43以VSCode为例看大型开源项目是如何应用软件工程的
如果你所在的团队在日常的软件项目开发中,能科学地应用软件工程的知识,让你的项目能持续取得进展,最终交付的产品也有很好的质量,那么是一件非常幸运的事情。
然而现实中,很多人并没有机会去参与或观察一个好的项目是什么样子的,也没机会去分析一个好的项目是如何科学应用软件工程的。
好在现在有很多优秀的开源项目,不仅代码是公开的,它们整个项目的开发过程都是公开的。通过研究这些开源项目的开发,你能从中学习到一个优秀项目对软件工程的应用,加深你对软件工程知识的理解,进而应用到你自己的项目实践中。
我想你对VS Code应该不陌生,它是一个非常优秀的编辑器,很多程序员包括我非常喜欢它。VS Code也是一个大型的开源项目,整个开发过程非常透明,所以今天我将带你一起看一下VS Code是如何应用软件工程的,为什么它能构建出这么高质量的软件。
如何从VS Code的开发中学习软件工程?
也许你会很好奇,平时也去看过VS Code的网站,但并没有提到软件工程的呀?
是的,VS Code的网站并没有特别突出这些信息,但是如果你有心,可以找到很多有价值的信息,它的整个开发过程都是公开透明的。
比如通过它项目的WIKI和博客栏目,可以看到项目的计划、项目开发流程、测试流程、发布流程等信息。通过它的GitHub网站,你可以看到团队是如何基于分支开发,开发完成后提交Pull Request,团队成员如何对代码进行审核,合并代码后如何通过持续集成运行自动化测试。
除此之外,团队成员在网上也有一些对于VS Code开发的分享,比如说VS Code主要负责人Erich Gamma 2016年在GOTO技术大会上有一个专门关于VS Code的主题演讲。
也许你还会想问:这些信息我也知道,也能从网上看到,但怎么通过这些信息去观察和学习它跟软件工程相关的部分呢?
不知道你是否还记得,在我们专栏的第一篇文章《01 | 到底应该怎样理解软件工程?》中提到了:软件工程的核心,就是围绕软件项目开发,对开发过程的组织,对方法的运用,对工具的使用。 所以当我们去观察一个软件项目,我们就可以去看它的开发过程是怎么被组织的?运用了哪些软件工程的方法?使用了哪些工具?
接下来,我就带你一起从以下几个方面分析VS Code对软件工程的应用:
- VS Code的开发过程;
- 团队的分工角色;
- 各个阶段如何进行;
- 使用了哪些工具。
VS Code的开发迭代过程
如果你是VS Code的用户,你会发现VS Code每个月都会有新版本的更新,每次更新都会有很多新酷的功能。这是因为VS Code每个版本的开发周期是4周,每四周都会发布一个新的版本。
从开发模式来说,VS Code采用的是快速迭代的开发模式,每四周一个迭代。那么这四周的迭代的工作都是如何进行的呢?
