关于敏捷开发的实际应用,现在无外乎有以下几种常见的情形:

  • 很多团队想敏捷开发,但不知道该怎么上手;
  • 有的团队已经应用了一些敏捷开发的实践,然而效果不理想,不知道是敏捷开发的问题,还是自己实践方式不得当;
  • 有的团队听说了敏捷开发,但是并不知道它是什么。

为什么会这样呢?今天我们就围绕敏捷开发来谈一谈,看看敏捷开发是什么,能帮助我们解决哪些问题,要不要实施敏捷开发,以及怎么能应用好敏捷开发。

什么是敏捷开发?

那什么是敏捷开发呢?有人认为:

  • 敏捷开发就是Scrum、极限编程;
  • 敏捷开发就是每天站立会议、每两周一个Sprint(字面意思是冲刺,可以理解为迭代);
  • 敏捷开发就是把需求变成故事,把故事写在便签上贴到白板,然后根据状态移动到不同的列;
  • 敏捷开发就是用看板软件来管理项目。

然而,这些是敏捷开发的真正含义吗?

要理解敏捷开发,我们先要了解其诞生背景。在2001年那会,瀑布模型还是主流,我们知道,瀑布模型是一种“重型”的开发模式,整个流程走完通常周期很长,少则数月,多则数年。长周期导致风险增加、难以响应变化。

于是由瀑布模型衍生出很多模型,试图去改善瀑布模型存在的问题,我已经在上一篇文章中给你介绍了一些。不过除了介绍的那些以外,在当时还有一些不怎么有名,而现在却如雷贯耳的轻量级开发方法,例如极限编程(Extreme Programming,XP)、Scrum等。

2001初,17位代表上述各种轻量级软件开发过程流派的领军人物聚集在一起,讨论替代瀑布模型这种重量级软件开发过程的新方法。

但是没能达成一致,所以退而求其次,把大家都认同的理念整理出来,也就是后来的敏捷宣言。这些人还一起成立了敏捷联盟。


(图片来源:敏捷开发宣言

我们再回头来看前面大家对敏捷的定义,其实都是在从方法论、工具等方面解释敏捷开发。而敏捷宣言指出:

敏捷不是一种方法论,也不是一种软件开发的具体方法,更不是一个框架或过程,而是一套价值观和原则。

现实中关于敏捷的讨论,更多的是在讨论各种方法论和工具。不可否认,这些方法论和工具,能帮助团队“敏捷”起来,但它们和敏捷开发之间的关系,更像是“术”和“道”的关系。

各种敏捷框架、方法论和工具,就像是“术”,告诉你敏捷开发的方式,而敏捷则是“道”,是一套价值观和原则,指导你在软件项目开发中做决策。

这么说还是比较抽象,我给你举个例子。

敏捷开发中流行的站立会议,主要目的是为了保证团队成员充分的沟通,遇到困难可以及时寻求帮助。但是如果每天的站立会议流于形式,并不能起到有效的目的,则应该减少频度,甚至取消换成其他方式。

要不要在你的项目开发中使用站立会议,判断的依据就在于这样做是不是符合敏捷的价值观和原则。

也就是说,当你开发做决策的时候,遵守了敏捷开发的价值观和原则,不管你是不是用Scrum或者极限编程,那么都可以算是敏捷开发。

敏捷开发想解决什么问题?

如果你读仔细读了敏捷宣言,你会发现,宣言中右边的内容其实都是瀑布模型核心的内容:流程和工具、详尽的文档、合同谈判、遵循计划。

虽然敏捷开发并未对瀑布模型的价值进行否定,但也表明了瀑布模型做的还不够好,同时提出了一套自己的价值观。

比如说,我们开始做一个新项目,需要从客户那里收集整理需求,如果按照传统的软件开发模式,我们需要在开发前获得所有需求,然后和客户签订合同,在发布前都不会轻易修改需求。

