течение итерации изготавливаются тесты приемки, которые выполняются в пределах этой итерации и всех последующих, чтобы обеспечить правильную работу программы. План может быть пересмотрен в случае значительного отставания или опережения по итогам одной из итераций.
Итерации. Итерации придают процессу разработки динамичность. Не нужно планировать ваши программные задачи надолго вперед. Лучше вместо этого устраивать совещание для планирования в начале каждой итерации. Не стоит и пытаться реализовать то, что не было запланировано. У вас еще будет время, чтобы реализовать эти идеи, когда до них дойдет очередь согласно плану релизов.
Привыкнув, не добавлять функциональность заранее и используя непосредственное планирование, вы сможете легко приспосабливаться к изменчивым требованиям заказчика.

Планирование итераций

Планирование итераций начинается со встречи в начале каждой итерации с целью выработки плана шагов для решения программных задач. Каждая итерация должна длиться от од-ной до трех недель. Формулировки внутри итерации сортируются в по-рядке их значимости для заказчика. Кроме того, добавляются задачи, которые не смогли пройти тесты приемки и требуют доработки. Формулировки и результаты тестов переводятся в программные задачи. Задачи записываются на карточках, которые образуют детальный план итерации. Для решения к каждой из задач требуется от одного до трех дней. Задачи, для которых нужно менее одного дня, можно сгруппировать вместе, а большие задачи разделить на несколько мелких. Разработчики оценивают задачи и сроки, для их выполнения. Для разработчика очень важно точно установить время выполнения задачи. Возможно, потребуется переоценить некоторые формулировки и пересмотреть план релиза после каждых трех или пяти итераций — это вполне допустимо. Если вы в первую очередь реализуете наиболее важные участки работы, то вы всегда будете успевать сделать максимум возможного для ваших клиентов. Стиль разработки, основанный на последовательности итераций, улучшает процесс разработки.

Собрание стоя

Каждое утро проводится собрание для обсуждения проблем, их решений и для усиления концентрации команды. Собрание проводится стоя для избежания длительных дискуссий не интересных всем членам команды.
В типичном собрании большинство участников ничего не вносят, просто участвуют чтобы послушать что скажут другие. Большое количество времени людей тратится чтобы получить небольшое количество коммуникации. Поэтому участие всех людей в собраниях уводит ресурсы из проекта и создает хаос в планировании.
Для такого рода коммуникаций и нужно собрание стоя. Намного лучше иметь одно короткое обязательное собрание, чем множество длинных на которых большинство разработчиков должно все равно присутствовать.
Если у вас проводятся ежедневные собрания стоя, то все остальные собрания должны посещать только те люди, которые необходимы и будут что-либо привносить. Более того, имеется возможность даже избе-жать некоторых собраний. С ограничением участников, большинство собраний может быть проведено спонтанно перед монитором, где обмен идеями намного более интенсивен.
Ежедневное утреннее собрание это не еще одна трата времени. Оно позволит вам избежать многих других собраний и сэкономит больше времени, чем на него затрачено.

Простота

Простой дизайн всегда занимает меньше времени, чем сложный. Поэтому всегда делайте самые простые вещи, которые только смогут работать. Всегда быстрее и дешевле заменить сложный код сразу, прежде чем вы потратите много времени на работу с ним. Сохраняй-те вещи такими простыми, как только возможно, не добавляя функциональность до того, как это запланировано. Имейте в виду: сохранять дизайн простым — это тяжелая работа.

Система метафор

Выбор системы метафор нужен, чтобы удержать команду в одних и тех же рамках при именовании классов и методов. То, как вы называете свои объекты, очень важно для понимания общего дизайна системы и повторного использования кодов. Если разработчик в состоянии правильно предугадать, как может быть назван существующий объект, это ведет к экономии времени. Используйте та-кую систему имен для ваших объектов, которую каждый сможет понять без специфических знаний о системе.