- 第一周
每个版本的第一周,通常是起着承上启下的作用,一方面要准备新版本,一方面还要对上一个版本的工作进行收尾。
在这一周里,开发团队要去做一些偿还技术债务的事情,比如说重构代码,优化性能。所以如果你的团队抱怨说没有时间做偿还技术债务的事情,不妨也去学习VS Code团队,定期留出专门的时间,做偿还技术债务的事情。
另一个主要工作就是一起讨论下一个迭代要做的功能。其实这有点类似于敏捷开发中,每个Sprint开始之前的项目计划会议。
如果上一个版本开发完成的功能,发现了严重Bug,第一周还要去修复这些紧急Bug。
- 第二周和第三周
第二周和第三周主要工作就是按照计划去开发,一部分是开发新功能,一部分是修复Bug,所有的Bug都是通过GitHub的Issue来分配和跟踪的。
团队成员每天还要先检查一下分配给自己的Issue,如果遇到线上版本紧急的Bug,要优先修复。
- 第四周
VS Code团队把最后一周叫End game,你可以理解为测试周,因为这一周只做测试和修复Bug。
这一周要测试所有新的Feature和验证已经修复的Bug,确保被修复。同时还要更新文档和写Release Notes。
测试完成后就发布预发布版本,这个预发布版本会先邀请一部分人使用,比如说微软内部员工、热心网友。
- 下一个迭代第一周
每个迭代开发测试完成的版本,会放在下一个迭代的第一周发布。如果在预发布版本中发现严重Bug,需要在第一周中修复。
如果没有发现影响发布的Bug,那么第一周的周三左右就会正式发布上一个迭代完成的版本。
前面我在专栏文章《40 | 最佳实践:小团队如何应用软件工程?》中,建议小团队可以缩短迭代周期到2-4周,有同学担心不可行,但你看VS Code这样稳定的4周迭代,不但可行,而且还是VS Code能保持每月发布一个新版本的关键所在。
VS Code团队的角色和分工
VS Code的开发团队现在大约20人左右,一半在苏黎世,一半在西雅图。整个团队基本上都是开发人员,结构很扁平。
从分工上来说,在开发新功能和修复Bug的时候,会有一些侧重,比如有人侧重做Git相关的功能,有人侧重做编辑器部分功能。这样有侧重的分工对于提升开发效率是有好处的。
从角色上来说,除了开发,还有主要有两种角色:Inbox Tracker和Endgame Master。这两种角色在每个迭代的时候是轮值的,每个人都有机会去担任这两个角色。
- Inbox Tracker
Inbox Tracker的主要任务就是收集、验证、跟踪Bug。但这个工作对于VS Code团队来说可不轻松,现在Issue的总量已经超过了5000,每天提交的新的Issue的量大概有100左右。所以VS Code团队写了一个机器人叫VSCodeBot,可以帮助对Issue先自动处理,打标签或回复,然后Inbox Tracker再对剩下的Issue进行人工处理。
Inbox Tracker要检查新提交的Issue是不是一个真正的Bug,如果是提问,建议到StackOverflow去问,如果是Bug,打上Bug的标签,并指派给相应模块的负责人。
- Endgame Master
VS Code团队是没有专职的测试人员的,所有的测试工作都是开发人员自己完成。在每一个迭代中。Endgame Master在这里就很重要,要组织管理整个迭代的测试和发布工作。
Endgame Master在每个迭代测试之前,根据迭代的开发计划制定相应的测试计划,生成Check List,确保每一个新的功能都有在Check List中列出来。
因为VS Code团队没有专职测试,为了避免开发人员自己测试自己的代码会存在盲区,所以自己写的功能都是让其他人帮忙测试。Endgame Master一个主要工作就是要将这些测试项分配给团队成员。
最后整个测试计划会作为一条GitHub Issue发出来给大家审查。比如说这是某一个月的Endgame计划。
团队的日常沟通是通过Slack,在测试期间,Endgame Master需要每天把当前测试进展同步给所有人,比如说总共有多少需要测试的项,哪些已经验证通过,哪些还没验证。
VS Code的各个阶段
接下来,我们来按照整个开发生命周期,从需求收集和版本计划、设计开发、测试到发布,来观察VS Code各个阶段是如何运作的。
1. VS Code的需求收集和版本计划
VS Code每次版本发布,都能为我们带来很多新酷的功能体验,那么这些功能需求是怎么产生的呢?又是怎么加入到一个个版本中的呢?
VS Code的需求,一部分是团队内部产生的;一部分是从社区收集的,比如GitHub、Twitter、StackOverflow的反馈。最终这些收集上的需求,都会通过GitHub的Issue管理起来。如果你在它的GitHub Issue中按照feature-request的标签去搜索,可以看到所有请求的需求列表。
VS Code每半年或一年会对下一个阶段做一个Roadmap,规划下一个半年或一年的计划,并公布在GitHub的WIKI上,这样用户可以及时了解VS Code的发展,还可以根据Roadmap上的内容提出自己的意见。
大的RoadMap确定后,就是基于大的RoadMap制定每个迭代具体的开发计划了。前面已经提到了,在每个迭代的第一周,团队会有专门的会议讨论下一个迭代的开发计划。在VS Code的WIKI上,也同样会公布所有确定了的迭代计划。
那么,有了功能需求和Bug的Issue,也有了迭代的计划,怎么将Issue和迭代关联起来呢?
