Экстремальное программирование

Экстремальное программирование (Extreme Programming), часто обозначаемое аббревиатурой ХР, – это дисциплина разработки программного обеспечения и ведения бизнеса в области создания программных продуктов, которая фокусирует усилия обеих сторон (программистов и бизнесменов) на общих, вполне достижимых целях. Команды, использующие ХР, производят качественное программное обеспечение с весьма большой скоростью. Методики, которые входят в состав дисциплины ХР, описанной в данной книге, выбраны из-за того, что они основаны на человеческом творчестве и принятии того, что человек является существом неустойчивым и подверженным ошибкам.

ХР часто представляется как набор методик, однако сама по себе ХР не является финишной линией. Вам не надо все лучше и лучше практиковать и развивать ХР для того, чтобы в конце этого процесса получить долгожданную золотую звезду. Напротив, ХР – это линия старта. ХР ставит вопрос: «Насколько минимальными могут быть наши усилия для того, чтобы мы могли продолжать производить качественное программное обеспечение?»

Начало ответа на вопрос звучит так: если мы хотим разрабатывать качественные программы без суматохи и путаницы, мы должны быть готовыми целиком и  полностью внедрить у себя в команде  несколько методик, которые мы собираемся использовать в полной мере. Если мы будем использовать эти методики наполовину, проблемы останутся и, чтобы  их решить, необходимо будет перейти  к использованию методик в  полной мере. Если мы ограничимся полумерами, с течением времени мы в них  запутаемся настолько, что не сможем понять, что то основное, что создается  трудом программистов, возникает на свет благодаря программированию.

Я сказал «начало ответа на» так  как продолжения на самом деле не существует. Люди, создававшие и  внедрявшие ХР, тоже думали над решением этого вопроса. Попробовав использовать ХР, они перешагнули порог и побывали в неизведанном. Вернувшись, они рассказали свою историю. Изложенные ими мысли – это указатели, расставленные вдоль дороги: «Здесь живут драконы», «Через 15 км открывается хороший вид», «Этот участок опасен во время дождя».

Идеальный проект ХР проходит сквозь короткую стадию начальной разработки, за которой следуют годы поддержки эксплуатации системы на производстве и одновременно пересмотра и переделки. Наконец, когда проект теряет актуальность, он элегантно отправляется в отставку.

В данной главе дается представление  о полном жизненном цикле проекта  ХР – его истории от начала до конца. История идеализирована – я полагаю, что на текущий момент вы уже поняли, что никаких два проекта ХР не могут (да и не должны) быть абсолютно одинаковыми. В данной главе дается представление о фазах жизни проекта.

Предварительная подготовка к работе – это неестественное состояние  системы, и этот этап должен быть завершен как можно быстрее. Какую фразу  я услышал совсем недавно? Если программа  начинает эксплуатироваться на производстве, значит, программа завершена. ХР утверждает прямо противоположное. Если программа еще не эксплуатируется на производстве, это значит, что мы тратим деньги и при этом не зарабатываем деньги. Я рассматриваю эту ситуацию так, как будто это мой бумажник. Ситуация, когда деньги тратятся и при этом не зарабатываются, кажется мне очень дискомфортной.

Однако прежде, чем вы сможете  приступить к эксплуатации системы, вы должны поверить в то, что система  может эксплуатироваться. Вы должны убедиться в том, что имеющиеся  у вас инструменты позволят вам  успешно завершить работу над  программой. Вы должны поверить в то, что, когда код завершен, вы сможете  запускать его изо дня в  день. Вы должны поверить в то, что  у вас есть (или вы сможете получить) все необходимые навыки, которые  вам потребуются для работы. Члены  команды должны научиться доверять друг другу.

Именно в ходе фазы исследования все эти составляющие собираются в единое целое. Исследование можно  считать завершенным тогда, когда  заказчик уверен в том, что на карточках  историй содержится более чем  достаточно материала для того, чтобы сделать самую первую хорошую версию системы, а программисты уверены в том, что они уже не могут оценить эти истории лучше, не реализовав при этом систему в коде.

В процессе исследования программисты осваивают каждую из составляющих технологии, которую они собираются применять  при разработке системы. Они активно  исследуют варианты организации  системной архитектуры. Для этого  в течение одной или двух недель они формируют систему, подобную той, которую они собираются реализовать, но несколькими разными способами. Несколько разных пар могут попробовать сформировать систему несколькими разными способами, а затем сравнить. Возможен и другой подход. Две пары по отдельности реализуют систему одним и тем же способом, затем анализируют получившиеся в результате различия.

