您的萬物軟件開發綜合指南

已發表: 2020-08-13

工廠生產車間和軟件開發人員辦公室有多相似？

想像一個滿屋子的程序員在他們的電腦中輸入代碼。如果您將他們的輸出視為工廠裝配線上的組裝小部件怎麼辦？最大化生產的東西在這裡也能起作用嗎？還是開發過程更像其他工程學科？

自軟件開發開始以來，項目經理一直在努力解決這個問題。從這些問題中，出現了軟件開發生命週期的定義。

什麼是軟件開發？

這是從頭開始創建軟件的過程。雖然編寫代碼是核心活動，但遠不止於此。

開發過程包括編寫任何代碼之前的構思和設計。規劃很容易被忽視。它不像編寫代碼那樣開發。然而，首先回答關鍵問題可以增強成品。這個項目還值得追求嗎？如果是這樣，最好的方法是什麼？哪些功能是必要的，哪些功能很不錯？答案使該項目有更大的成功機會。

雖然這些步驟是恆定的，但它們的應用會有所不同。軟件開發之所以是一門新學科。工程學科成熟，已有數百年曆史。軟件開發只能追溯到 1940 年代後期。它仍然是一門新學科。敏捷方法只有 20 年的歷史。然而，它是軟件創造理論中發生的最有影響力的事情之一。無論如何，六個軟件開發生命週期階段對所有系統都是通用的。

軟件開發生命週期 (SDLC) 的 6 個階段

開發團隊可以在整個項目或一個功能上使用軟件開發生命週期。 SDLC 使用的演變一直是通過縮短每個步驟的長度來降低風險。稍後，我們將更多地研究不同的方法。首先，讓我們檢查一下這些步驟本身。

此外，值得注意的是，您會看到步驟數或其名稱方面的變體。有時會合併步驟，例如開發和測試。其他時候，您會看到一個步驟一分為二，例如計劃變成計劃和分析。在我們的例子中，我們將堅持使用這六個，因為它們清楚地定義了階段。

1. 規劃

計劃階段是最重要的一步。利益相關者需要考慮一切，包括項目本身的可行性。在這裡殺掉整個項目也沒關係。如果需要，一個健康的組織將授權利益相關者這樣做。在此階段，程序員將較少參與企業環境。產品所有者、業務分析師和其他利益相關者在此步驟中表達他們的需求。

2. 設計

3. 發展

設計階段還包括用戶體驗（UX）設計。如果應用程序有任何面向用戶的組件，那麼 UX 設計是必須的。這包括通過觀察真人與產品模型交互來進行用戶研究。這發生在設計階段而不是開發階段的原因是時間安排。用戶會話需要時間。通常，與業務利益相關者的更多來回討論也會從收集的數據中發生。

4. 測試

接下來，開發團隊測試代碼。代碼編寫者和測試者應該是不同的人。更好的是非開發人員的質量保證測試員。開發人員傾向於只考慮快樂路徑場景。專門的 QA 測試專業人員往往更善於思考如何破壞軟件。他們更有可能在以這種方式部署之前發現錯誤。結果是發佈時軟件更加穩定。

自動與手動測試

單元測試和集成測試通常是自動化的。通常，DevOps 平台在將新代碼合併到主分支之前對新代碼運行這些測試。

手動測試遠未過時。自動化測試一遍又一遍地做同樣的事情。然而，進行手動測試的人可能會在測試過程中意外發現錯誤。手動測試的可變性是它的優勢。

單元測試

單元測試僅驗證方法，僅此而已。被測函數是邊界。開發人員編寫單元測試，一些 SDLC 框架要求它們。極限編程需要它們。它還規定了測試驅動的開發。這是先寫單元測試的做法。然後編寫實際的程序代碼。

集成測試

集成測試檢查代碼庫的部分或功能。它們通常由 DevOps 平台自動化並運行。他們驗證的內容不止一種方法。一個示例是驗證 API 調用是否在數據庫中保留了新記錄。將此與驗證 API 方法的單元測試進行對比。單元測試只能驗證對數據庫的調用是否應該發生。集成測試可以證明數據按預期流過應用程序。

