Главная › Телефон › Методологии разработки программного обеспечения. Методики и принципы экстремального программирования

Методологии разработки программного обеспечения. Методики и принципы экстремального программирования

Экстремальное программирование (англ. Extreme Programming, XP) - одна из гибких методологий разработки программного обеспечения. Авторы методологии - Кент Бек, Уорд Каннингем, Мартин Фаулер и другие.Название методологии исходит из идеи применить полезные традиционные методы и практики разработки программного обеспечения, подняв их на новый «экстремальный» уровень. Так, например, практика выполнения ревизии кода, заключающая в проверке одним программистом кода,
написанного другим программистом, в «экстремальном» варианте представляет собой «парное программирование», когда один программист занимается кодированием, а его напарник в это же время непрерывно просматривает только что написанный кoд.
Двенадцать основных приёмов экстремального программирования (по первому изданию книги Extreme programming explained) могут быть объединены в четыре группы:

Короткий цикл обратной связи (Fine-scale feedback)
- Разработка через тестирование (Test-driven development)
- Игра в планирование (Planning game)
- Заказчик всегда рядом (Whole team, Onsite customer)
- Парное программирование (Pair programming)
- Непрерывный, а не пакетный процесс
Непрерывная интеграция (Continuous integration)
- Рефакторинг (Design improvement, Refactoring)
- Частые небольшие релизы (Small releases)
Понимание, разделяемое всеми
- Простота (Simple design)
- Метафора системы (System metaphor)
- Коллективное владение кодом (Collective code ownership) или выбранными шаблонами проектирования (Collective patterns ownership)
- Стандарт кодирования (Coding standard or Coding conventions)
Социальная защищённость программиста (Programmer welfare):
- 40-часовая рабочая неделя (Sustainable pace, Forty-hour week)

XP предполагает написание автоматических тестов (программный код, написанный специально для того, чтобы тестировать логику другого программного кода). Особое внимание уделяется двум разновидностям тестирования:

юнит-тестирование модулей;
функциональное тестирование.

Разработчик не может быть уверен в правильности написанного им кода до тех пор, пока не сработают абсолютно все тесты модулей разрабатываемой им системы. Тесты модулей (юнит-тесты) позволяют разработчикам убедиться в том, что каждый из них по отдельности работает корректно. Они также помогают другим разработчикам понять, зачем нужен тот или иной фрагмент кода, и как он функционирует - в ходе изучения кода тестов логика работы тестируемого кода становится понятной, так как видно, как он
должен использоваться. Тесты модулей также позволяют разработчику без каких-либо опасений выполнять рефакторинг (refactoring).

Функциональные тесты предназначены для тестирования функционирования логики, образуемой взаимодействием нескольких (часто - довольно внушительного размера) частей. Они менее детальны, чем юнит-тесты, но покрывают гораздо больше - то есть, у тестов, которые при своём выполнении затрагивают больший объём кода, шанс обнаружить какое-либо некорректное поведение, очевидно, больше. По этой причине в промышленном программировании написание функциональных тестов
нередко имеет больший приоритет, чем написание юнит-тестов.
Для XP более приоритетным является подход, называемый TDD (от англ. test-driven development - разработка через тестирование). В соответствии с этим подходом сначала пишется тест, который изначально не проходит (так как логики, которую он должен проверять, ещё просто не существует), затем реализуется логика, необходимая для того, чтобы тест прошёл. TDD, в некотором смысле, позволяет писать код, более удобный в использовании - потому что при написании теста, когда логики ещё нет,
проще всего позаботиться об удобстве будущей системы.

Критическим фактором, благодаря которому такой стиль планирования оказывается эффективным, является то, что в данном случае заказчик отвечает за принятие бизнес-решений, а команда разработчиков отвечает за принятие технических решений. Если не выполняется это правило, весь процесс распадается на части.

Экстремальное программирование (Extreme Programming, XP) возникло как эволюционный метод разработки ПО "снизу вверх". Этот подход является примером так называемого метода "живой" разработки (Agile Development Method). В группу "живых" методов входят, помимо экстремального программирования, методы SCRUM, DSDM (Dynamic Systems Development Method, метод разработки динамичных систем), Feature-Driven Development (разработка, управляемая функциями системы) и др.

Основные принципы "живой" разработки ПО зафиксированы в манифесте "живой" разработки, появившемся в 2000 году.

· Люди, участвующие в проекте, и их общение более важны, чем процессы и инструменты.
· Работающая программа более важна, чем исчерпывающая документация.
· Сотрудничество с заказчиком более важно, чем обсуждение деталей контракта.
· Отработка изменений более важна, чем следование планам.

"Живые" методы появились как протест против чрезмерной бюрократизации разработки ПО, обилия побочных, не являющихся необходимыми для получения конечного результата документов, которые приходится оформлять при проведении проекта в соответствии с большинством "тяжелых" процессов, дополнительной работы по поддержке фиксированного процесса организации, как это требуется в рамках, например, CMM. Большая часть таких работ и документов не имеет прямого отношения к разработке ПО и обеспечению его качества, а предназначена для соблюдения формальных пунктов контрактов на разработку, получения и подтверждения сертификатов на соответствие различным стандартам.