Если недели недостаточно для того, чтобы освоиться с некоторой  технологией, эту технологию следует  классифицировать как рискованную. Это не означает, что вы не можете ее использовать. Однако вы должны изучить  ее более тщательно и рассмотреть  возможные альтернативы. Во время  исследования вы можете привлечь к  работе сторонних специалистов, владеющих  некоторой технологией лучше, чем  вы. Благодаря сторонней помощи вам  не придется сражаться с какими-либо проблемами, которые могут быть решены без затруднений, если только знать  правильный подход. Как правило, специалисты  владеют множеством таких правильных подходов. Однако относиться к советам  специалистов необходимо с должной  осторожностью. Не следует слепо  доверять всему, что они говорят. Дело в том, что у экспертов  часто вырабатываются привычки, основанные на применении некоторой технологии в крупномасштабных системах. Это  не всегда то, на что вы рассчитываете, и это не всегда хорошо сочетается с принципами экстремального программирования. Команда должна хорошо владеть избранными методиками. Фраза: Так посоветовал эксперт – не является удовлетворительным аргументом в случае, если проект выходит из-под контроля.

Программисты должны также экспериментировать с пределами производительности для технологии, которую они собираются использовать. Если это возможно, они  должны имитировать реалистичный уровень  нагрузки на используемое в производстве аппаратное обеспечение и сеть. Это  не означает, что вы должны в лабораторных условиях воспроизвести копию промышленной аппаратной платформы. Очень многие оценки можно сделать на основании  расчетов. Например, прикинув примерный  объем данных, передаваемых в рамках одного запроса, вы сможете вычислить, какой пропускной способностью должен обладать канал связи. После этого  вы можете провести эксперимент, чтобы  увидеть, возможно ли реализовать это  на практике.

Программисты должны также экспериментировать с архитектурными идеями – как  построить систему с несколькими  уровнями отмены действий? Попробуйте реализовать этот механизм тремя  разными способами и определите, какой из них самый эффективный. Подобные небольшие исследования в  области архитектуры особенно важны  в случае, если к вам приходит пользователь системы и рассказывает вам истории, которые вы не знаете, как реализовать.

Программисты должны оценить каждую из задач, которые им придется решить в процессе исследований. Проводя  исследования, они должны прикинуть, какое время потребуется им для  решения задачи. Когда работа над  задачей завершается, необходимо сравнить предварительно сделанную оценку с  реальным календарным временем, которое  потребовалось для решения задачи. Использование такого подхода на практике повышает уверенность команды  в своих оценках.

Пока команда практикуется с  технологиями, заказчик практикуется с историями. Не ждите, что этот процесс  будет протекать гладко и без  запинок. Поначалу истории будут  не такими, как вам хотелось бы. Чтобы  решить проблему, необходимо обеспечить заказчика быстрой обратной связью. Как можно быстрее сообщайте  ему вашу оценку предоставляемых  им историй. Вы должны сообщить ему, что  правильно, а что – нет. Какие  данные должны указываться в истории, а какие – нет. В скором времени  заказчик научится включать в историю  именно то, что нужно программистам, и не включать в нее то, в чем  программисты не нуждаются. Ключевым является вопрос: Могут ли программисты с уверенностью оценить усилия, которые потребуются для реализации истории? Иногда оказывается, что историю требуется реализовать иначе. Иногда оказывается, что программисты должны на некоторое время приостановить свое продвижение вперед и заняться экспериментированием.

Если у вас в распоряжении команда, члены которой хорошо знают  друг друга, а также уже владеют  технологией, которую предполагается использовать, фаза исследований может  занять не более нескольких недель. Если команда плохо знакома с  технологией, а ее члены еще не успели сработаться друг с другом, для исследований может потребоваться  несколько месяцев. Если исследование требует еще больше времени, я  порекомендовал бы заняться реализацией  менее крупного, но более реального  проекта, с которым команда справится  без затруднений. В процессе работы вы сможете лучше овладеть дисциплиной  и освоиться с методиками.

В ходе фазы планирования заказчики  и программисты должны прийти к обоюдоодобренному соглашению по поводу даты, к которой будет реализован наименьший возможный полезный для бизнеса набор историй. Этот процесс описан в разделах, посвященных игре в планирование. Если в ходе исследовательской фазы вы достаточно хорошо подготовились, фаза планирования (формирование графика работ) не займет у вас больше, чем один-два дня.

План работ над первой версией  продукта должен быть рассчитан на срок от двух до шести месяцев. За более  короткое время вы вряд ли сможете  решить какие-либо значительные проблемы бизнеса. (Однако если вы в состоянии справиться за более короткое время, это просто замечательно! В книге Тома Гилба (Tom Gilb) под названием Principles of Software Engineering Management (Принципы менеджмента в области разработки программного обеспечения) содержатся идеи, направленные на сокращение даты выхода первой версии продукта. Если для работы над первой версией требуется больше времени, значит, риск разработки становится слишком большим.

