Главная > Ремонт  > Экстремальное программирование. Методологии разработки программного обеспечения


Экстремальное программирование. Методологии разработки программного обеспечения




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.

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 код.

Энциклопедичный YouTube

    1 / 5

    Экстремальное программирование (XP) - основные приемы

    Hexlet Webinar #6: экстремальное программирование

    Life Tips. Зачем участвовать в соревнованиях по программированию?

    032. Парное программирование - Сергей Бережной

    Канал экстремального программирования v. 2.0

    Субтитры

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, Refactoring)
    • Частые небольшие релизы (Small releases)
  • Понимание, разделяемое всеми
    • Простота (Simple design)
    • Метафора системы
    • 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)

Тестирование

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;

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.

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 передаётся 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

Если выполнять интеграцию разрабатываемой системы достаточно часто, то можно избежать большей части связанных с ней 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.

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 выпускается первая рабочая версия продукта, тем раньше заказчик начинает 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 проектирования

XP исходит из того, что в процессе работы условия задачи могут неоднократно измениться, а значит, разрабатываемый продукт не следует проектировать заблаговременно целиком и полностью. Попытка детально спроектировать систему в самом начале работы является напрасной тратой времени. 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 учётом постоянно изменяющихся требований. В каждый момент времени следует пытаться использовать наиболее простой дизайн, который подходит для решения текущей задачи, и менять его по мере того, как условия задачи меняются.

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 даёт 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 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 партнёров 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 объёмным. 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.

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).

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, 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

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.

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

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.

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.

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.

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.)

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

    Техника программирования, при которой весь исходный код создаётся парами людей, программирующих одну задачу, сидя за одним рабочим местом. Один программист управляет компьютером и, в основном, думает над кодированием в деталях. Другой программист … Википедия

Экстремальное программирование: разработка через тестирование

Посвящается Синди: крыльям моей души

Права на издание получены по соглашению с Addison-Wesley Longman. Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.


Информация, содержащаяся в данной книге, получена из источников, рассматриваемых издательством как надежные. Тем не менее, имея в виду возможные человеческие или технические ошибки, издательство не может гарантировать абсолютную точность и полноту приводимых сведений и не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги.


ISBN 978-0321146533 англ.

ISBN 978-5-496-02570-6


© 2003 by Pearson Education, Inc.

© Перевод на русский язык ООО Издательство «Питер», 2017

© Издание на русском языке, оформление ООО Издательство «Питер», 2017

© Серия «Библиотека программиста», 2017

Предисловие

Чистый код, который работает (clean code that works), – в этой короткой, но содержательной фразе, придуманной Роном Джеффризом (Ron Jeffries), кроется весь смысл методики разработки через тестирование (Test-Driven Development, TDD). Чистый код, который работает, – это цель, к которой стоит стремиться потому, что

Это предсказуемый способ разработки программ. Вы знаете, когда работу можно считать законченной и не беспокоиться о длинной череде ошибок;

Дает шанс усвоить уроки, которые преподносит код. Если вы воспользуетесь первой же идеей, которая пришла в голову, у вас не будет шанса реализовать вторую, лучшую идею;

Улучшает жизнь пользователей ваших программ;

Позволяет вашим коллегам рассчитывать на вас, а вам – рассчитывать на них;

Писать такой код приятнее.

Но как получить чистый код, который работает? Многие силы мешают нам получить чистый код, а иногда не удается даже получить код, который просто работает. Чтобы избавиться от множества проблем, мы будем разрабатывать код, опираясь на автоматизированное тестирование. Такой стиль программирования называется разработкой через тестирование. Согласно этой методике

Новый код пишется только после того, как будет написан автоматический тест, завершающийся неудачей;

Любое дублирование устраняется.

Два простых правила, не правда ли? Однако они генерируют сложное индивидуальное и групповое поведение со множеством технических последствий:

В процессе проектирования мы постоянно запускаем код и получаем представление о его работе, это помогает принимать правильные решения;

Мы сами пишем тесты, так как не можем ждать, что кто-то другой напишет тесты для нас;

Наша среда разработки должна быстро реагировать на небольшие модификации кода;

Дизайн программы должен базироваться на использовании множества автономных, слабо связанных компонентов, чтобы упростить тестирование кода.

Два упомянутых правила TDD определяют порядок этапов программирования.

1. Красный – напишите небольшой тест, который не работает, а возможно, даже не компилируется.

2. Зеленый – заставьте тест работать как можно быстрее, при этом не думайте о правильности дизайна и чистоте кода. Напишите ровно столько кода, чтобы тест сработал.