但是如果我们采用敏捷开发模式来开发项目,那这样做显然违背敏捷的价值观:“客户合作高于合同谈判”。

所以如果是敏捷开发,在每个迭代后,都应该向客户收集反馈,然后在后面的迭代中,酌情加入客户反馈修改的内容。

结合敏捷开发提出的背景,你其实不难发现,敏捷开发就是想解决瀑布模型这样的重型软件开发方法存在的问题,用一种轻量的、敏捷的方法来改善甚至是替代它。

这些年敏捷开发也是一直这么做的。瀑布模型的典型问题就是周期长、发布烦、变更难,敏捷开发就是快速迭代、持续集成、拥抱变化。

如果用敏捷的方式盖房子

在讲瀑布模型的时候,我拿盖房子举了个例子,如果改成用敏捷开发的模式盖房子,则会是这样子的:

  • 客户想要盖一栋房子(初步的想法 )。
  • 产品经理和客户进行了初步的沟通,把用户的需求写成了一个个用户故事(用简单的用户故事代替繁重的需求文档 ),例如:

作为一个上班族,我想要一个卧室,以便于休息;
作为一个家庭主妇,我想要一个厨房,以便于做饭。

  • 施工人员根据用户故事和客户进一步沟通(客户合作高于合同谈判 ),然后对用户故事进行设计和实现;
  • 每个用户故事开发时,还要给一个测试机器人编写测试脚本,让机器人可以自动测试(大量采用自动化测试 ),并且做好的用户故事可以随时被测试验收(随时发布,持续集成 );
  • 每个Sprint四个星期时间(时间盒子,迭代时间固定 );
  • 第一个Sprint搭了个草棚,一张床就是卧室,厕所就挖了一个坑,厨房还来不及搭建(每个Sprint会选择高优先级的用户故事 ),屋顶还在漏水(每个Sprint会定期发布,客户可以随时看到可用版本,即使还不完整 );
  • 第二个Sprint有了简易厨房,同时修复了屋顶漏水的毛病(每个Sprint不仅完成用户故事,还会修复Bug );
  • 第三个Sprint升级成了小木屋,但是忘记加上窗户(敏捷推崇自动化测试,但可能会测试不完备 );
  • 第四个Sprint升级成了砖瓦房,窗户也开好了,客户可以入住。但是这时候客户发现一家三口的话,完全不够用,需要扩建到3个卧室。于是决定下个迭代改成3个卧室(响应变化高于遵循计划 );
  • 第五个Sprint,升级成了3个卧室,升级过程中把厨房下水道弄坏了(迭代过程中可能会导致质量不稳定 );
  • 第六个Sprint,修复了下水道的问题,房子也装修好了(迭代中不断完善 );
  • 客户验收使用(上线 )。

用敏捷开发的方式,不再像瀑布模型那样有严格的阶段划分,会在迭代中不断完善;不再写很多文档,而是和客户一起紧密合作;不再抵制需求变更,而是即时响应变更;不再等到测试阶段才发布,而是随时发布,客户随时可以看到东西。

当然,采用敏捷开发的模式也存在一些问题,例如全程需要客户参与,由于测试相对少一些 ,问题也会相应多一些。

敏捷开发和瀑布模型的差异

由于我大学时学软件工程,那时学的就是瀑布模型,毕业后很多年的项目开发都是以瀑布模型为主的,所以我在刚开始去看敏捷开发,总会以瀑布模型的方式类比敏捷开发,实践的时候也难以摆脱瀑布模型的影响。

直到近些年,我完整的在日常项目中反复实践敏捷开发,才逐步领会到瀑布模型和敏捷开发的一些差别。

这些年敏捷开发,已经逐步发展出一套 “Scrum + 极限编程 + 看板” 的最佳实践,Scrum主要用来管理项目过程,极限编程重点在工程实践,而看板将工作流可视化。

我将基于Scrum和极限编程的实践,来对比一下敏捷开发模型和瀑布模型的差异。

1.敏捷开发是怎么做需求分析的?