График работы над первой версией  разбит на несколько итераций длительностью  от одной до четырех недель. В  ходе каждой итерации разрабатывается  набор функциональных тестовых случаев  для каждой из историй, запланированных  для выпуска в рамках данной итерации.

В ходе первой итерации происходит формирование архитектуры. По этой причине для  первой итерации следует подобрать  истории, которые стимулируют формирование общей структуры системы, пусть  даже в форме примитивного каркаса, к которому в дальнейшем будет  пристыковываться вся остальная  функциональность.

Подбор историй для последующих  итераций целиком и полностью  осуществляется на усмотрение заказчика. При этом заказчик должен задать себе вопрос: Какая возможность системы является для нас наиболее полезной? Именно самые полезные возможности включаются в состав следующей итерации.

Занимаясь реализацией итераций, вы следите за отклонением от плана. Потребовалось ли для реализации чего-либо в два раза больше времени, чем вы думали? Может быть, вы управились в два раза быстрее? Реализованы  ли тестовые случаи в срок? Насколько  приятно вам работать?

Если вы обнаруживаете отклонения от плана, значит, вы должны чегото изменить. Возможно, требуется изменить план – добавить или убрать истории или изменить объем работ. Может быть, изменения следует внести в процесс – вы обнаружили более эффективные методы использования вашей технологии или более эффективные способы внедрения ХР.

В идеале, в конце каждой итерации у заказчика есть набор завершенных  функциональных тестов и все они  срабатывают. В конце каждой итерации рекомендуется устроить небольшую  праздничную церемонию – купите пиццу, запалите пару фейерверков, пусть  заказчик оставит свой автограф на карточках реализованных историй. Еще бы, ведь вы разработали качественный программный продукт в срок! Возможно, для этого вам потребовалось лишь три недели, но все равно это достижение и это стоит отметить!

В конце последней итерации вы готовы приступить к эксплуатации системы  в реальных производственных условиях.

На завершающих стадиях работы над очередной версией следует  сократить цикл обратной связи. Вместо трехнедельных итераций необходимо перейти на итерации продолжительностью в одну неделю. Возможно, будет полезным устраивать ежедневное совещание, благодаря  чему вся команда будет точно  знать, над чем в данный момент работает тот или иной член команды.

Как правило, для сертификации программного обеспечения (то есть для того, чтобы  определить, готово ли оно к использованию  в реальных производственных условиях) используется специальный процесс. Будьте готовы к тому, что вам  потребуется разработать новые  тесты для того, чтобы убедиться  в готовности системы к реальной работе. Зачастую именно на этой стадии применяется параллельное тестирование.

В ходе этой фазы вы также оптимизируете  производительность системы. В данной книге я почти ничего не говорю о производительности. Я уверен в  лозунге: Сделайте, чтобы это заработало, сделайте, чтобы это было написано правильно, сделайте, чтобы это работало быстро(Make it run, make it right, make it fast). На завершающих стадиях работы над версией наступает отличное время для оптимизации, потому что именно в это время вы получаете максимально возможное количество знаний, внедренных в дизайн системы, вы получаете наиболее реалистичные оценки производственной нагрузки на систему и, кроме того, вы скорее всего получаете в свое распоряжение реальную производственную аппаратную платформу.

В процессе внедрения очередной  версии системы в эксплуатацию вы замедляете темпы эволюционирования системы. Это не означает, что программа вообще перестает эволюционировать, скорее риск становится более значимым фактором, когда вы размышляете, заслуживает ли то или иное изменение того, чтобы включить его в систему. Однако имейте в виду, что чем большим опытом работы с системой вы будете обладать, тем более четко вы представляете себе, как она должна быть спроектирована. Если у вас возникает огромное количество идей, которые вы не можете включить в текущую версию системы, составьте список и сделайте его доступным для обозрения. Благодаря этому каждый сможет увидеть, в каком направлении будет развиваться система после того, как текущая версия начнет эксплуатироваться на предприятии заказчика.

Когда очередная версия программного продукта будет внедрена, устройте большой праздник. Многие проекты  никогда не доходят до внедрения, поэтому если ваш проект дошел  до этой стадии и продолжает жить, – это отличная причина собраться и отметить очередную вашу победу. Если на этой стадии вы не чувствуете никаких, пусть даже легких, опасений, значит либо у вас железные нервы, либо вы сумасшедший, однако веселая вечеринка поможет вам избавиться от напряжения, которое в противном случае может только возрасти.