"Живые" методы позволяют большую часть усилий разработчиков сосредоточить собственно на задачах разработки и удовлетворения реальных потребностей пользователей. Отсутствие кипы документов и необходимости поддерживать их в связном состоянии позволяет более быстро и качественно реагировать на изменения в требованиях и в окружении, в котором придется работать будущей программе.

Тем не менее, XP имеет свою схему процесса разработки (хотя, вообще говоря, широко используемое понимание "процесса разработки" как достаточно жесткой схемы действий противоречит самой идее "живости" разработки), приведенную на рис.1.

По утверждению авторов XP, эта методика представляет собой не столько следование каким-то общим схемам действий, сколько применение комбинации следующих техник. При этом каждая техника важна, и без ее использования разработка считается идущей не по XP, согласно утверждению Кента Бека (Kent Beck), одного из авторов этого подхода наряду с Уордом Каннингемом (Ward Cunningham) и Роном Джефрисом (Ron Jeffries).

· Живое планирование (planning game)

Его задача - как можно быстрее определить объем работ, которые нужно сделать до следующей версии ПО. Решение принимается, в первую очередь, на основе приоритетов заказчика (т.е. его потребностей, того, что нужно ему от системы для более успешного ведения своего бизнеса) и, во вторую, на основе технических оценок (т.е. оценок трудоемкости разработки, совместимости с остальными элементами системы и пр.). Планы изменяются, как только они начинают расходиться с действительностью или пожеланиями заказчика.

Рис.1

· Частая смена версий (small releases)

Самая первая работающая версия должна появиться как можно быстрее и тут же должна начать использоваться. Следующие версии подготавливаются через достаточно короткие промежутки времени (от нескольких часов при небольших изменениях в небольшой программе, до месяца-двух при серьезной переработке крупной системы). Версии (releases) продукта должны поступать в эксплуатацию как можно чаще. Работа над каждой версией должна занимать как можно меньше времени. При этом каждая версия должна быть достаточно осмысленной с точки зрения полезности для бизнеса.

· Метафора (metaphor) системы

Метафора в достаточно простом и понятном команде виде должна описывать основной механизм работы системы. Это понятие напоминает архитектуру, но должно гораздо проще, всего в виде одной-двух фраз описывать основную суть принятых технических решений.

Архитектура - это некоторое представление о компонентах системы и о том, как они взаимосвязаны между собой. Разработчики используют архитектуру для того, чтобы понять, в каком месте системы добавляется некоторая новая функциональность, и с чем будет взаимодействовать некоторый новый компонент.

Метафора системы (system metaphor) - это аналог того, что в большинстве методик называется архитектурой. Метафора системы дает команде представление о том, каким образом система работает в настоящее время, в каких местах добавляются новые компоненты, и какую форму они должны принять.

· Простые проектные решения (simple design)

В каждый момент времени система должна быть сконструирована настолько просто, насколько это возможно. Не надо добавлять функции заранее - только после явной просьбы об этом. Вся лишняя сложность удаляется, как только обнаруживается.

XP исходит из того, что в процессе работы условия задачи могут неоднократно измениться, а значит, разрабатываемый продукт не следует проектировать заблаговременно целиком и полностью. Если в самом начале работы вы пытаетесь от начала и до конца детально спроектировать систему, вы напрасно тратите время. XP предполагает, что проектирование - это настолько важный процесс, что его необходимо выполнять постоянно в течение всего времени работы над проектом. Проектирование должно выполняться небольшими этапами, с учетом постоянно изменяющихся требований. В каждый момент времени мы пытаемся использовать наиболее простой дизайн, который подходит для решения текущей задачи. При этом мы меняем его по мере того как условия задачи меняются.

· Разработка на основе тестирования (test-driven development)

Разработчики сначала пишут тесты, потом пытаются реализовать свои модули так, чтобы тесты срабатывали. Заказчики заранее пишут тесты, демонстрирующие основные возможности системы, чтобы можно было увидеть, что система действительно заработала.

В XP особое внимание уделяется двум разновидностям тестирования:

ь тестирование модулей (unit testing);

ь приемочное тестирование (acceptance testing).

экстремальное программирование программное обеспечение

Разработчик не может быть уверен в правильности написанного им кода до тех пор, пока не сработают абсолютно все тесты модулей разрабатываемой им системы. Тесты модулей позволяют разработчикам убедиться в том, что их код работает корректно. Они также помогают другим разработчикам понять, зачем нужен тот или иной фрагмент кода и как он функционирует. Тесты модулей также позволяют разработчику без каких-либо опасений выполнять рефакторинг (refactoring).

Приемочные тесты позволяют убедиться в том, что система действительно обладает заявленными возможностями. Кроме того, приемочные тесты позволяют проверить корректность функционирования разрабатываемого продукта.

Для XP более приоритетным является подход называемый TDD (Test Driven Development), сначала пишется тест, который не проходит, затем пишется код, чтобы тест прошел, а уже после делается рефакторинг кода.

· Постоянная переработка (refactoring)

Не секрет, что добавление каждой новой функциональности и разрастание кода усложняют разработку, выявление ошибок и внесение последующих изменений. Одной из уловок экстремального программирования является компенсация добавления функциональности усовершенствованием кода. Это и есть переработка кода, или рефакторинг.