3. Рефакторинг – устраните из написанного кода любое дублирование.

Красный – зеленый – рефакторинг – это мантра TDD.

Если допустить, что такой стиль программирования возможен, можно предположить, что благодаря его использованию код будет содержать существенно меньше дефектов, кроме того, цель работы будет ясна всем, кто принимает в ней участие. Если так, тогда разработка только кода, необходимого для прохождения тестов, приводит также к социальным последствиям:

При достаточно низкой плотности дефектов команда контроля качества (Quality Assurance, QA) сможет перейти от реагирования на ошибки к их предупреждению;

С уменьшением количества неприятных сюрпризов менеджеры проекта смогут точнее оценить трудозатраты и вовлечь заказчиков в процесс разработки;

Если темы технических дискуссий будут четко определены, программисты смогут взаимодействовать друг с другом постоянно, а не раз в день или раз в неделю;

И снова при достаточно низкой плотности дефектов мы сможем каждый день получать интегрированный рабочий продукт с добавленной в него новой функциональностью, благодаря чему мы сможем вступить с нашими заказчиками в деловые отношения совершенно нового типа.

Итак, идея проста, но в чем наш интерес? Почему программист должен взять на себя дополнительную обязанность писать автоматизированные тесты? Зачем программисту двигаться вперед малюсенькими шажками, когда его мозг в состоянии продумать гораздо более сложную структуру дизайна? Храбрость.

Храбрость

TDD – это способ управления страхом в процессе программирования. Я не имею в виду страх падения со стула или страх перед начальником. Я имею в виду страх перед задачей, «настолько сложной, что я пока понятия не имею, как ее решить». Боль – это когда природа говорит нам: «Стоп!», а страх – это когда природа говорит нам: «Будь осторожен!» Осторожность – это совсем не плохо, однако помимо пользы страх оказывает на нас некоторое негативное влияние:

Страх заставляет нас заблаговременно и тщательно обдумывать, к чему может привести то или иное действие;

Страх заставляет нас меньше общаться;

Страх заставляет нас пугаться отзывов о нашей работе;

Страх делает нас раздражительными.

Ничего из этого нельзя назвать полезным для процесса программирования, особенно если вы работаете над сложной задачей. Итак, перед нами встает вопрос, как выйти из сложной ситуации и

Не пытаться предсказать будущее, а немедленно приступить к практическому изучению проблемы;

Не отгораживаться от остального мира, а повысить уровень коммуникации;

Не избегать откликов, а, напротив, установить надежную обратную связь и с ее помощью тщательно контролировать результаты своих действий;

(с раздражением вы должны справиться самостоятельно).

Сравним программирование с подъемом ведра из колодца. Ведро наполнено водой, вы вращаете рычаг, наматывая цепь на ворот и поднимая ведро наверх. Если ведро небольшое, вполне подойдет обычный, свободно вращающийся ворот. Но если ведро большое и тяжелое, вы устанете прежде, чем поднимете его. Чтобы получить возможность отдыхать между поворотами рычага, необходим храповой механизм, позволяющий фиксировать рычаг. Чем тяжелее ведро, тем чаще должны следовать зубья на шестеренке храповика.

Тесты в TDD – это зубья на шестеренке храповика. Заставив тест работать, мы знаем, что теперь тест работает, отныне и навеки. Мы стали на шаг ближе к завершению работы, чем были до того, как тест заработал. После этого мы заставляем работать второй тест, затем третий, четвертый и т. д. Чем сложнее проблема, стоящая перед программистом, тем меньше функциональных возможностей должен охватывать каждый тест.

Читатели книги Extreme Programming Explaine , должно быть, обратили внимание на разницу в тоне между экстремальным программированием (Extreme Programming, XP) и разработкой через тестирование (Test-Driven Development, TDD). В отличие от XP методика TDD не является абсолютной. XP говорит: «чтобы двигаться дальше, вы обязаны освоить это и это». TDD – менее конкретная методика. TDD предполагает наличие интервала между принятием решения и получением результатов, и предлагает инструменты управления продолжительностью этого интервала. «Что, если в течение недели я буду проектировать алгоритм на бумаге, а затем напишу код, использовав подход “сначала тесты”? Будет ли это соответствовать TDD?» Конечно, будет. Вы знаете величину интервала между принятием решения и оценкой результатов и осознанно контролируете этот интервал.

