软件开发流程讲解与实例

软件开发流程讲解与实例说到软件研发流程，一些同学可能看不起这种标准化流程，会觉得不管三七二十一，立即上手编码才是王道，需求可以等到后面再明确，设计则是完全不需要的步骤，否则感觉速度太慢，他们管这叫互联网软件开发精神。什么是互联网软件开发精神？开源共享、模块化编程、极客精神，而不是野蛮开发。以基线产品开发过程为例一般情况下，企业开发软件时会按照基线和定制两块并行方式执行项目开发工作。无论什么公司，都需要遵从一套成熟的产品研发过程体系，才能做出质量较好的产品。因此，如果出现项目较多的情况，应该合理地安排基线和定制之前的里程碑，让基线产品能够尽量多地收集用户的通用型需求，为定制项目进度实现技术支撑，减少定制项目中大量更改代码、需要新增模块情况发生。此外，产品研发过程体系也需要按照业务实际时间要求变化，不要拘泥于一定要按照瀑布方式，或是敏捷方式进行管理，凡事都需要找到契合自己的方式。鞋合不合脚，只有脚知道。我们这里以一个基线产品开发过程作为流程解释基础，需要注意的是，以下说描述的各个阶段，在项目执行前要明确各个阶段的目标、指定计划、及时沟通，并确保各个时期所有成员对项目理解一致。项目启动会项目启动会的目标是明确该产品开发项目的目标。目标不是孤立存在的，目标与计划相辅相成，目标指导计划，计划的有效性影响着目标的达成。所以在执行目标的时候，考虑清楚自己的行动计划，怎么做才能更有效地完成目标，是每个人都要详情清楚的问题，否则，目标越是不清晰或是过高，都会影响项目的实际结果。项目启动会需要说明项目目标、阶段划分、组织结构、管理流程等关键事项，并将这些内容写入PPT（最好是有固定格式和范文，让团队内部或者公司内部共同遵守规范），需要大家达成一致。对于关键角色任命，事前也需要听取相关领导和项目主要干系人的意见。用户需求软件开始开发前需要确定代价和所获得价值的对比，也就是ROI（ReturnOninvestment），一旦确定需要创建，就需要安排一系列的资源来支撑这个软件的生存。这是需求的最原始描述。为什么既要有用户需求，也要有产品需求？因为两者是有差异的，用户需求由用户提出，对技术一般不描述，只描述产品目标。产品需求是根据用户需求转化而来的技术实现需求，需要针对用户提出的产品目标进行细分，总结出具体的每一个功能点，再针对每一个功能点细分为各种不同的操作流程，对每一个操作流程进行技术化定义。用户需求和产品需求容易发生不一样，这是因为虽然大家都在谈需求，但是出发点可能不同，造成了双方关注点和思维方式不同。用户需求关注的是系统如何支持业务流程，背后的需求是“实现业务目标”。技术人员关注的是合理技术方案，背后的需求是“工作量”、“实现难度”和“系统性能”。产品需求我们需要弄清楚产品经理或项目需求提出者为什么要做这个项目？这是最本质的业务需求。需求分析确定的业务需求，都是从业务需求推导出来的，都必须为业务需求服务。产品需求一般包括产品需求规格说明书和产品需求矩阵。产品需求矩阵一般按照子系统、功能集、执行单元的结构列出所有的功能需求，每列则对应每项功能的工作步骤以及每个步骤的工作量。产品需求写完后，需要进行评审。在需求评审会上，产品、技术详细评审需求是否完整，产品功能的正常场景是什么？是否形成闭环？异常场景是什么？是否考虑周全？需求评审后，开发和测试负责人，分别编写技术方案和测试用例。技术方案评审，开发负责人拉上涉及到其他系统的负责人一起讨论，技术方案中必须要有业务流程图和时序图，业务流程图是为了梳理开发对业务的理解，是否和需求一致。时序图是了梳理本次需求涉及的系统交互。技术方案评审通过后，确认工作量和交付时间，反馈给产品。总体设计设计阶段的目标主要是对待开发系统的构架进行分析和设计，并建立系统构架的基线，以便为之后的实施工作提供一个稳定的基础。设计阶段包括了系统架构的输出，一个好的系统架构设计可以帮助人类梳理业务逻辑且抓住核心需求，设计稳定可扩展的业务系统，评估业务开发周期和开发成本，有效的规避风险。