Программисты постоянно перерабатывают систему для устранения излишней сложности, увеличения понятности кода, повышения его гибкости, но без изменений в его поведении, что проверяется прогоном после каждой переделки тестов. При этом предпочтение отдается более элегантным и гибким решениям, по сравнению с просто дающими нужный результат. Неудачно переработанные компоненты должны выявляться при выполнении тестов и откатываться к последнему целостному состоянию (вместе с зависимыми от них компонентами).

Рефакторинг (refactoring) - это методика улучшения кода, без изменения его функциональности. XP подразумевает, что однажды написанный код в процессе работы над проектом почти наверняка будет неоднократно переделан. Разработчики XP безжалостно переделывают написанный ранее код для того, чтобы улучшить его. Этот процесс называется рефакторингом. Отсутствие тестового покрытия провоцирует отказ от рефакторинга, в связи с боязнью поломать систему, что приводит к постепенной деградации кода.

· Программирование парами (pair programming)

Опытные разработчики заметили, что периодический просмотр чужого кода положительно влияет на его качество. Мастера экстремального программирования развили этот подход: в ходе разработки код пересматривается постоянно посредством приема, именуемого парным программированием.

Кодирование выполняется двумя программистами на одном компьютере. Объединение в пары произвольно и меняется от задачи к задаче. Тот, в чьих руках клавиатура, пытается наилучшим способом решить текущую задачу. Второй программист анализирует работу первого и дает советы, обдумывает последствия тех или иных решений, новые тесты, менее прямые, но более гибкие решения. При необходимости клавиатура свободно передается от одного к другому. В течение работы над проектом пары не фиксированы: рекомендуется их перемешивать, чтобы каждый программист в команде имел хорошее представление о всей системе. Таким образом, парное программирование усиливает взаимодействие внутри команды.

· Коллективное владение кодом (collective ownership)

Коллективное владение означает, что каждый член команды несёт ответственность за весь исходный код. Таким образом, каждый вправе вносить изменения в любой участок программы. Парное программирование поддерживает эту практику: работая в разных парах, все программисты знакомятся со всеми частями кода системы. Важное преимущество коллективного владения кодом - в том, что оно ускоряет процесс разработки, поскольку при появлении ошибки её может устранить любой программист.

Давая каждому программисту право изменять код, мы получаем риск появления ошибок, вносимых программистами, которые считают что знают что делают, но не рассматривают некоторые зависимости. Хорошо определённые UNIT-тесты решают эту проблему: если нерассмотренные зависимости порождают ошибки, то следующий запуск UNIT-тестов будет неудачным.

· Постоянная интеграция (continuous integration)

Система собирается и проходит интеграционное тестирование как можно чаще, по несколько раз в день, каждый раз, когда пара программистов оканчивает реализацию очередной функции.

Если вы будете выполнять интеграцию разрабатываемой системы достаточно часто, вы сможете избежать большей части связанных с этим проблем. В традиционных методиках интеграция, как правило, выполняется в самом конце работы над продуктом, когда считается, что все составные части разрабатываемой системы полностью готовы. В XP интеграция кода всей системы выполняется несколько раз в день, после того, как разработчики убедились в том, что все тесты модулей корректно срабатывают.

Несмотря на свою простоту, такая методика имеет свои правила использования, такие как успешность выполнения имеющихся модульных тестов для интегрируемой функциональности, наличие функциональных или приемочных тестов и, конечно же, возможность отката к предыдущему состоянию. Как правило, интеграция и разрешение сопутствующих трудностей выполняются на отдельном компьютере парой программистов. Это позволяет свести к минимуму риск нежелательных последствий интеграции.

· 40-часовая рабочая неделя

Сверхурочная работа рассматривается как признак больших проблем в проекте. Не допускается сверхурочная работа 2 недели подряд - это истощает программистов и делает их работу значительно менее продуктивной.

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 любимого занятия. Но экстремальное программирование категорически против такого самопожертвования и нарушения принятых норм трудового права.

Это продиктовано не только соображениями законности и гуманности, а - в первую очередь - необходимостью повышения эффективности работы и строгой организации. Ведь экстремальное программирование - коллективная игра, рассчитанная не на индивидуумов, а на всю группу целиком. А такая вещь, как, например, парное программирование, 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.

· Включение заказчика в команду (on-site customer)

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.

В составе команды разработчиков постоянно находится представитель заказчика, который доступен в течение всего рабочего дня и способен отвечать на все вопросы о системе. Его обязанностью являются достаточно оперативные ответы на вопросы любого типа, касающиеся функций системы, ее интерфейса, требуемой производительности, правильной работы системы в сложных ситуациях, необходимости поддерживать связь с другими приложениями и пр.

Многие сомневаются в возможности привлечения заказчика к процессу разработки. Действительно, заказчики бывают разные. Если привлечь 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.

· Использование кода как средства коммуникации

Код рассматривается как важнейшее средство общения внутри команды. Ясность кода - один из основных приоритетов. Следование стандартам кодирования, обеспечивающим такую ясность, обязательно. Такие стандарты, помимо ясности кода, должны обеспечивать минимальность выражений (запрет на дублирование кода и информации) и должны быть приняты всеми членами команды.

· Открытое рабочее пространство (open workspace)

Команда размещается в одном, достаточно просторном помещении, для упрощения коммуникации и возможности проведения коллективных обсуждений при планировании и принятии важных технических решений.