系統測試

最終的測試形式是完整的系統測試。回顧一下，單元測試只驗證一個功能。集成測試驗證功能。但是系統測試將整個應用程序視為一個單元。冒煙測試是一種輕量級的系統測試。在其中，測試人員像自然用戶一樣與系統交互，並確保其行為符合預期。與更嚴格的完整端到端系統測試相比。完整的系統測試將系統的所有部分作為單個實體進行檢查。此外，一套集成測試可以作為一個完整的系統測試。

5. 部署

部署階段是將經過測試的代碼推送到生產環境中。自動化部署使其更加可靠。此外，練習生產部署也會增加順利部署的機率。開發團隊使用稱為暫存環境的測試環境進行實踐。它應該與生產的相同。兩個環境越相似，實踐部署的價值就越大。

6. 維護

到目前為止，SDLC 中的所有內容僅佔總擁有成本的四分之一左右。軟件的初始開發成本是企業支出的 25%。維護階段將花費企業大約 75% 的總擁有成本。對膨脹的維護成本的防禦更多地關注早期階段。這意味著更好的技術設計、開發和更徹底的測試。另一種選擇是技術債務。就像真正的債務一樣，隨著時間的推移，它會變得更加昂貴。

5種主要的軟件開發方法

雖然 SDLC 的步驟是不變的，但它們的實現和執行順序會有所不同。讓我們看看組織進行軟件開發過程的最流行的方式。

1.敏捷

敏捷的獨特之處在於對人的關注。敏捷方法重新引起了業界的關注。之前，重點是產品、軟件。敏捷挑戰了這一點，並專注於執行該過程的個人。此外，在敏捷宣言之前，極限編程（XP）和 Scrum 沒有任何联系。然而，之後，他們的實踐者在敏捷的旗幟下團結起來。

敏捷本身並不是一個框架。它是框架的框架。它的核心是關注人和快速迭代。顧名思義，敏捷。做得好有實現結果的靈活性。流程絕不會以犧牲人員為代價，而是從流程中獲取價值。

敏捷的另一個關鍵租戶是迭代方法。這個想法是在更短的時間內完成工作塊。這樣，企業可以更快地適應市場的變化。快速改變開發方向的能力使它變得敏捷。同時，開發團隊可以從每一次迭代中的經驗中學習並改進。敏捷團隊在每次迭代後的回顧會議上這樣做。

2.極限編程

極限編程（通常縮寫為 XP）始於 1990 年代初期。 Martin Fowler 是敏捷宣言的最初簽署者之一。他認為敏捷之所以受歡迎，是因為 XP 框架。此外，他認為這是開始進行敏捷軟件開發的最佳方式。

XP 得名於它的方法。它需要常見的良好軟件實踐並需要它們。這就是它“極端”的原因。 XP 需要諸如單元測試、結對編程、更頻繁地發布之類的東西。

使 XP 成為一種獨特方法的原因是：

迭代周期短（1 到 2 週很常見）
在當前迭代中替換工作項的開放性（Scrum 不允許的）
強調自動化測試和結對編程

3. 精益

精益在技術上不是敏捷，但在實踐中卻有類似的感覺。現在它被大多數人接受為敏捷的一部分。它的重點不同於傳統的敏捷。根據敏捷宣言，“個人和互動優於流程和工具。” 精益比製造商更關注軟件。

它的根源是豐田的精益製造原則。以下是定義它的七個部分。如果您熟悉精益生產，這些聽起來很相似。他們是：

消除浪費
擴大學習
盡可能晚做出決定
盡快交付
賦能團隊
建立誠信
優化整體

4. Scrum

Scrum 是最流行的敏捷方法。根據第 14 次敏捷狀態報告，58% 的軟件公司使用 Scrum。如果包括人渣混合體，則該百分比將躍升至 84%。這就引出了一個問題，為什麼它最受歡迎？

答案是 Scrum 就是在更短的時間內完成更多的工作。這對企業很有吸引力。 Scrum 中的每次迭代都是一個“衝刺”。這個名字強化了速度的概念。通常，衝刺的時間為 2 到 3 週。一旦 Scrum 團隊計劃了一個 sprint，任何人都不應更改它。新工作必須等到下一個 sprint 開始。這需要業務利益相關者的紀律。在實踐中，這個 Scrum 規則經常被違反。這就是為什麼團隊報告經常使用 Scrum 混合。