瀑布模型的一个重要阶段就是需求分析,要有严谨的需求分析,产生详尽的需求分析文档。而敏捷开发的需求,主要是来源于一个个小的用户故事,用户故事通常是写在卡片上的一句话,在Sprint的开发中,再去确认需求的细节。

比如一个用户登录网站的需求,在用户故事里面就是一句话:

作为用户,我想登录网站,这样可以方便浏览。

好处是减少了大量需求文档的撰写,可以早些进入开发。但这个对开发人员在需求理解和沟通的能力上要求更高了。

2.敏捷开发是怎么做架构设计的?

瀑布模型在需求分析完了以后,就需要根据需求做架构设计。而在敏捷开发中,并不是基于完整的用户需求开发,每个Sprint只做一部分需求,所以是一种渐进式的架构设计,当前Sprint只做适合当前需求的架构设计。

这种渐进式的架构设计,迭代次数一多,就会出现架构满足不了需求的现象,产生不少冗余代码,通常我们叫它技术债务,需要定期对系统架构进行重构。

3.敏捷开发怎么保证项目质量的?

瀑布模型在编码完成后,会有专门的阶段进行测试,以保证质量。在敏捷开发的Sprint中,并没有专门的测试阶段,这就依赖于开发功能的同时,要编写单元测试和集成测试代码,用自动化的方式辅助完成测试。

相对来说,这种以自动化测试为主的方式,质量确实是要有些影响的。

微软的Windows就是个很好的例子,在Windows 10之前,Windows的开发模式是传统的类瀑布模型,有很长一段测试的时间,质量有很好的保障,Windows 10开始,采用的是敏捷开发的模式,每月发布更新,稳定性要稍微差一些。

4.敏捷开发是怎么发布部署的?

瀑布模型通常在编码结束后,开始部署测试环境,然后在测试阶段定期部署测试环境。测试验收通过后,发布部署到生产环境。

在敏捷开发中,这种持续构建、持续发布的概念叫持续集成,因为整个过程都是全自动化的,每次完成一个任务,提交代码后都可以触发一次构建部署操作,脚本会拿最新的代码做一次全新的构建,然后运行所有的单元测试和集成测试代码,测试通过后部署到测试环境。

持续集成是一个非常好的实践,极大的缩短和简化了部署的流程,而且自动化测试的加入也很好的保证了部署产品的质量。前期搭建整个持续集成环境需要一定技术要求。

5.敏捷开发的Sprint和迭代模型的迭代有什么区别?

在上一章我介绍了增量模型和迭代模型,这两种也是一种快速迭代的方式,那么敏捷开发和迭代模型的区别是什么呢?

我们假设有两个团队,都要实现一个简单的用户系统,一个团队用迭代模型,一个团队用敏捷开发(Scrum),一个迭代/Sprint的时间周期都是2周(10个工作日)。

迭代模型所在的团队,产品经理会先花2天时间去分析需求,写成需求分析文档,架构师会花3天时间来做设计,程序员会花3天时间编码,测试再花2天时间去测试,最后上线用户系统。

再看敏捷开发的团队,Product Owner(类似于产品经理)会把需求拆分成了几个简单的用户故事:用户登录、用户注册、找回密码、修改资料,然后放到当前Sprint的Backlog(任务清单),Team(开发团队)成员开始从Backlog选择用户故事。

程序员A选了“用户登录”这个用户故事,他会去找Product Owner确认需求细节,之后动手实现这个用户故事。

功能完成后,同时程序员A还写了单元测试代码和集成测试代码,对登录的功能写了自动化测试。完成后,通过持续集成工具测试和部署到测试环境。部署完成后,用户登录功能就可以进行使用了。

这个过程,程序员A可能花了4天时间,做完“用户登录”这个用户故事之后,他又开始继续选取“找回密码”的用户故事来做,4天时间也完成了。

其他程序员也和程序员A一样,他们也会从Backlog选择一些用户故事来做。

当团队中第1个用户故事部署完之后,测试人员就开始帮助测试,发现的Bug都提交到了Backlog,程序员们在完成用户故事后,开始着手修复这些Bug,正好在最后2天都修复完成。