· Изменение правил по необходимости (just rules)

Каждый член команды должен принять перечисленные правила, но при возникновении необходимости команда может поменять их, если все ее члены пришли к согласию по поводу этого изменения.

Как видно из применяемых техник, XP рассчитано на использование в рамках небольших команд (не более 10 программистов), что подчеркивается и авторами этой методики. Больший размер команды разрушает необходимую для успеха простоту коммуникации и делает невозможным применение многих перечисленных приемов.

Экстремальное программирование - или, сокращенно, XP (eXtreme Programming) - является ответом сообщества программистов на наступление формальных подходов к созданию программных продуктов и призвано вернуть в среду разработчиков дух творчества.

Любая идея, доведенная до абсурда, вырождается в собственную противоположность. Именно такая ситуация складывается в североамериканской промышленности ПО с RAD-средствами разработки. В некоторый момент инструменты, предназначенные для быстрой разработки приложений, стали вытеснять в умах менеджеров все остальное, в том числе разработчиков, заказчиков и сам проект. Неоправданное, гипертрофированное внимание к Процессу в ущерб другим факторам разработки породило массу формальных процедур - но качество полученных продуктов и количество успешных проектов оказалось разочаровывающим.

Противостоять нажиму формализма в работе программистов призвана инициатива группы разработчиков, объединившихся под лозунгом Экстремального Программирования, или XP.

В основе экстремального программирования лежит несколько совершенно конкретных, часто выраженных в численном виде принципов, определяющих, что, когда и как должно делаться. Не воспринимая эти числа как догму, нужно, тем не менее, иметь в виду, что они появились как результат анализа многочисленных успешных и неуспешных проектов, так что для внесения своих поправок, как минимум, должны быть веские основания.

В основе экстремального программирования лежат не конкретные методики, как принято считать, а лишь четыре базовых принципа: общение, простота, обратная связь и храбрость. Именно с них необходимо начинать.

Экстремальное программирование предлагает готовое решение: делайте все максимально просто, держите заказчика при себе или сами держитесь при заказчике, позвольте ему активно следить за процессом разработки, приветствуйте изменения - и успех практически обеспечен.

В командах, работающих по методу XP, всегда приветствуется общение - самое быстрое средство обмена информацией и опытом. Это очень важно, когда требуется максимальная скорость разработки. Но общение, как и любое другое полезное начинание, требует постоянной поддержки. Именно поэтому кто-то из команды должен взять на себя ответственность следить за общением, стать так называемым дипломатом. Общение и необходимость объяснения своих действий другим членам команды вынуждает делать все максимально просто. Если не получается с первого раза, над упрощением работают еще и еще, пока не будет достигнута главная цель - максимальная понятность кода другим разработчикам.

Экстремальный цикл

В основе экстремального программирования - очень короткий, постоянно повторяющийся цикл разработки, составляющий одну-три недели. К концу каждого цикла должен существовать полностью рабочий, функциональный и протестированный релиз приложения. Эти циклы должны быть повторяющимися и бесперебойными на протяжении всего проекта.

Предпосылкой для такого режима работы является многократно проверенный факт, что требования редко бывают полными, своевременными и корректными. Иными словами, как бы хорошо ни планировалось приложение, его 100% придется переделывать. Более того, его, возможно, придется переделывать даже на завершающей стадии. Не следует откладывать переделки на конец работы, необходимо делать их регулярно.

Как следствие постоянно изменяющихся требований следует другой принцип - позднее принятие решений.

Основные приёмы XP

Двенадцать основных приёмов экстремального программирования (по первому изданию книги Extreme programming explained ) могут быть объединены в четыре группы:

Короткий цикл обратной связи (Fine scale feedback)
- Разработка через тестирование (Test driven development)
- Игра в планирование (Planning game)
- Заказчик всегда рядом (Whole team, Onsite customer)
- Парное программирование (Pair programming)
Непрерывный, а не пакетный процесс
- Непрерывная интеграция (Continuous Integration)
- Рефакторинг (Design Improvement, Refactor)
- Частые небольшие релизы (Small Releases)
Понимание, разделяемое всеми
- Простота (Simple design)
- Метафора системы (System metaphor)
- Коллективное владение кодом (Collective code ownership) или выбранными шаблонами проектирования (Collective patterns ownership)
- Стандарт кодирования (Coding standard or Coding conventions)
Социальная защищенность программиста (Programmer welfare):
- 40-часовая рабочая неделя (Sustainable pace, Forty hour week)

Тестирование

В XP особое внимание уделяется двум разновидностям тестирования:

тестирование модулей (unit testing);
приёмочное тестирование (acceptance testing).

Приемочные тесты позволяют убедиться в том, что система действительно обладает заявленными возможностями. Кроме того, приёмочные тесты позволяют проверить корректность функционирования разрабатываемого продукта.

Для XP более приоритетным является подход, называемый TDD (Test Driven Development) - сначала пишется тест, который не проходит, затем пишется код, чтобы тест прошел, а уже после делается рефакторинг кода.

Игра в планирование

Основная цель игры в планирование - быстро сформировать приблизительный план работы и постоянно обновлять его по мере того, как условия задачи становятся всё более чёткими. Артефактами игры в планирование является набор бумажных карточек, на которых записаны пожелания заказчика (customer stories), и приблизительный план работы по выпуску следующих одной или нескольких небольших версий продукта. Критическим фактором, благодаря которому такой стиль планирования оказывается эффективным, является то, что в данном случае заказчик отвечает за принятие бизнес-решений, а команда разработчиков отвечает за принятие технических решений. Если не выполняется это правило, весь процесс распадается на части.