Scrum 的另一個特點是 Scrum Master。這是一名被提名負責將衝刺保持在目標上的團隊成員。通常，Scrum Master 是來自開發團隊的開發人員。

Scrum 最常見的變體是 ScrumBan，它是 Scrum 和看板的混搭。看板起源於日本豐田製造過程，如精益。這是一個準時制工作系統。

每一項工作都像是一次迭代。開發人員一次只做一件事。該規則是每個開發人員一個“進行中”項目。這種嚴格的在製品限制可以揭示任何瓶頸。開發人員通過看板跟踪正在進行的工作項目。作為旁注，這就是名稱的來源。在日語中，看板的意思是“招牌”。

5. 瀑布

瀑布方法是所有軟件開發實踐中最早的。它至少比敏捷早了幾十年。這種方法也比它的名字更古老。

這是公司一直以來的自然工作方式。這是一個線性過程，你從頭開始。首先，利益相關者編譯需求。他們這樣做不是為了一兩個功能。不，業務利益相關者立即確定整個項目。之後，工作開始。開發人員無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。人們一次只做一件事。也就是說，這是商業成功的最大風險。如果某些事情偏離目標，利益相關者在項目完成之前無法糾正它。原因是在項目完成之前它甚至不會被注意到。

軟件的 3 個核心子類型

成品軟件是三種類型之一。這些類型是系統、編程和應用軟件。為了說明，這裡有一個蛋糕烘焙的類比。攪拌機或抹刀是編程軟件。在這個類比中，它使您能夠製作更多蛋糕或更多軟件應用程序。組裝蛋糕時，最底層是系統軟件。這是基礎。沒有它，你就不可能有分層蛋糕。頂層將是應用軟件。這是大多數不經意的觀察者都能看到的。

系統軟件

計算機的操作系統是系統軟件。這對它的有用性至關重要。想像一台沒有操作系統的計算機。您只能通過機器語言與之交互。那是純二進制——只有一和零。你會發現不可能在任何規模上工作。系統軟件開啟了計算機的實用性。

Windows、macOS 和 Linux 是最流行的系統軟件示例。設備驅動程序也是系統軟件。它們擴展了操作系統的基本功能。沒有操作系統的智能設備使用固件來啟用它們的功能。它也是系統軟件。

編程軟件

編程軟件是應用軟件的一個子集。開發人員用來創建新程序的任何程序都會進行分類。它們的範圍從簡單的文本編輯器到復雜的集成開發環境 (IDE)。大多數開發人員喜歡更複雜的編程軟件工具。 Microsoft 的 Visual Studio 等程序有助於加快開發速度。

應用程序軟件

應用軟件是最常見的類型。它是讓你用電腦做事的軟件。它使計算機變得有用。流行的例子是 Microsoft Word 和 Excel 等程序。

雲軟件也屬於這一類。 Google Docs、Dropbox 甚至 Instagram 都是應用軟件。如果您對某個東西是否是應用軟件感到困惑，這裡有一個簡單的測試。程序是否需要其他東西才能運行？ Windows 或 Android 沒有。它們是系統軟件。 PowerPoint，甚至像《使命召喚》這樣的遊戲確實需要其他東西才能運行，這意味著它們是應用軟件。沒有設備驅動程序和操作系統，它們就無法執行。

結論

軟件開發的方法仍在成熟中。然而，無論使用哪種方法，步驟都保持不變。敏捷團隊可能會更快地迭代它們，而瀑布實踐者會慢慢地從一個轉移到另一個。然而，要構建更好的軟件，您必須加強每一步的流程。他們建立在彼此之上。沒有一個步驟，軟件開發生命週期就不是一回事。零件構成整體。

想想如果你離開了任何一步會發生什麼。沒有計劃你在做什麼？沒有設計，開發過程將是雜亂無章的。省略開發步驟是不可能的。缺乏測試可確保產品無法按預期運行。如果沒有部署，則沒有人可以使用該產品。未維護的應用程序將被廢棄。每個步驟對於軟件產品的成功都至關重要。