GitHub的Issue管理有一个Milestone的功能,VS Code有四个主要的Milestone。
- 当前迭代:当前正在开发中的Milestone;
- On Deck:下一个迭代对应的Milestone;
- Backlog:还没开始,表示未来要做的;
- Recovery:已经完成的迭代,但是可能要打一些补丁。
(图片来源:VSCode Milestones)
2. VS Code的设计和开发
VS Code的架构设计现在基本上已经定型,你在它的WIKI和博客上还能看到很多VS Code架构和技术实现的分享。
在每个迭代开发的时候,一般小的功能不需要做特别的架构设计,基于现有架构增加功能就好了。如果要做的是大的功能改造,也需要有设计,负责这个模块开发的成员会先写设计文档,然后邀请其他项目成员进行Review,并给出反馈。
VS Code的开发流程也是用的GitHub Flow,要开发一个新功能或者修复一个Bug,都创建一个新的分支,开发完成之后提交PR。PR合并之前,必须要有核心成员的代码审查通过,并且要确保所有的自动化测试通过。
对于GitHub Flow的开发流程,我在专栏文章《30 | 用好源代码管理工具,让你的协作更高效》中有详细的介绍。你也可以在VSCode 的Pull requests中看到所有提交的PR,去看看这些PR是怎么被Review的,每个PR的自动化测试的结果是什么样的。通过自己的观察,去印证专栏相关内容的介绍,同时思考是否有可以借鉴到你自己项目中的地方。
VS Code对自动化测试代码也是非常重视,在实现功能代码的时候,还要加上自动化测试代码。如果你还记得专栏文章《29 | 自动化测试:如何把Bug杀死在摇篮里?》中的内容:自动化测试有小型测试、中型测试和大型测试。VS Code的自动化测试也分为单元测试、集成测试和冒烟测试。
VS Code的CI(持续集成)用的是微软自己的Azure DevOps,每一次提交代码到GitHub,CI都会运行单元测试和集成测试代码,对Windows/Linux/macOS三个操作系统分别运行测试。在持续集成上可以直观地看到测试的结果,VS Code现在有大约4581个单元测试用例,运行一次1分钟多;集成测试466个,运行一次大约3分钟。
(图片来源:VSCode的持续集成工具Azure DevOps)
如果你的团队还没有开始相应的开发流程,没有使用持续集成工具,不妨学习VS Code,使用类似于GitHub Flow的开发流程,使用像Azure DevOps这样现成的持续集成工具。
3. VS Code的测试
前面提到了,迭代的最后一周是End game,这一周就是专门用来测试的,并且有轮值的Endgame Master负责整个测试过程的组织。
具体测试的时候,大家就是遵循Endgame Master制定好的测试计划,各自按照Check List逐一去检查验证,确保所有的新功能都通过了测试,标记为修复的Bug真的被修复了。对于验证通过的Bug,在对应的Issue上打上verified的标签。
在人工测试结束后,Endgame Master就需要跑冒烟测试,确保这个迭代的改动不会导致严重的Bug发生。
如果你的团队也没有专职测试,可以学习VS Code这样的做法:留出专门的测试阶段,事先制定出详细的测试计划,把所有要测试的项都通过测试跟踪工具跟踪起来,开发人员按照测试计划逐一测试。
4. VS Code的发布流程
在Endgame测试后,就要从master创建一个release分支出去,比如说 release/1.10 ,后面的预发布版本和正式版本包括补丁版本都将从这个 release 分支发布。
如果在创建release分支后发现了新的Bug,那么对Bug修复的代码,要同时合并到master和release分支。每一次对Release的代码有任何改动,都需要重新跑冒烟测试。
在Release分支的代码修改后的24小时之内,都不能发布正式版本。每次Release代码修改后,都会发布一个新的预发布版本,邀请大约两万的内部用户进行试用,然后看反馈,试用24小时后没有什么问题就可以准备发布正式版本。