Заказчик всегда рядом

«Заказчик» в XP - это не тот, кто оплачивает счета, а конечный пользователь программного продукта. XP утверждает, что заказчик должен быть всё время на связи и доступен для вопросов.

Парное программирование

Парное программирование предполагает, что весь код создается парами программистов, работающих за одним компьютером. Один из них работает непосредственно с текстом программы, другой просматривает его работу и следит за общей картиной происходящего. При необходимости клавиатура свободно передается от одного к другому. В течение работы над проектом пары не фиксированы: рекомендуется их перемешивать, чтобы каждый программист в команде имел хорошее представление о всей системе. Таким образом, парное программирование усиливает взаимодействие внутри команды.

Непрерывная интеграция

Рефакторинг

Рефакторинг (refactoring) - это методика улучшения кода без изменения его функциональности. XP подразумевает, что однажды написанный код в процессе работы над проектом почти наверняка будет неоднократно переделан. Разработчики XP безжалостно переделывают написанный ранее код для того, чтобы улучшить его. Этот процесс называется рефакторингом. Отсутствие тестового покрытия провоцирует отказ от рефакторинга в связи с боязнью поломать систему, что приводит к постепенной деградации кода.

Частые небольшие релизы

Версии (releases) продукта должны поступать в эксплуатацию как можно чаще. Работа над каждой версией должна занимать как можно меньше времени. При этом каждая версия должна быть достаточно осмысленной с точки зрения полезности для бизнеса.

Чем раньше мы выпустим первую рабочую версию продукта, тем раньше заказчик начнет получать за счёт неё дополнительную прибыль. Следует помнить, что деньги, заработанные сегодня, стоят дороже, чем деньги, заработанные завтра. Чем раньше заказчик приступит к эксплуатации продукта, тем раньше разработчики получат от него информацию о том, что соответствует требованиям заказчика. Эта информация может оказаться чрезвычайно полезной при планировании следующего выпуска.

Простота дизайна

Метафора системы

Архитектура - это представление о компонентах системы и их взаимосвязях между собой. Разработчикам необходимо проводить анализ архитектуры программного обеспечения для того, чтобы понять, в каком месте системы необходимо добавить новую функциональность и с чем будет взаимодействовать новый компонент.

Метафора системы (system metaphor) - это аналог того, что в большинстве методик называется архитектурой. Метафора системы дает команде представление о том, каким образом система работает в настоящее время, в каких местах добавляются новые компоненты и какую форму они должны принять.

Подбор хорошей метафоры облегчает для группы разработчиков понимание того, каким образом устроена система. Иногда сделать это не просто.

Стандарты кодирования

Все члены команды в ходе работы должны соблюдать требования общих стандартов кодирования. Благодаря этому:

члены команды не тратят время на глупые споры о вещах, которые фактически никак не влияют на скорость работы над проектом;
обеспечивается эффективное выполнение остальных практик.

Если в команде не используются единые стандарты кодирования, разработчикам становится сложнее выполнять рефакторинг; при смене партнеров в парах возникает больше затруднений; в общем и целом, продвижение проекта затрудняется. В рамках XP необходимо добиться того, чтобы было сложно понять, кто является автором того или иного участка кода, - вся команда работает унифицированно, как один человек. Команда должна сформировать набор правил, а затем каждый член команды должен следовать этим правилам в процессе кодирования. Перечень правил не должен быть исчерпывающим или слишком объемным. Задача состоит в том, чтобы сформулировать общие указания, благодаря которым код станет понятным для каждого из членов команды. Стандарт кодирования поначалу должен быть простым, затем он может постепенно усложняться по мере наработки опыта группой разработчиков. Не нужно тратить слишком много времени на предварительную разработку стандарта.

Коллективное владение

Коллективное владение означает, что каждый член команды несёт ответственность за весь исходный код . Таким образом, каждый вправе вносить изменения в любой участок программы. Парное программирование поддерживает эту практику: работая в разных парах, все программисты знакомятся со всеми частями кода системы. Важное преимущество коллективного владения кодом - в том, что оно ускоряет процесс разработки, поскольку при появлении ошибки её может устранить любой программист.

Литература

Кент Бек: Экстремальное программирование - Питер, 2002, ISBN 5-94723-032-1 .
Кент Бек, Мартин Фаулер: Экстремальное программирование: планирование - Питер, 2003, ISBN 5-318-00111-4 .
Кент Бек: Экстремальное программирование: разработка через тестирование - Питер, 2003, ISBN 5-8046-0051-6 .
Кен Ауэр, Рой Миллер: «Экстремальное программирование: постановка процесса с первых шагов и до победного конца» - Питер, 2003, ISBN 5-318-00132-7 .