Большинство людей, освоивших TDD, утверждают, что их практика программирования изменилась к лучшему. Инфицированные тестами (test infected) – такое определение придумал Эрих Гамма (Erich Gamma), чтобы описать данное изменение. Освоив TDD, вы обнаруживаете, что пишете значительно больше тестов, чем раньше, и двигаетесь вперед малюсенькими шагами, которые раньше показались бы вам бессмысленными. С другой стороны, некоторые программисты, познакомившись с TDD, решают вернуться к использованию прежних практик, зарезервировав TDD для особых случаев, когда обычное программирование не приводит к желаемому прогрессу.

Определенно, существуют задачи, которые невозможно (по крайней мере, на текущий момент) решить только при помощи тестов. В частности, TDD не позволяет механически продемонстрировать адекватность разработанного кода с точки зрения безопасности данных и надежности выполнения параллельных операций. Безусловно, безопасность основана на коде, в котором не должно быть дефектов, однако она основана также на участии человека в процедурах защиты данных. Тонкие проблемы параллельного выполнения операций невозможно с уверенностью воспроизвести, просто запустив некоторый код.

Экстрема́льное программи́рование (англ. Extreme Programming, XP) - одна из гибких методологий разработки программного обеспечения. Авторы методологии - Кент Бек, Уорд Каннингем, Мартин Фаулер и другие.

Игра в планирование

Наш мир слишком изменчив и непредсказуем, чтобы полагаться на постоянство ситуации. То же происходит и при разработке программного обеспечения: о редкой системе можно сказать, что ее окончательный вид был заранее известен в деталях еще в самом начале разработки. Обычно у заказчика аппетит приходит во время еды: ему постоянно хочется что-то поменять, что-то улучшить, а что-то вообще выбросить из системы. Это и есть изменчивость требований, которую все так боятся. К счастью, человеку дано умение прогнозировать возможные варианты и, таким образом, держать ситуацию под контролем.
В экстремальном программировании планирование - неотъемлемая часть разработки и то, что планы могут поменяться, учитывается с самого начала. Той точкой опоры, методикой, которая позволяет прогнозировать ситуацию и безболезненно мириться с изменениями, является игра в планирование. В ходе такой игры можно быстро собрать известные требования к системе, оценить и запланировать их разработку в соответствии с приоритетностью.
Как и любая другая игра, планирование имеет своих участников и свою цель. Ключевой фигурой является, конечно же, заказчик. Именно он сообщает о необходимости той или иной функциональности. Программисты же дают ориентировочную оценку каждой функциональности. Прелесть игры в планирование заключается в единстве цели и солидарности разработчика и заказчика: в случае победы побеждают все, в случае поражения все проигрывают. Но при этом каждый участник идет к победе своей дорогой: заказчик выбирает наиболее важные задачи в соответствии с бюджетом, а программист оценивает задачи в соответствии со своими возможностями по их реализации.
Экстремальное программирование предполагает, что разработчики в состоянии сами решить, за какой промежуток времени они справятся со своими задачами и кто из них охотнее бы решил одну задачу, а кто другую.
В идеальной ситуации игра в планирование с привлечением заказчика и программиста должна проводиться каждые 3-6 недель, до начала следующей итерации разработки. Это позволяет довольно просто внести коррективы в соответствии с успехами и неудачами предыдущей итерации.

План релизов

План релизов определяет даты релизов и формулировки пользователей, которые будут воплощены в каждом из них. Исходя из этого можно выбрать формулировки для очередной итерации. В течение итерации изготавливаются тесты приемки, которые выполняются в пределах этой итерации и всех последующих, чтобы обеспечить правильную работу программы. План может быть пересмотрен в случае значительного отставания или опережения по итогам одной из итераций.
Итерации. Итерации придают процессу разработки динамичность. Не нужно планировать ваши программные задачи надолго вперед. Лучше вместо этого устраивать совещание для планирования в начале каждой итерации. Не стоит и пытаться реализовать то, что не было запланировано. У вас еще будет время, чтобы реализовать эти идеи, когда до них дойдет очередь согласно плану релизов.
Привыкнув, не добавлять функциональность заранее и используя непосредственное планирование, вы сможете легко приспосабливаться к изменчивым требованиям заказчика.

Планирование итераций

Планирование итераций начинается со встречи в начале каждой итерации с целью выработки плана шагов для решения программных задач. Каждая итерация должна длиться от одной до трех недель. Формулировки внутри итерации сортируются в по-рядке их значимости для заказчика. Кроме того, добавляются задачи, которые не смогли пройти тесты приемки и требуют доработки. Формулировки и результаты тестов переводятся в программные задачи. Задачи записываются на карточках, которые образуют детальный план итерации. Для решения к каждой из задач требуется от одного до трех дней. Задачи, для которых нужно менее одного дня, можно сгруппировать вместе, а большие задачи разделить на несколько мелких. Разработчики оценивают задачи и сроки, для их выполнения. Для разработчика очень важно точно установить время выполнения задачи. Возможно, потребуется переоценить некоторые формулировки и пересмотреть план релиза после каждых трех или пяти итераций - это вполне допустимо. Если вы в первую очередь реализуете наиболее важные участки работы, то вы всегда будете успевать сделать максимум возможного для ваших клиентов. Стиль разработки, основанный на последовательности итераций, улучшает процесс разработки.

