您的万物软件开发综合指南

已发表: 2020-08-13

工厂生产车间和软件开发人员办公室有多相似？

想象一个满屋子的程序员在他们的电脑中输入代码。如果您将他们的输出视为工厂装配线上的组装小部件怎么办？最大化生产的东西在这里也能起作用吗？还是开发过程更像其他工程学科？

自软件开发开始以来，项目经理一直在努力解决这个问题。从这些问题中，出现了软件开发生命周期的定义。

什么是软件开发？

这是从头开始创建软件的过程。虽然编写代码是核心活动，但远不止于此。

开发过程包括编写任何代码之前的构思和设计。规划很容易被忽视。它不像编写代码那样开发。然而，首先回答关键问题可以增强成品。这个项目还值得追求吗？如果是这样，最好的方法是什么？哪些功能是必要的，哪些功能很不错？答案使该项目有更大的成功机会。

虽然这些步骤是恒定的，但它们的应用会有所不同。软件开发之所以是一门新学科。工程学科成熟，已有数百年历史。软件开发只能追溯到 1940 年代后期。它仍然是一门新学科。敏捷方法只有 20 年的历史。然而，它是软件创造理论中发生的最有影响力的事情之一。无论如何，六个软件开发生命周期阶段对所有系统都是通用的。

软件开发生命周期 (SDLC) 的 6 个阶段

开发团队可以在整个项目或一个功能上使用软件开发生命周期。 SDLC 使用的演变一直是通过缩短每个步骤的长度来降低风险。稍后，我们将更多地研究不同的方法。首先，让我们检查一下这些步骤本身。

此外，值得注意的是，您会看到步骤数或其名称方面的变体。有时会合并步骤，例如开发和测试。其他时候，您会看到一个步骤一分为二，例如计划变成计划和分析。在我们的例子中，我们将坚持使用这六个，因为它们清楚地定义了阶段。

1. 规划

计划阶段是最重要的一步。利益相关者需要考虑一切，包括项目本身的可行性。在这里杀掉整个项目也没关系。如果需要，一个健康的组织将授权利益相关者这样做。在此阶段，程序员将较少参与企业环境。产品所有者、业务分析师和其他利益相关者在此步骤中表达他们的需求。

2. 设计

3. 发展

设计阶段还包括用户体验（UX）设计。如果应用程序有任何面向用户的组件，那么 UX 设计是必须的。这包括通过观察真人与产品模型交互来进行用户研究。这发生在设计阶段而不是开发阶段的原因是时间安排。用户会话需要时间。通常，与业务利益相关者的更多来回讨论也会从收集的数据中发生。

4. 测试

接下来，开发团队测试代码。代码编写者和测试者应该是不同的人。更好的是非开发人员的质量保证测试员。开发人员倾向于只考虑快乐路径场景。专门的 QA 测试专业人员往往更善于思考如何破坏软件。他们更有可能在以这种方式部署之前发现错误。结果是发布时软件更加稳定。

自动与手动测试

单元测试和集成测试通常是自动化的。通常，DevOps 平台在将新代码合并到主分支之前对新代码运行这些测试。

手动测试远未过时。自动化测试一遍又一遍地做同样的事情。然而，进行手动测试的人可能会在测试过程中意外发现错误。手动测试的可变性是它的优势。

单元测试

单元测试仅验证方法，仅此而已。被测函数是边界。开发人员编写单元测试，一些 SDLC 框架要求它们。极限编程需要它们。它还规定了测试驱动的开发。这是先写单元测试的做法。然后编写实际的程序代码。

集成测试

集成测试检查代码库的部分或功能。它们通常由 DevOps 平台自动化并运行。他们验证的内容不止一种方法。一个示例是验证 API 调用是否在数据库中保留了新记录。将此与验证 API 方法的单元测试进行对比。单元测试只能验证对数据库的调用是否应该发生。集成测试可以证明数据按预期流过应用程序。