См. также

Ссылки

Ward Cunningham Wiki (англ.) - «передний край» XP.
XProgramming.com (англ.) - сайт Рона Джеффриза: статьи и ресурсы по XP и смежным вопросам, обзоры книг.
Extreme Programming: A gentle introduction (англ.) - «Ненавязчивое введение в XP» Дона Уэллса.
MAXKIR.COM (рус.) - переводы статей отцов-основателей и идеологов XP
www.agiledev.ru (рус.) - Сайт гибких методик разработки
TopCoder (англ.) - соревнование по спортивному программированию
Электронная библиотечка книг по экстремальному программированию (рус.)
Экстремальное программирование - реальность и мифы (рус.)
Тестирование в свете Экстремального Программирования. Часть 1 (рус.)
IT и психология. Человеческий фактор в парном программировании: почему многие не получают желаемого от его внедрения? (рус.)

Разработка программного обеспечения
Известные деятели
Процесс
Концепции
Направления
Модели разработки
Другие модели
Прочее

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Экстремальное программирование" в других словарях:

экстремальное программирование - Одна из методологий разработки ПО. Тематики информационные технологии в целом EN extreme programmingXP … Справочник технического переводчика

Эта статья должна быть полностью переписана. На странице обсуждения могут быть пояснения. У этого термина существуют и другие значения, см. Программи … Википедия

Экстремальное управление проектами (англ. Extreme project management, XPM) метод управления очень сложными или неопределёнными проектами. От традиционных методов управления проектами XPM отличается открытым, гибким и… … Википедия

Экстремальное программирование или XP, eXtreme Programming — гибкая методология разработки программного обеспечения. Как и у других agile методологий, у нее есть особенные инструменты, процессы и роли. Хотя автор XP не придумал ничего нового, а взял лучшие практики гибкой разработки и усилил до максимума. Поэтому программирование и зовется экстремальным.

Автор методики — американский разработчик Кент Бек. В конце 90-х годов он руководил проектом Chrysler Comprehensive Compensation System и там впервые применил практики экстремального программирования. Свой опыт и созданную концепцию он описал в книге Extreme Programming Explained, опубликованной в 1999 году. За ней были выпущены другие книги, в которых подробно описывались практики XP. К становлению методологии причастны также Уорд Каннингем, Мартин Фаулер и другие.

XP отличается от других гибких методологий тем, что применимо только в области разработки программного обеспечения. Оно не может быть использовано в другом бизнесе или повседневной жизни, как scrum, kanban или lean.

Цель методики XP — справиться с постоянно меняющимися требованиями к программному продукту и повысить качество разработки. Поэтому XP хорошо подходит для сложных и неопределенных проектов

Методология XP строится вокруг четырех процессов: кодирования, тестирования, дизайна и слушания. Кроме того, экстремальное программирование имеет ценности: простоту, коммуникацию, обратную связь, смелость и уважение.

1. Вся команда

Все участники проекта с применением XP работают как одна команда. В нее обязательно входит представитель заказчика, лучше, если это будет реальный конечный пользователь продукта, разбирающийся в бизнесе. Заказчик выдвигает требования к продукту и расставляет приоритеты в реализации функциональности. Ему могут помогать бизнес-аналитики. Со стороны исполнителей в команду входят разработчики и тестировщики, иногда коуч, направляющий команду, и менеджер, который обеспечивает команду ресурсами.

2. Игра в планирование

Планирование в XP проводят в два этапа — планирование релиза и планирование итераций.

На планировании релиза команда программистов встречается с заказчиком, чтобы выяснить, какую функциональность он хочет получить к следующему релизу, то есть через 2-6 месяцев. Так как требования заказчика часто размытые, разработчики конкретизируют их и дробят на части, реализация которых занимает не более одного дня. Важно, чтобы заказчик разбирался в операционной среде, в которой будет работать продукт.

Задачи записываются на карточки, а заказчик определяет их приоритет. Дальше разработчики оценивают, сколько времени уйдет на каждую задачу. Когда задачи описаны и оценены, заказчик просматривает документацию и дает добро на начало работы. Для успеха проекта критично, чтобы заказчик и команда программистов играли на одном поле: заказчик выбирает действительно необходимую функциональность в рамках бюджета, а программисты адекватно сопоставляют требования заказчика со своими возможностями.

В XP если команда не успевает выполнить все задачи к дате релиза, то релиз не отодвигается, а режется часть функционала, наименее важная для заказчика.

Планирование итераций проводится каждые две недели , иногда чаще или реже. Заказчик обязательно присутствует: он определяет функциональность на следующую итерацию и вносит изменения в требования к продукту.

3. Частые релизы версий

В XP версии выпускаются часто, но с небольшим функционалом. Во-первых, маленький объем функциональности легко тестировать и сохранять работоспособность всей системы. Во-вторых, каждую итерацию заказчик получает часть функционала, несущую бизнес-ценность.

4. Пользовательские тесты

Заказчик сам определяет автоматизированные приемочные тесты, чтобы проверить работоспособность очередной функции продукта. Команда пишет эти тесты и использует их для тестирования готового кода.

5. Коллективное владение кодом

В XP любой разработчик может править любой кусок кода, т.к. код не закреплен за своим автором. Кодом владеет вся команда.

6. Непрерывная интеграция кода

Это значит, что новые части кода сразу же встраиваются в систему — команды XP заливают новый билд каждые несколько часов и чаще. Во-первых, сразу видно, как последние изменения влияют на систему. Если новый кусок кода что-то сломал, то ошибку найти и исправить в разы проще, чем спустя неделю. Во-вторых, команда всегда работает с последней версией системы.