Заказчик на рабочей площадке

Основной проблемой разработки программного обеспечения является недостаток знаний программистов в разрабатываемой предметной области. Экстремальное программирование нашло выход и из этой ситуации. Нет, это не стажировка разработчика на предприятии заказчика — он тогда не захочет программировать. Наоборот, это участие заказчика в процессе разработки.
Разве может программист, досконально не понимая суть вопроса и не будучи телепатом, угадать, чего хочет заказчик? Ответ очевиден. Самым простым способом преодолеть такое неудобство — а экстремальное программирование учит нас находить самые простые решения — будет задать заказчику прямой вопрос. Более строгие подходы требуют все-объемлющего предварительного анализа разрабатываемой области. В определенных случаях это оправдано, хотя и дороже обходится. Реальный опыт ведения приземленных проектов показывает, что невозможно собрать все требования заранее. Более того, даже если предположить, что все требования на текущий момент собраны, все равно останется од-но узкое место: программы, как и все в природе, не создаются мгновенно, а тем временем бизнес-процессы могут поменяться. Это следует учитывать.
Многие сомневаются в возможности привлечения заказчика к процессу разработки. Действительно, заказчики бывают разные. Если при-влечь заказчика или его представителя не удается, иногда оказывается целесообразным временный наем специалиста в разрабатываемой области. Такой шаг сократит неясности в работе, повысит скорость разработки и приблизит проект к тому, что желает получить заказчик. Это может быть выгодно и с финансовой стороны: ведь оплата труда программиста порой значительно превышает оклад специалистов других отраслей.
User Story. User Story (что-то типа рассказа пользователя) — это описание того как система должна работать. Каждая User Story написана на карточке и представляет какой-то кусок функциональности системы, имеющий логический смысл с точки зрения Заказчика. Форма — один-два абзаца текста понятного пользователю (не сильно технического).
User Story пишется Заказчиком. Они похожи на сценарии использования системы, но не ограничиваются пользовательским интерфейсом. По каждой истории пишутся функциональные тесты, подтверждающие что данная история корректно реализована — их еще называют приемочными (Acceptance tests).

Тестирование до начала разработки

Тестирование, в его классическом понимании, — довольно скучная процедура. Обычно нанимают тестировщика, который периодически выполняет одни и те же действия и ждет того дня, когда его, наконец, переведут на другую должность или появится возможность поменять работу.
В экстремальном программировании роль тестирования интереснее: теперь вначале идет тест, а потом код. Как же тестировать то, чего еще нет? Ответ прост и банален: тестируйте свои мысли — чего следует ожидать от будущего куска программы или функциональности. Это позволит лучше понять, что требуется сделать программистам, и проверить работоспособность кода сразу, как только он будет написан.
Но ведь тест тоже может не работать. Что же, писать тест для теста? А потом тест для теста и так далее до бесконечности? Вовсе нет. Тест для теста заменит код. Как так? А вот смотрите: представьте себе, что нужно зафиксировать гайку посередине болта так, чтобы она не проворачивалась. Что для этого делают? Прикручивают вторую гайку вплотную к первой, так что каждая гайка не дает соседней проворачиваться. Так и в программировании: тест тестирует код, а код тестирует тест.
Опыт показывает, что такой подход не только не замедляет, но и ускоряет разработку. Ведь знание того, что нужно сделать, и требуемого объема работ позволят сэкономить время, отказавшись от реализации невостребованных в данный момент деталей.

Парное программирование

Весь код для продукционной системы пишется парами. Два разработчика сидят рядом. Один набирает, другой смотрит. Время от времени они меняются. Не разрешается работать в одиночку. Если по какой-то причине второй из пары пропустил что-то (болел, отходил и т.п.) он обязан просмотреть все изменения сделанные первым.
Звучит необычно, но после небольшого периода адаптации большинство людей прекрасно работают в парах. Им даже нравится, поскольку работа делается заметно быстрее. Действует принцип «Одна голова хорошо, а две лучше». Пары обычно находят более оптимальные решения. Кроме того, существенно увеличивается качество кода, уменьшается число ошибок и ускоряется обмен знаниями между разработчиками. Пока один человек сосредоточивает усилия на стратегическом представлении об объекте, второй реализует его свойства и методы.

Смена позиций

Во время очередной итерации всех работников следует перемещать на новые участки работы. Подобные перемещения необходимы, чтобы избежать изоляции знаний и устранить «узкие места». Особенно плодотворной является замена одного из разработчиков при парном программировании.

Коллективное владение кодом

Коллективное владение кодом стимулирует разработчиков подавать идеи для всех частей проекта, а не только для своих модулей. Любой разработчик может изменять любой код для расширения функциональности и исправления ошибок.
С первого взгляда это выглядит как хаос. Однако, принимая во внимание, что как минимум любой код создан парой разработчиков, что тесты позволяют проверить корректность внесенных изменений и что в реальной жизни все равно так или иначе приходится разбираться в чу-жом коде, становится ясно, что коллективное владение кодом значительно упрощает внесение изменений и снижает риск, связанный с высокой специализацией того или иного члена команды.