例如盖房子的时候得有建筑图纸，有了图纸，才能核算施工周期。总体设计是整个系统的框架型设计，意义及其重大，一般情况下不能省略（只有维护项目可以省略总体设计，因为基准项目已经设计完毕），所有的产品开发项目均需要首先进行总体设计，它是设计首要步骤，决不允许本末倒置，不能出现先编码后设计的情况，这是软件开发的第二大痛点（第一大是需求不明确、任意变更需求）。总体设计分为三个阶段：第一阶段：初始设计。在对给定的数据流图进行复审和精化的基础上，将其转化为初始的模块结构图。第二阶段：精化设计。依据模块“高内聚低耦合”的原则，精化初始的模块结构图，并设计其中的全局数据结构和每一模块的接口。第三阶段：设计复审阶段，对前两个阶段得到的高层软件结构进行复审，必要时还可能需要对软件结构做一些精化工作。概要设计概要设计的目的是描述系统的每个模块的内部设计，对总体设计和详细设计承担承上启下的作用。概要设计按照结构化设计方法进行设计。结构化设计方法的基本思路是：按照问题域，将软件逐级细化，分解为不必再分解的的模块，每个模块完成一定的功能，为一个或多个父模块服务（即接受调用），也接受一个或多个子模块的服务（即调用子模块）。模块的概念，和编程语言中的子程序或函数是对应的。概要设计阶段把软件按照一定的原则分解为模块层次，赋予每个模块一定的任务，并确定模块间调用关系和接口。在这个阶段，设计者会大致考虑并照顾模块的内部实现，但不过多纠缠于此。主要集中于划分模块、分配任务、定义调用关系。模块间的接口与传参在这个阶段要制定得十分细致明确，需要编写严谨的数据字典，避免后续设计产生不解或误解。概要设计一般不是一次就能做到位，而是反复地进行结构调整。典型的调整是合并功能重复的模块，或者进一步分解出可以复用的模块。在概要设计阶段，应最大限度地提取可以重用的模块，建立合理的结构体系，节省后续环节的工作量。概要设计文档最重要的部分是分层数据流图、结构图、数据字典以及相应的文字说明等。以概要设计文档为依据，各个模块的详细设计就可以并行展开了。详细设计详细设计阶段就是依据概要设计阶段的分解，设计每个模块内的算法、流程，为每个模块完成的功能进行具体的描述，要把功能描述转变为精确的、结构化的过程描述。详细设计这个阶段，各个模块可以分给不同的人去并行设计。设计者的工作对象是一个模块，根据概要设计赋予的局部任务和对外接口，设计并表达出模块的算法、流程、状态转换等内容。这里要注意，如果发现有结构调整（如分解出子模块等）的必要，必须返回到概要设计阶段，将调整反应到概要设计文档中，而不能就地解决，不打招呼。详细设计文档最重要的部分是模块的流程图、状态图、局部变量及相应的文字说明等。一个模块对应一篇详细设计文档。概要设计阶段通常得到软件结构图，详细设计阶段常用的描述方式有：流程图、N-S图、PAD图、伪代码等。而详细设计的目的是描述某一个模块内部的处理流程、开发方法和编码技巧。一般来说，详细设计由项目简介、模块说明（具体说明每一个模块内部的流程、功能、逻辑、消耗以及未解决问题）、接口设计（包括内部接口和外部接口）、数据结构设计（包括物理结构和逻辑结构）、特殊处理等几个部分构成。软件的详细设计，最终是将软件系统的各个部分的具体设计方法、逻辑、功能采用文字方式进行表述。这样在实现过程中，编码人员原则上严格按此进行代码实现即可。编写代码编写代码可以遵循以下几点原则：先做核心模块的压测：很多程序员，习惯把东西做完，然后等着快上线的时候才做性能测试，那么如果前面设计出了问题，这个就很头大了。当然，后期快上线的时候也要做性能测试，但前期的我认为还是很重要的。当然，做好这一点，需要懂一些业务，你要知道业务压力在哪里，业务请求的重心在哪里，很多时候，产品经理不讲，你也要问清楚。确保过程可控：代码执行时一定要保持中间的输出，比如说，每处理10万条日志，写一条状态日志，记录处理的日志条目数和当前的执行时间。