系统测试

最终的测试形式是完整的系统测试。回顾一下，单元测试只验证一个功能。集成测试验证功能。但是系统测试将整个应用程序视为一个单元。冒烟测试是一种轻量级的系统测试。在其中，测试人员像自然用户一样与系统交互，并确保其行为符合预期。与更严格的完整端到端系统测试相比。完整的系统测试将系统的所有部分作为单个实体进行检查。此外，一套集成测试可以作为一个完整的系统测试。

5. 部署

部署阶段是将经过测试的代码推送到生产环境中。自动化部署使其更加可靠。此外，练习生产部署也会增加顺利部署的几率。开发团队使用称为暂存环境的测试环境进行实践。它应该与生产的相同。两个环境越相似，实践部署的价值就越大。

6. 维护

到目前为止，SDLC 中的所有内容仅占总拥有成本的四分之一左右。软件的初始开发成本是企业支出的 25%。维护阶段将花费企业大约 75% 的总拥有成本。对膨胀的维护成本的防御更多地关注早期阶段。这意味着更好的技术设计、开发和更彻底的测试。另一种选择是技术债务。就像真正的债务一样，随着时间的推移，它会变得更加昂贵。

5种主要的软件开发方法

虽然 SDLC 的步骤是不变的，但它们的实现和执行顺序会有所不同。让我们看看组织进行软件开发过程的最流行的方式。

1.敏捷

敏捷的独特之处在于对人的关注。敏捷方法重新引起了业界的关注。之前，重点是产品、软件。敏捷挑战了这一点，并专注于执行该过程的个人。此外，在敏捷宣言之前，极限编程（XP）和 Scrum 没有任何联系。然而，之后，他们的实践者在敏捷的旗帜下团结起来。

敏捷本身并不是一个框架。它是框架的框架。它的核心是关注人和快速迭代。顾名思义，敏捷。做得好有实现结果的灵活性。流程绝不会以牺牲人员为代价，而是从流程中获取价值。

敏捷的另一个关键租户是迭代方法。这个想法是在更短的时间内完成工作块。这样，企业可以更快地适应市场的变化。快速改变开发方向的能力使它变得敏捷。同时，开发团队可以从每一次迭代中的经验中学习并改进。敏捷团队在每次迭代后的回顾会议上这样做。

2.极限编程

极限编程（通常缩写为 XP）始于 1990 年代初期。 Martin Fowler 是敏捷宣言的最初签署者之一。他认为敏捷之所以受欢迎，是因为 XP 框架。此外，他认为这是开始进行敏捷软件开发的最佳方式。

XP 得名于它的方法。它需要常见的良好软件实践并需要它们。这就是它“极端”的原因。 XP 需要诸如单元测试、结对编程、更频繁地发布之类的东西。

使 XP 成为一种独特方法的原因是：

迭代周期短（1 到 2 周很常见）
在当前迭代中替换工作项的开放性（Scrum 不允许的）
强调自动化测试和结对编程

3. 精益

精益在技术上不是敏捷，但在实践中却有类似的感觉。现在它被大多数人接受为敏捷的一部分。它的重点不同于传统的敏捷。根据敏捷宣言，“个人和互动优于流程和工具。” 精益比制造商更关注软件。

它的根源是丰田的精益制造原则。以下是定义它的七个部分。如果您熟悉精益生产，这些听起来很相似。他们是：

消除浪费
扩大学习
尽可能晚做出决定
尽快交付
赋能团队
建立诚信
优化整体

4. Scrum

Scrum 是最流行的敏捷方法。根据第 14 次敏捷状态报告，58% 的软件公司使用 Scrum。如果包括人渣混合体，则该百分比将跃升至 84%。这就引出了一个问题，为什么它最受欢迎？

答案是 Scrum 就是在更短的时间内完成更多的工作。这对企业很有吸引力。 Scrum 中的每次迭代都是一个“冲刺”。这个名字强化了速度的概念。通常，冲刺的时间为 2 到 3 周。一旦 Scrum 团队计划了一个 sprint，任何人都不应更改它。新工作必须等到下一个 sprint 开始。这需要业务利益相关者的纪律。在实践中，这个 Scrum 规则经常被违反。这就是为什么团队报告经常使用 Scrum 混合。