Собрание стоя

Каждое утро проводится собрание для обсуждения проблем, их решений и для усиления концентрации команды. Собрание проводится стоя для избежания длительных дискуссий не интересных всем членам команды.
В типичном собрании большинство участников ничего не вносят, просто участвуют чтобы послушать что скажут другие. Большое количество времени людей тратится чтобы получить небольшое количество коммуникации. Поэтому участие всех людей в собраниях уводит ресурсы из проекта и создает хаос в планировании.
Для такого рода коммуникаций и нужно собрание стоя. Намного лучше иметь одно короткое обязательное собрание, чем множество длинных на которых большинство разработчиков должно все равно присутствовать.
Если у вас проводятся ежедневные собрания стоя, то все остальные собрания должны посещать только те люди, которые необходимы и будут что-либо привносить. Более того, имеется возможность даже избежать некоторых собраний. С ограничением участников, большинство собраний может быть проведено спонтанно перед монитором, где обмен идеями намного более интенсивен.
Ежедневное утреннее собрание это не еще одна трата времени. Оно позволит вам избежать многих других собраний и сэкономит больше времени, чем на него затрачено.

Простота

Простой дизайн всегда занимает меньше времени, чем сложный. Поэтому всегда делайте самые простые вещи, которые только смогут работать. Всегда быстрее и дешевле заменить сложный код сразу, прежде чем вы потратите много времени на работу с ним. Сохраняйте вещи такими простыми, как только возможно, не добавляя функциональность до того, как это запланировано. Имейте в виду: сохранять дизайн простым - это тяжелая работа.

Система метафор

Выбор системы метафор нужен, чтобы удержать команду в одних и тех же рамках при именовании классов и методов. То, как вы называете свои объекты, очень важно для понимания общего дизайна системы и повторного использования кодов. Если разработчик в состоянии правильно предугадать, как может быть назван существующий объект, это ведет к экономии времени. Используйте такую систему имен для ваших объектов, которую каждый сможет понять без специфических знаний о системе.

Заказчик на рабочей площадке

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.
Разве может программист, досконально не понимая суть вопроса и не будучи телепатом, угадать, чего хочет заказчик? Ответ очевиден. Самым простым способом преодолеть такое неудобство - а экстремальное программирование учит нас находить самые простые решения - будет задать заказчику прямой вопрос. Более строгие подходы требуют всеобъемлющего предварительного анализа разрабатываемой области. В определенных случаях это оправдано, хотя и дороже обходится. Реальный опыт ведения приземленных проектов показывает, что невозможно собрать все требования заранее. Более того, даже если предположить, что все требования на текущий момент собраны, все равно останется одно узкое место: программы, как и все в природе, не создаются мгновенно, а тем временем бизнес-процессы могут поменяться. Это следует учитывать.
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.
User Story. User Story (что-то типа рассказа пользователя) - это описание того как система должна работать. Каждая User Story написана на карточке и представляет какой-то кусок функциональности системы, имеющий логический смысл с точки зрения Заказчика. Форма один-два абзаца текста понятного пользователю (не сильно технического).
User Story пишется Заказчиком. Они похожи на сценарии использования системы, но не ограничиваются пользовательским интерфейсом. По каждой истории пишутся функциональные тесты, подтверждающие что данная история корректно реализована - их еще называют приемочными (Acceptance tests).

Тестирование до начала разработки

Тестирование, в его классическом понимании, - довольно скучная процедура. Обычно нанимают тестировщика, который периодически выполняет одни и те же действия и ждет того дня, когда его, наконец, переведут на другую должность или появится возможность поменять работу.
В экстремальном программировании роль тестирования интереснее: теперь вначале идет тест, а потом код. Как же тестировать то, чего еще нет? Ответ прост и банален: тестируйте свои мысли - чего следует ожидать от будущего куска программы или функциональности. Это позволит лучше понять, что требуется сделать программистам, и проверить работоспособность кода сразу, как только он будет написан.
Но ведь тест тоже может не работать. Что же, писать тест для теста? А потом тест для теста и так далее до бесконечности? Вовсе нет. Тест для теста заменит код. Как так? А вот смотрите: представьте себе, что нужно зафиксировать гайку посередине болта так, чтобы она не проворачивалась. Что для этого делают? Прикручивают вторую гайку вплотную к первой, так что каждая гайка не дает соседней проворачиваться. Так и в программировании: тест тестирует код, а код тестирует тест.
Опыт показывает, что такой подход не только не замедляет, но и ускоряет разработку. Ведь знание того, что нужно сделать, и требуемого объема работ позволят сэкономить время, отказавшись от реализации невостребованных в данный момент деталей.