从上面的例子,你可以看出,迭代模型本质上是一个小瀑布模型,所以在一个迭代里面,需要完整的经历从需求分析,到设计、编码、测试这几个完整的阶段。

所以像瀑布模型一样,刚开始测试的时候是不稳定的,到测试后期才逐步稳定下来,一般迭代前期也会相对轻松一点,而后期测试阶段可能会时间很紧张。

敏捷开发的Sprint中,没有严格的阶段划分,每个Sprint周期里面会完成多个用户故事。在用户故事的开发时,会针对用户故事有编码、自动化测试编码。当一个用户故事开发完成,即可通过持续集成自动发布到测试环境。

相对来收,敏捷开发中,整个Sprint的节奏是比较恒定,产品也是相对稳定的,即使用户故事没有完成,也不影响版本的发布。

因此,敏捷开发更注重软件开发中人的作用,需要团队成员以及客户之间的紧密协作。

该不该选择敏捷开发?

该不该选择敏捷开发,是很多团队纠结的问题。毕竟关于敏捷,有很多在中国落地失败的例子,是不是这种方法在国内水土不服?

其实,敏捷开发无论国内还是国外,大厂还是小厂,都已经有无数成功案例。这些年,软件工程中一些好的实践,像持续集成、测试驱动开发、结对编程、看板等都来自于敏捷开发。可以肯定,敏捷开发是一种非常好的软件开发模式。

但在应用上,也确实需要一些满足一些条件才能用好,例如:

  • 团队要小,人数超过一定规模就要分拆;
  • 团队成员之间要紧密协作,客户也要自始至终深度配合;
  • 领导们得支持。敏捷需要扁平化的组织结构,更少的控制,更多的发挥项目组成员的主动性;
  • 写代码时要有一定比例的自动化测试代码,要花时间搭建好源码管理和持续集成环境。

所以在选择敏捷开发这个问题上,你先要参考上面这些条件。

因为敏捷开发对项目成员综合素质要求更高,做计划要相对难一些。如果团队大、客户不配合、领导不支持,再好的敏捷方法也很难有效实践起来。

如果你要实践敏捷开发,建议先找个小项目进行试点,能证明可行了,再进一步推广。有条件的话,可以和一些顾问公司合作,请人做专门的培训和指导。

如果不具备条件,应该考虑先把其中一些好的实践用起来,比如说持续集成、每日站会、自动化测试等。

总结

我们今天一起学习了什么是敏捷开发,也就是敏捷开发是一套价值观和原则。也对比了瀑布模型和敏捷开发,其中的差异还是很大的。

瀑布模型面向的是过程,而敏捷开发面向的是人。敏捷开发要解决的,恰恰是瀑布模型中存在的一些问题。

最后,在要不要用敏捷开发这个问题上,不用过于纠结,看好敏捷开发,那就放心去用,觉得时机还不成熟、还不够了解,就先试点或者只是先借鉴其好的实践。

软件开发,最核心的是人,而不是用什么方法,以前没有敏捷开发只有瀑布模型的时候,也一样诞生了大量伟大的软件,像Windows、Office。现在有敏捷开发,更多的是让我们多了一些选择。

在下一篇文章,还会再从大厂如何应用敏捷开发的角度,继续讲一讲敏捷开发的应用。

另外,敏捷开发涉及内容还是比较多,如果想有更多了解,可以阅读一些书籍作为专栏的补充。

除了“学习攻略”中推荐的一些书,还有像《用户故事与敏捷方法》、《敏捷武士︰看敏捷高手交付卓越软件》等这些敏捷实践的书籍也可以辅助看看。

课后思考

实施敏捷开发能给你的项目带来哪些好处?如果要实施,你打算从什么地方入手?如果已经实施了敏捷开发,你觉得用法对吗?有哪些做的好的或者不好的地方?欢迎在留言区与我分享讨论。

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