多打日志：很多时候，代码写的自己也不是很满意，比如某个处理效率不够优化，某个处理的方法不够简洁，或者扩展性比较差，代码写的很弱智，但可能短时间没有办法想清楚最合理的解决方案，考虑到上线初期这里并不是重心所在，所以也不会特意去优化它，但这种情况下我往往会留下注释，并说明下一步优化的可能思路是什么，或者想到的可行方案是什么。简单易懂的逻辑：千万不要把自己绕进去了，时间一长，谁都看不明白你的逻辑。如果逻辑真的很难在一个函数内完成，尝试切分。不要沉迷于框架：框架最大的问题是什么？是过于繁冗的嵌套。为什么我一直很烦框架？因为经常遇到需要一秒钟几千次请求的处理场景，那么调优的时候，要从数不清的框架中寻找数据处理的逻辑，寻找性能卡点，可能改动代码只有两行，但是找问题需要两天。程序员记住，你的技术能力绝对不能被框架约束住。使用熟悉、成熟的技术：很多人根本没搞明白自己的障碍和问题在哪里，根本不知道相关技术产品的优势和劣势在哪里，看一堆第三方的数据测评，脑子一热，去学新技术，然后，掉进坑里出不来，如果是创业公司，可能项目就死在里面了。使用新技术前，建议全面了解该技术的特征，适用范围，以及不适用的范围。代码审核众所周知，在团队中进行代码审查（CodeReview）可以提升代码质量，分享项目知识、明确责任，最终达到构建更好的软件、更好的团队。代码审核及其重要，一般来说每周都要做一次代码审核。首先，代码审核有利于你跟踪项目进展情况，我们能真实地看到手下的人进展如何，并且更早发现他们是否误入歧途。有时候，手下人会说“完成得差不多了！”，你去看代码时发现什么都没有或者只是一堆垃圾，诸如此类，总之离完成还很遥远。在管理中，这种情况是最让人讨厌的，所以我认为代码审查是避免这种麻烦的最佳途径。单元测试要认识单元测试，首先要明白什么是“单元（Unit）”。所谓“单元”指的是代码调用的最小单位，实际上指的是一个功能块（Function）或者方法（Method）。所以单元测试指的就是对这些代码调用单元的测试。单元测试是一种白盒测试，就是必须要对单元的代码细节很清楚才能做的测试。所以，单元测试的编写和执行都是由软件工程师来做的。相对于单元测试，还有集成测试。集成测试基本都是黑盒测试，主要是由测试人员根据软件的功能手册来进行测试，需要有专门的测试环境配合。集成测试又分功能测试、回归测试等。需要单元测试的代码实际上是开发人员自己写的逻辑，测试逻辑所依赖的环境是否正常不是单元测试的目的。在环境访问代码中引入逻辑，只会让逻辑更难测试，导致逻辑代码无法进行单元测试。因此，可单元测试的代码，才能够采用单元测试。判断可测试的代码还有一个方法，就是看这个方法能否用一个main函数直接运行，如果可以的话就是可单元测试的代码。可测试的代码还有另一个特征，就是该方法单元的参数，开发人员可以自由模拟，不需要依赖外部环境。集成测试集成测试，也叫组装测试或联合测试。在单元测试的基础上，将所有模块按照设计要求组装成为子系统或系统，进行集成测试。实践表明，一些模块虽然能够单独地工作，但并不能保证连接起来也能正常的工作。一些局部反映不出来的问题，在全局上很可能暴露出来。集成测试是在软件系统集成过程中所进行的测试，其主要目的是检查软件单位之间的借口是否正确。它根据集成测试计划，一边将模块或其他模块组合成越来越大的系统，一边运行该系统，以分析所组成的系统是否正确，各个组成部分是否合拍。集成测试的策略主要有自顶向下和自底向上两种。也可以理解为在软件设计单元、功能模块组装、集成为系统时，对应用系统的各个部件（软件单元、功能模块接口、链接等）进行的联合测试，以决定他们能否在一起共同工作，部件可以是代码块、独立的应用、网络上的客户端或服务器端程序。系统测试系统测试阶段包括系统测试方案及用例编写、功能性测试、性能测试、稳定性测试。为了验证需求分析确定的功能是否齐全并被正确实现，同时还要对安装、部署、适应性、安全性、界面等非功能性需求进行测试。系统测试也有测试人员负责，应该在需求分析完成后进行设计，在集成测试完成后进行实施。功能