Парное программирование

Весь код для продукционной системы пишется парами. Два разработчика сидят рядом. Один набирает, другой смотрит. Время от времени они меняются. Не разрешается работать в одиночку. Если по какой-то причине второй из пары пропустил что-то (болел, отходил и т.п.) он обязан просмотреть все изменения сделанные первым.
Звучит необычно, но после небольшого периода адаптации большинство людей прекрасно работают в парах. Им даже нравится, поскольку работа делается заметно быстрее. Действует принцип «Одна голова хорошо, а две лучше». Пары обычно находят более оптимальные решения. Кроме того, существенно увеличивается качество кода, уменьшается число ошибок и ускоряется обмен знаниями между разработчиками. Пока один человек сосредоточивает усилия на стратегическом представлении об объекте, второй реализует его свойства и методы.

Смена позиций

Во время очередной итерации всех работников следует перемещать на новые участки работы. Подобные перемещения необходимы, чтобы избежать изоляции знаний и устранить «узкие места». Особенно плодотворной является замена одного из разработчиков при парном программировании.

Коллективное владение кодом

Коллективное владение кодом стимулирует разработчиков подавать идеи для всех частей проекта, а не только для своих модулей. Любой разработчик может изменять любой код для расширения функциональности и исправления ошибок.
С первого взгляда это выглядит как хаос. Однако, принимая во внимание, что как минимум любой код создан парой разработчиков, что тесты позволяют проверить корректность внесенных изменений и что в реальной жизни все равно так или иначе приходится разбираться в чужом коде, становится ясно, что коллективное владение кодом значительно упрощает внесение изменений и снижает риск, связанный с высокой специализацией того или иного члена команды.

Соглашение о кодировании

Вы в команде, которая работает над данным проектом продолжительное время. Люди приходят и уходят. Никто не кодирует в одиночку и код принадлежит всем. Всегда будут моменты, когда необходимо будет понять и скорректировать чужой код. Разработчики будут удалять или изменять дублирующий код, анализировать и улучшать чужие классы и т.п. Со временем нельзя будет сказать кто автор конкретного класса.
Следовательно, все должны подчиняться общим стандартам кодирования - форматирование кода, именование классов, переменных, констант, стиль комментариев. Таким образом, мы будем уверены, что внося изменения в чужой код (что необходимо для агрессивного и экстремального продвижения вперед) мы не превратим его в Вавилонское Столпотворение.
Вышесказанное означает, что все члены команды должны договориться об общих стандартах кодирования. Неважно каких. Правило заключается в том, что все им подчиняются. Те, кто не желает их соблюдать покидает команду.

Частая интеграция

Разработчики, по-возможности, должны интегрировать и выпускать свой код каждые несколько часов. В любом случае никогда нельзя держать изменения дольше одного дня. Частая интеграция позволяет избежать отчуждения и фрагментирования в разработке, когда разработчики не могут общаться в смысле обмена идеями или повторного использования кода. Каждый должен работать с самой последней версией.
Каждая пара разработчиков должна отдавать свой код, как только для этого появляется разумная возможность. Это может быть, когда все UnitTest-ы проходят на 100%. Отдавая изменения несколько раз в день, Вы сводите проблемы интеграции практически к нулю. Интеграция - это деятельность вида «заплати сейчас или заплати больше позднее». Поэтому, интегрируя изменения ежедневно маленькими порциями, вы не окажетесь перед необходимостью тратить неделю, чтобы связать систему в одно целое непосредственно перед сдачей проекта. Всегда работайте над последней версией системы.

Сорокачасовая рабочая неделя

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 любимо-го 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.

Заключение

Эти методики собраны воедино не случайно. Их непротиворечивая совокупность способна ввести процесс разработки в интеллектуальный резонанс, заметно повысив качество продукта и приблизив время его выпуска. Основная прелесть всего экстремального программирования - прогнозируемость и сведение к минимуму затрат на разработку; предоставление заказчику того продукта, который он желает получить на момент выпуска; и конечно же общение и обучение разработчиков без отрыва от производства.

Список используемой литературы: