软件工程之基础理论

软件工程定义

• 软件工程，它是为研究和克服软件危机而生。在这次会议上，同时也提出了“软件工程”的定义：
  • 为了经济地获得在真实机器上可靠工作的软件而制定和使用的合理工程原则。（Software engineering is the establishment and use of sound engineering principles in order to obtain economically software that is reliable and works efficiently on real machines.）
• 1993 年，电气电子工程师学会（IEEE）给出了一个更加综合的定义：
  • 将系统化的、规范的、可度量的方法用于软件的开发、运行和维护的过程，即将工程化应用于软件开发中。（Software Engineering: (1) The application of a systematic, disciplined, quantifiable approach to the development, operation, and maintenance of software; that is, the application of engineering to software. (2) The study of approaches as in (1).）
• 抓住这些定义的本质：就是要用工程化方法去规范软件开发，让项目可以按时完成、成本可控、质量有保证。

软件工程的演化史

• 开发软件本质上也是像盖房子一样，是从无到有创造的过程。工程化的方式，就是你分步骤（过程），采用科学的方法，借助工具来做产品。
• 整个软件开发过程也被分成了几个阶段：需求定义与分析、设计、实现、测试、交付和维护，这也就是我们常说的软件项目生命周期。

一套最基础的过程模型：瀑布模型。

• 瀑布模型的诞生，在当时是有非常重大的意义的，让软件开发从无序到有序，让大家更好的分工协作，同时每个阶段又衍生出各自的方法学和工具，例如需求分析、软件测试等等。
  
• 基于瀑布模型，又衍生出 V 模型、原型设计、增量模型、螺旋模型等模型，试图改善瀑布模型存在的一些缺陷。这些改进模型的发展趋势上就是缩短项目周期，快速迭代。
• 近些年，云计算、微服务这些新技术的产生，也对软件工程产生了影响。云服务让分工更细，很多企业可以将运维、服务器维护、DBA、甚至某些独立服务交给云服务商；微服务让大团队变成小团队，每个小团队可以更专注于细分领域，减少相互之间的依赖。 ​

基于软件过程，我们有了角色分工，有了对过程的管理和工具，对过程中每个阶段细分的方法学和工具。

• 用一个简单的公式表达，那就是：软件工程 = 过程 + 方法 + 工具。

什么是工程方法？

• 有目的、有计划、有步骤地解决问题的方法就是工程方法。
  
• 工程方法通常会分成六个阶段：想法、概念、计划、设计、开发和发布。
  • 想法：想法阶段通常是想要解决问题。最开始问题通常是模糊的，所以需要清晰地定义好问题，研究其可行性，检查是否有可行的解决方案。
  • 概念：概念阶段就是用图纸、草图、模型等方式，提出一些概念性的解决方案。这些方案可能有多个，最终会确定一个解决方案。
  • 计划：计划阶段是关于如何实施的计划，通常会包含人员、任务、任务持续时间、任务的依赖关系，以及完成项目所需要的预算。
  • 设计：设计阶段就是要针对产品需求，将解决方案进一步细化，设计整体架构和划分功能模块，作为分工合作和开发实施的一个依据和参考。
  • 开发：开发阶段就是根据设计方案，将解决方案构建实施。开发阶段通常是一个迭代的过程，这个阶段通常会有构建、测试、调试和重新设计的迭代。
  • 发布：将最终结果包括文档发布。
• 用工程方法去处理事情，有两点好处：
  • 有一个被有效论证过的方法论指导你，可以帮助你提高成功概率，也可以提高效率。
  • 当你用工程方法去思考的时候，你会更多的站在整体而非局部去思考，更有大局观。

工程思维，本质上是一种思考问题的方式，在解决日常遇到的问题时，尝试从一个项目的角度去看待问题、尝试用工程方法去解决问题、站在一个整体而不是局部的角度去看问题。

开发模型

• 现在的软件项目，各种类型都有，根据项目特点，选择好合适的开发模型，可以让你事半功倍，降低项目风险，提高项目开发效率，控制项目成本。比如说：
  • 一个以确认需求为主要目的的项目，就可以不用花太多时间在代码质量上面，低成本、高效做出来才是最重要的；
  • 一个高风险的项目，则可以采用螺旋模型，出现问题及时止损；
  • 一个很长时间加班加点，却一直没法上线，导致士气低落的项目，可以改成增量模型，先上线一个小模块，让大家看到成绩提升士气，然后再迭代，逐步上线其他模块。
• 增量模型是按照功能模块来拆分；而迭代模型则是按照时间来拆分，看单位时间内能完成多少功能。

什么是敏捷开发？

敏捷不是一种方法论，也不是一种软件开发的具体方法，更不是一个框架或过程，而是一套价值观和原则。

• 当你开发做决策的时候，遵守了敏捷开发的价值观和原则，不管你是不是用 Scrum 或者极限编程，那么都可以算是敏捷开发。
• 天下武功，唯快不破—新时代敏捷项目管理之道