7. Стандарты кодирования

Когда кодом владеют все, важно принять единые стандарты оформления, чтобы код выглядел так, как будто он написан одним профессионалом. Можно выработать свои стандарты или принять готовые.

8. Метафора системы

Метафора системы — это ее сравнение с чем-то знакомым, чтобы сформировать у команды общее видение. Обычно метафору системы продумывает тот, кто разрабатывает архитектуру и представляет систему целиком.

9. Устойчивый темп

XP команды работают на максимуме продуктивности, сохраняя устойчивый темп. При этом экстремальное программирование негативно относится к переработкам и пропагандирует 40-часовую рабочую неделю.

10. Разработка, основанная на тестировании

Одна из самых трудных практик методологии. В XP тесты пишутся самими программистами, причем ДО написания кода, который нужно протестировать. При таком подходе каждый кусок функционала будет покрыт тестами на 100%. Когда пара программистов заливают код в репозиторий, сразу запускаются модульные тесты. И ВСЕ они должны сработать. Тогда разработчики будут уверены, что движутся в правильном направлении.

11. Парное программирование

Представьте двух разработчиков за одним компьютером, работающих над одним куском функциональности продукта. Это и есть парное программирование, самая спорная практика XP. Старая поговорка «одна голова хорошо, а две лучше» отлично иллюстрирует суть подхода. Из двух вариантов решения проблемы выбирается лучший, код оптимизируется сразу же, ошибки отлавливаются еще до их совершения. В итоге имеем чистый код, в котором хорошо разбираются сразу двое разработчиков.

12. Простой дизайн

Простой дизайн в XP означает делать только то, что нужно сейчас, не пытаясь угадать будущую функциональность. Простой дизайн и непрерывный рефакторинг дают синергетический эффект — когда код простой, его легко оптимизировать.

13. Рефакторинг

Рефакторинг — это процесс постоянного улучшения дизайна системы, чтобы привести его в соответствие новым требованиям. Рефакторинг включает удаление дублей кода, повышение связности и снижение сопряжения. XP предполагает постоянные рефакторинги, поэтому дизайн кода всегда остается простым.

Преимущества и недостатки XP

Методология XP вызывает много споров и критики со стороны тех, кто так и не смог ее внедрить в своей команде.

Преимущества экстремального программирования имеют смысл, когда команда полноценно использует хотя бы одну из практик XP. Итак, ради чего стоит стараться:

заказчик получает именно тот продукт, который ему нужен, даже если в начале разработки сам точно не представляет его конечный вид
команда быстро вносит изменения в код и добавляет новую функциональность за счет простого дизайна кода, частого планирования и релизов
код всегда работает за счет постоянного тестирования и непрерывной интеграции
команда легко поддерживает код, т.к. он написан по единому стандарту и постоянно рефакторится
быстрый темп разработки за счет парного программирования, отсутствия переработок, присутствия заказчика в команде
высокое качество кода
снижаются риски, связанные с разработкой, т.к. ответственность за проект распределяется равномерно и уход/приход члена команды не разрушит процесс
затраты на разработку ниже, т.к. команда ориентирована на код, а не на документацию и собрания

Несмотря на все плюсы, XP не всегда работает и имеет ряд слабых мест. Итак, экстремальное программирование — недостатки:

успех проекта зависит от вовлеченности заказчика, которой не так просто добиться
трудно предугадать затраты времени на проект, т.к. в начале никто не знает полного списка требований
успех XP сильно зависит от уровня программистов, методология работает только с senior специалистами
менеджмент негативно относится к парному программированию, не понимая, почему он должен оплачивать двух программистов вместо одного
регулярные встречи с программистами дорого обходятся заказчикам
требует слишком сильных культурных изменений
из-за недостатка структуры и документации не подходит для крупных проектов
т.к. гибкие методологии функционально-ориентированные, нефункциональные требования к качеству продукта сложно описать в виде пользовательских историй.

Принципы XP

В первой книге Кент Бек сформулировал такие принципы экстремального программирования: простота, коммуникация, обратная связь и смелость. В новом издании книги он добавил пятый принцип — уважение.

1. Простота

В XP разработка начинается с самого простого решения, которое удовлетворит текущую потребность в функциональности. Члены команды учитывают только то, что должно быть сделано сейчас, и не закладывают в код функциональность, которая понадобится завтра, через месяц или никогда.

2. Коммуникация

В XP коммуникация между разработчиками ведется не посредством документации, а вживую. Команда активно общается между собой и с заказчиком.

3. Обратная связь

Обратная связь в XP реализуется сразу в трех направлениях:

фидбек от системы при постоянном тестировании модулей
фидбек от заказчика, т.к. он входит в команду и участвует в написании приемочных тестов
фидбек от команды во время планирования касательно времени на разработку.

4. Смелость

Некоторые методики экстремального программирования настолько непривычны, что требует смелости и постоянного контроля над собой.

5. Уважение

В экстремальном программировании уважение рассматривается с точки зрения уважения к команде и самоуважения. Члены команды не должны заливать изменения, которые поломают компиляцию, модульные тесты, или замедлят работу коллег. Каждый стремится к высшему качеству кода и дизайна.

Алгоритм внедрения методологии XP и процесс работы

Бек Кент рекомендует внедрять XP для решения проблем в проекте. Команда выбирает самую насущную проблему и решает ее с помощью одной из практик экстремального программирования. Затем переходит к следующей проблеме, используя еще одну практику. При таком подходе проблемы выступают мотивацией к применению XP и команда постепенно осваивает все инструменты методологии.

