Экстремальное программирование

Разработка программного обеспечения

Процесс разработки ПО
Шаги процесса
Анализ • Проектирование • Программирование • Документирование • Тестирование
Модели
Итеративная • Спиральная • Каскадная • V-Model • Dual Vee Model
Методологии
Agile (XP, Lean, Scrum, FDD и др.) • Cleanroom • OpenUP • RAD • RUP • MSF • DSDM • TDD
Сопутствующие дисциплины
Конфигурационное управление • Управление проектами • Управление требованиями

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

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

Основная статья: 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

• Экстремальное управление проектами
• Покер планирования

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.)