发布正式版本之前,还要做的一件事,就是Endgame master要写Release Notes,也就是你每次升级VS Code后看到的更新说明,详细说明这个版本新增了哪些功能,修复了哪些Bug。
如果版本发布后,发现了严重的线上Bug,那么就要在Release分支进行修复,重新生成补丁版本。
除此之外,VS Code每天都会将最新的代码编译一个最新的版本供内部测试,这个版本跟我们使用的稳定版Logo颜色不一样,是绿色的Logo。VS Code内部有“吃自己狗粮”(eat your own dog food)的传统,也就是团队成员自己会使用每天更新的测试版本VS Code进行开发,这样可以在使用过程中及时发现代码中的问题。
(图片来源:The Journey of Visual Studio Code)
像VS Code这样的发布流程,通过创建Release分支可以保障有一个稳定的、可以具备发布条件的代码分支;通过预发布内部试用的机制,有问题可以及时发现,避免造成严重的影响。
关于发布流程的内容,你也可以将VS Code的发布流程 对照我们专栏文章《35 | 版本发布:软件上线只是新的开始》中的介绍,加深理解。
VS Code使用的工具
VS Code的源代码管理工具就是基于GitHub,整个开发流程也完全是基于GitHub来进行的。
它的任务跟踪系统是用的GitHub的Issue系统,用来收集需求、跟踪Bug。通过标记不同的Label来区分Issue的类型和状态,比如bug表示Bug,feature-request表示功能请求,debt表示技术债务。通过Issue的Milestone来标注版本。
VS Code的持续集成工具最早用的是Travis CI和AppVeyor,最近换成了微软的Azure Pipelines,在他们的Blog上有一篇文章《Visual Studio Code using Azure Pipelines》专门解释了为什么要迁移过去。
VS Code的文档一部分是用的GitHub的WIKI系统,一部分是它网站的博客系统。WIKI主要是日常项目开发、维护的操作说明,博客上更多的是一些技术分享。
另外VS Code团队还自己开发了一些小工具,比如说帮助对Issue进行自动处理回复的GitHub机器人VSCodeBot。
通过这些工具的使用,基本上就可以满足像VS Code这样一个项目的日常运作。像这些源代码管理、任务跟踪系统、持续集成工具的使用,在我们专栏也都有相应的文章介绍,你也可以对照着文章的内容和VS Code的使用情况加以印证,从而加深对这些工具的理解,更好把这些工具应用在你的项目中。
总结
当你日常在看一个开源项目的时候,不仅可以去看它的代码,还可以去观察它是怎么应用软件工程的,不仅可以加深你对软件工程知识的理解,还能从中学习到好的实践。
比如观察一个软件项目的开发过程是怎么被组织的,团队如何分工协作的,运用了哪些软件工程的方法,以及使用了哪些工具。
VS Code使用的是快速迭代的开发模式,每四周一个迭代:
- 第一周:偿还技术债务,修复上个版本的Bug,制定下一个版本的计划;
- 第二、三周:按照计划开发和修复Bug;
- 第四周:测试开发完成的版本;
- 下一迭代第一周:发布新版本。
在团队分工上,VS Code的团队很扁平,没有专职测试,通过轮值的Inbox Tracker和Endgame Master来帮助团队处理日常Issue和推动测试和发布工作的进行。
在工具的使用方面,VS Code使用的是GitHub托管代码,基于GitHub Flow的开发流程使用的。还有使用Azure DevOps作为它的持续集成系统。
通过观察对VS Code对软件工程知识点的应用,再对照专栏中相关文章的介绍,可以帮助你更好的理解这些知识点,也可以借鉴它们好的实践到你的项目开发中。
课后思考
你可以尝试自己去观察一遍VS Code项目对软件工程知识的应用,得出自己的结论。你也可以应用这样的观察分析方法,去观察其他你熟悉的优秀开源项目,比如像Vue、React,看它们是怎么应用软件工程的。欢迎在留言区与我分享讨论。
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