Соглашение о кодировании

Вы в команде, которая работает над данным проектом продолжительное время. Люди приходят и уходят. Никто не кодирует в одиночку и код принадлежит всем. Всегда будут моменты, когда необходимо будет понять и скорректировать чужой код. Разработчики будут удалять или изменять дублирующий код, анализировать и улучшать чужие классы и т.п. Со временем нельзя будет сказать кто автор конкретного класса.
Следовательно, все должны подчиняться общим стандартам кодирования — форматирование кода, именование классов, переменных, констант, стиль комментариев. Таким образом, мы будем уверены, что внося изменения в чужой код (что необходимо для агрессивного и экстремального продвижения вперед) мы не превратим его в Вавилонское Столпотворение.
Вышесказанное означает, что все члены команды должны договориться об общих стандартах кодирования. Неважно каких. Правило заключается в том, что все им подчиняются. Те, кто не желает их соблюдать покидает команду.

Частая интеграция

Разработчики, по-возможности, должны интегрировать и выпускать свой код каждые несколько часов. В любом случае никогда нельзя держать изменения дольше одного дня. Частая интеграция позволяет избежать отчуждения и фрагментирования в раз-работке, когда разработчики не могут общаться в смысле обмена идея-ми или повторного использования кода. Каждый должен работать с самой последней версией.
Каждая пара разработчиков должна отдавать свой код, как только для этого появляется разумная возможность. Это может быть, когда все UnitTest-ы проходят на 100%. Отдавая изменения несколько раз в день, Вы сводите проблемы интеграции практически к нулю. Интеграция — это деятельность вида «заплати сейчас или заплати больше позднее». Поэтому, интегрируя изменения ежедневно маленькими порциями, вы не окажетесь перед необходимостью тратить неделю, чтобы связать систему в одно целое непосредственно перед сдачей проекта. Всегда работайте над последней версией системы.

Сорокачасовая рабочая неделя

Человек, особенно если он программист, ради дела способен на многое: задержаться на работе, выйти на работу на выходные, отказаться от отпуска, несколько суток не спать, сидя за клавиатурой… В общем, чего только не сделаешь ради любимо-го занятия. Но экстремальное программирование категорически против такого самопожертвования и нарушения принятых норм трудового права.
Это продиктовано не только соображениями законности и гуман-ности, а — в первую очередь — необходимостью повышения эффективно-сти работы и строгой организации. Ведь экстремальное программиро-вание — коллективная игра, рассчитанная не на индивидуумов, а на всю группу целиком. А такая вещь, как, например, парное программирова-ние, возможна лишь при синхронизации биоритмов ее участников. И она невозможна, если один человек будет приходить на работу к девяти, а второй к двенадцати или один решит, что ему лучше поработать в субботу и воскресенье, а другому это неудобно.
Но самое главное — человеку, чтобы сохранить здоровье и работоспособность, необходим полноценный отдых. Восьмичасовой рабочий день и пятидневная рабочая неделя установлены именно из соображений максимальной продуктивности. Во многих западных фирмах поздний уход с работы расценивается как неуспеваемость или неспособность правильно распорядиться своим рабочим временем. В большинстве случаев это так и есть. Да и с медицинской точки зрения, задержки на работе ведут к постоянной усталости, раздражительности и снижению мозговой деятельности. Разве это эффективно? А как в таком коллективе организовать постоянное открытое общение между разработчиками, и возможно ли будет парное программирование? Ответ отрицательный. Нормы есть нормы, и их стоит придерживаться.

Заключение

Эти методики собраны воедино не случайно. Их непротиворечивая совокупность способна ввести процесс разработки в интеллектуальный резонанс, заметно повысив качество продукта и приблизив время его выпуска. Основная прелесть всего экстремального программирования — прогнозируемость и сведение к минимуму затрат на разработку; предоставление заказчику того продукта, который он желает получить на мо-мент выпуска; и конечно же общение и обучение разработчиков без отрыва от производства.

Список используемой литературы:

  • Wikipedia
  • Экстремальное программирование / К. Ауэр, Р. Миллер — СПб.: Питер, 2004. – 368 с.: ил.

Автор: alkrsk

Источник

Поделиться

* - обязательные к заполнению поля