Чтобы внедрить XP в существующий проект, нужно постепенно осваивать его методики в области:

тестирования
проектирования
планирования
менеджмента
разработки

Тестирование.

Команда создает тесты ПЕРЕД написанием нового кода и постепенно перерабатывает старый код. Для старого кода тесты пишутся по мере необходимости: когда нужно добавить новую функциональность, исправить ошибку или переработать часть старого кода.

Проектирование.

Команда постепенно рефакторит старый код, обычно перед добавлением новой функциональности. Как и в случае с тестированием, рефакторинг старого кода проводят только по необходимости. При этом команде стоит сформулировать долгосрочные цели переработки кода и постепенно достигать их.

Планирование.

Команда должна перейти на тесное взаимодействие с заказчиком. На этом этапе важно донести до него преимущества работы в одной команде с разработчиками и интегрировать его в команду.

Менеджмент.

Роль менеджеров при переходе на XP — контролировать, чтобы все члены команды работали по новым правилам. Менеджер проекта принимает решение, когда расстаться с членом команды, который не справляется с работой в новых условиях, или найти нового и правильно интегрировать его в работу.

Разработка.

Преобразования в разработке начинаются с организации рабочих мест для программирования парами. Следующая задача — программировать парами большую часть рабочего времени, как бы тяжело это не давалось разработчикам.

В проекте, который работает по методологии XP процесс построен таким образом:

Кто использует XP

По данным исследования Versionone за 2016 год всего 1% agile компаний используют экстремальное программирование в чистом виде. Еще 10% работают по гибридной методологии scrum и XP.

Интересно, что хотя XP далеко не самая распространенная методология в чистом виде, ее практики используются большинством компаний, работающих по гибким методологиям. Об этом говорят данные того же исследования:

Не так просто найти информацию о командах, которые применяют XP, но есть и те, кто афиширует, что именно эта методология — причина их успеха. Пример экстремального программирования — компания Pivotal Software, Inc.

Pivotal Software, Inc.

Американская софтверная компания, которая разрабатывает ПО для бизнес-анализа на основе big data и оказывает консультационные услуги. Продуктами Pivotal пользуются корпорации Ford, Mercedes, BMW, GAP, Humana, крупные банки, государственные учреждения, страховые компании и т.д.

Pivotal — адвокат agile методологий, как единственно возможных в современной разработке. Из всех вариантов гибких методологий компания выбрала XP как win-win подход для заказчиков и команд программистов. Каждый рабочий день начинается с собрания на ходу, и заканчивается ровно в 18:00 — никаких переработок. Pivotal использует игру в планирование, парное программирование, постоянное тестирование, непрерывную интеграцию и другие практики XP. Для многих практик у них есть собственное ПО.

Экстремальное программирование,
Экстремальное программирование: планирование,
Экстремальное программирование: разработка через тестирование / Кент Бек

По экстремальному программированию от создателя методологии Кента Бека. Начните с первой, в ней с примерами описывается концепция XP и обосновываются ее преимущества. Позднее автор выпустил еще несколько книг, где подробно описал отдельные практики XP.

Рефакторинг: улучшение существующего кода / Мартин Фаулер

Экстремальное программирование: постановка процесса. С первых шагов и до победного конца / Кен Ауэр, Рой Миллер

Так как экстремальное программирование стремится к чистому и легко поддерживаемому коду, к списку книг можно отнести все издания, которые учат программировать лучше.

Приложения для внедрения XP в команде

Команды, работающие над проектами по методологии XP, применяют таск менеджеры и сервисы для agile проектов. На рынке много таких продуктов, мы рассмотрим несколько примеров.

Бесплатный менеджер задач с открытым кодом. Основные функции: работа сразу над несколькими проектами, гибкая система управления задачами, диаграмма Ганта, контроль времени, работа с документацией, создание задач через почту и др.

Простой удобный сервис для совместной работы над проектами. Включает таск менеджер, доску сообщений, встроенный чат, файлохранилище, календарь

Jira

Мощный сервис, разработанный специально для разработчиков agile проектов. Объединяет баг-трекер и сервис для управления проектами. Много функций плюс синхронизация с другими сервисами. Решения для команд разных размеров.

Для работы над проектами. Позволяет ставить задачи и контролировать процесс выполнения, вести переписку по задаче, настраивать фильтры, учитывать расход времени и финансов, работать с файлами.

Вердикт

Экстремальное программирование — гибкая методология, в центре которой качественный работоспособный код с простой архитектурой. Ее предназначение — снизить уровень неопределенности в проектах и по-настоящему гибко реагировать на изменения требований к продукту.

Эта методология предназначена исключительно для сферы разработки программных продуктов и не может быть адаптирована под другой бизнес.

Это одна из самых трудных для внедрения методологий, поскольку она включает целых тринадцать практик!

Немногие компании рискуют работать по чистому XP, но его практики разработки — самые популярные в agile проектах. И это весомый довод в пользу их эффективности.

Никто не обязывает внедрять XP по принципу «все или ничего». В конце концов, гибкие методологии должны быть гибкими и в плане применения — подстраиваться под нужды конкретной команды и проекта.