Scrum 的另一个特点是 Scrum Master。这是一名被提名负责将冲刺保持在目标上的团队成员。通常，Scrum Master 是来自开发团队的开发人员。

Scrum 最常见的变体是 ScrumBan，它是 Scrum 和看板的混搭。看板起源于日本丰田制造过程，如精益。这是一个准时制工作系统。

每一项工作都像是一次迭代。开发人员一次只做一件事。该规则是每个开发人员一个“进行中”项目。这种严格的在制品限制可以揭示任何瓶颈。开发人员通过看板跟踪正在进行的工作项目。作为旁注，这就是名称的来源。在日语中，看板的意思是“招牌”。

5. 瀑布

瀑布方法是所有软件开发实践中最早的。它至少比敏捷早了几十年。这种方法也比它的名字更古老。

这是公司一直以来的自然工作方式。这是一个线性过程，你从头开始。首先，利益相关者编译需求。他们这样做不是为了一两个功能。不，业务利益相关者立即确定整个项目。之后，工作开始。开发人员无需任何迭代即可完成所有工作。

瀑布方式在概念上是最容易理解的。人们一次只做一件事。也就是说，这是商业成功的最大风险。如果某些事情偏离目标，利益相关者在项目完成之前无法纠正它。原因是在项目完成之前它甚至不会被注意到。

软件的 3 个核心子类型

成品软件是三种类型之一。这些类型是系统、编程和应用软件。为了说明，这里有一个蛋糕烘焙的类比。搅拌机或抹刀是编程软件。在这个类比中，它使您能够制作更多蛋糕或更多软件应用程序。组装蛋糕时，最底层是系统软件。这是基础。没有它，你就不可能有分层蛋糕。顶层将是应用软件。这是大多数不经意的观察者都能看到的。

系统软件

计算机的操作系统是系统软件。这对它的有用性至关重要。想象一台没有操作系统的计算机。您只能通过机器语言与之交互。那是纯二进制——只有一和零。你会发现不可能在任何规模上工作。系统软件开启了计算机的实用性。

Windows、macOS 和 Linux 是最流行的系统软件示例。设备驱动程序也是系统软件。它们扩展了操作系统的基本功能。没有操作系统的智能设备使用固件来启用它们的功能。它也是系统软件。

编程软件

编程软件是应用软件的一个子集。开发人员用来创建新程序的任何程序都会进行分类。它们的范围从简单的文本编辑器到复杂的集成开发环境 (IDE)。大多数开发人员喜欢更复杂的编程软件工具。 Microsoft 的 Visual Studio 等程序有助于加快开发速度。

应用程序软件

应用软件是最常见的类型。它是让你用电脑做事的软件。它使计算机变得有用。流行的例子是 Microsoft Word 和 Excel 等程序。

云软件也属于这一类。 Google Docs、Dropbox 甚至 Instagram 都是应用软件。如果您对某个东西是否是应用软件感到困惑，这里有一个简单的测试。程序是否需要其他东西才能运行？ Windows 或 Android 没有。它们是系统软件。 PowerPoint，甚至像《使命召唤》这样的游戏确实需要其他东西才能运行，这意味着它们是应用软件。没有设备驱动程序和操作系统，它们就无法执行。

结论

软件开发的方法仍在成熟中。然而，无论使用哪种方法，步骤都保持不变。敏捷团队可能会更快地迭代它们，而瀑布实践者会慢慢地从一个转移到另一个。然而，要构建更好的软件，您必须加强每一步的流程。他们建立在彼此之上。没有一个步骤，软件开发生命周期就不是一回事。零件构成整体。

想想如果你离开了任何一步会发生什么。没有计划你在做什么？没有设计，开发过程将是杂乱无章的。省略开发步骤是不可能的。缺乏测试可确保产品无法按预期运行。如果没有部署，则没有人可以使用该产品。未维护的应用程序将被废弃。每个步骤对于软件产品的成功都至关重要。