Экстремальное программирование - методология быстрой разработки программного обеспечения. Состоит из набора методик и принципов, позволяющих как по отдельности, так и в комплексе, оптимизировать процесс разработки. Этот подход также регламентирует права разработчиков и заказчиков.

Права и роли

В экстремальном программировании чётко описаны все роли. Каждая роль предусматривает характерный набор прав и обязанностей. Здесь существуют две ключевые роли: заказчик и разработчик.

Заказчик

Человек или группа людей, заинтерисованных в создании конкретного программного продукта. Он имеет следуещие права и обязанности:

• зафиксировать сроки выпуска версий продукта;
• принимать решения относительно запланированных составляющих программы;
• знать ориентировочную стоимость каждой функциональной составляющей;
• принимать важные бизнесс-решения;
• знать текущее состояние системы;
• изменять требования к системе, когда это действительно важно.

Для успешного использования своих прав заказчик должен полагаться на данные, предоставляемые разработчиками.

Разработчик

Один или группа от двух до десяти человек, занимающихся непосредственно программированием и сопутствующими инженерными вопросами. Разработчик наделён следующими правами и обязанностями:

• получить достаточное знание вопросов, которые должны быть запрограммированы;
• иметь возможность выяснения деталей в процессе разработки;
• предоставлять ориентировочные, но откровенные оценки трудозатрат на каждую функциональную часть или историю пользователя;
• корректировать оценки в пользу более точных в процессе разработки;
• предоставлять оценку рисков, связанных с использованием конкретных технологий.

Роли внутри роли

Каждая из базовых ролей экстремального программирования может быть уточнена более мелкими ролями. В XP разрешено совмещение ролей в рамках одного человека.

Сторона заказчика

Составитель историй - специалист предметной области, обладающий способностями доступно изложить и описать требования к разрабатываемой системе. Этот человек или группа людей ответственны за написание историй пользователя и прояснения недопонимания со стороны программистов.

Приёмщик - человек, контролирующий правильность функционирования системы. Хорошо владеет предметной областью. В обязанности входит написание приёмочных тестов.

Большой босс - следит за работой всех звеньев, от разработчиков до конечных пользователей. Он контролирует внедрение системы и сопутствующие организационные моменты. Может быть также инвестором проекта.

Сторона разработчика

Программист - человек, занимающийся кодированием и проектированием на низком уровне. Он достаточно компетентен для решения текущих задач разработки и предоставления правдивых оценок запланированным задачам.

Инструктор - опытный разработчик, хорошо владеющий всем процессом разработки и его методиками. Несёт ответственность за обучение команды аспектам процесса разработки. Внедряет и контролирует правильность выполнения методик используемого процесса. Обращает внимание команды на важные, но по каким-то причинам упущенные моменты разработки. Вместе с тем инструктор, как и любой другой человек, не всезнающий и с вниманием относится к идеям других членов команды.

Наблюдатель - член команды разработчиков, пользующийся доверием всей группы, который следит за прогрессом разработки. Он сравнивает предварительные оценки трудозатрат и реально потраченные, выводя количественные показатели работы команды. Это такие как средняя скорость и процентное соотношение выполненных и запланированных задач. Данная информация предоставляется заказчику для своевременного контроля над ситуацией. Часть этой информации ненавязчиво предоставляется и разработчикам, для знания состояния проекта, мест возникновения затруднений и что ещё можно успеть сделать.

Дипломат - коммуникабельная личность, инициирующая общение между членами команды. Так как документооборот минимизирован, важно постоянное общение и передача опыта внутри команды, лучшее понимание требований к системе. Дипломат регулирует и упрощает общение между заказчиками и разработчиками. Является важным звеном на собраниях. Он препятствует недомолвкам, разгару страстей и ненужным ссорам. Дипломат не может навязывать своего мнения дискуссирующим.

Внешние роли

Консультант - специалист, обладающий конкретными техническими навыками, для помощи разработчикам в трудно разрешимых задачах. Обычно привлекается со стороны.

Правила Экстремального Программирования

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.

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, исправления ошибок или рефакторинга .

С первого взгляда это выглядит как хаос. Однако принимая во внимание что как минимум любой код создан парой разработчиков , что Unit 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.

CRC Сессия

Используйте Class, Responsibilities, Collaboration (CRC - Класс, Обязанности, Взаимодействие) карточки для дизайна системы командой. Использование карточек позволяет легче приучиться мыслить обьектами а не функциями и процедурами. Также карточки позволяют большему количеству людей участвовать в процессе дизайна (в идеале - всей команде), а чем больше людей делает дизайн, тем больше интересных идей будет привнесено.

Каждая CRC карточка представляет собой экземпляр обьекта. Класс обьекта может быть написан сверху, обязанности слева, взаимодействия справа. Мы говорим "могут быть написаны", поскольку когда CRC сессия в разгаре, участникам обычно нужно небольшое число карточек с именами классов и не обязательно они должны быть полностью заполнены.

CRC сессия происходит так: каждый из участников воспроизводит систему говоря какие сообщения он шлет каким обьектам. Проходит по всему процессу сообщение за сообщением. Слабые места и проблемы сразу выявляются. Альтернативы дизайна также хорошо видны при симуляции процесса.

Для наведения порядка часто используется ограничение числа одновременно взаимодействующих двумя.

Заказчик

Одно из требований XP - заказчик всегда доступен. Он должен не просто помогать команде разработчиков, а быть ее членом. Все фазы XP проекта требуют коммуникации с заказчиком, лучше всего лицом к лицу - на месте. Лучше всего, просто назначить одного или нескольких заказчиков в команду разработчиков. Остерегайтесь, заказчик потребуется на длительное время, и контора заказчика может постараться отдать вам какого-нибудь стажера в качестве эксперта. Вам нужен эксперт.

User Stories пишутся заказчиком с помощью разработчиков. Заказчик помогает удостовериться что большинство желаемых функций системы покрыто User Story.

Во время планирования релиза заказчику необходимо обсудить выбор User Stories которые будут включены в планируемый релиз. Также, возможно, потребуется согласовывать период самого релиза. Заказчик принимает решения относящиеся к целям бизнеса.

Выбирайте самое простое решение

Простой дизайн всегда легче реализовать, чем сложный. Поэтому всегда делайте простейшее решение, которое может работать. Если находите что-нибудь сложное - замените это чем-нибудь простым. Всегда оказывается быстрее и дешевле заменить сложный код простым до того как начнешь разбираться в сложном коде.

Рефакторите чужой код если он кажется вам сложным. Если что-то выглядит сложным - это верный признак проблемы в коде.

Сохраняйте решения насколько возможно простыми как можно дольше. Никогда не добавляйте функциональность на будущее - до того как появляется в ней необходимость. Однако имейте в виду: сохранять дизайн простым - тяжелая работа.

Функциональные тесты

Приемочные тесты (ранее их также называли Функциональные) пишутся на основе User Story . Они рассматривают систему как черный ящик. Заказчик ответственен за проверку корректности функциональных тестов. Эти тесты используются для проверки работоспособности системы перед выпуском ее в производство. Функциональные тесты автоматизируются так, чтобы имелась возможность их часто запускать. Результат сообщается команде и команда отвечает за планирование исправлений функциональных тестов.

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.

Для менеджера. Если разработчик не отдает изменений дольше одного дня - это ясный индикатор серьезной проблемы. Вы должны немедленно разобраться в чем дело. Весь опыт XP команд говорит что всегда причиной задержки является плохой дизайн и его всегда потом приходится переделывать.

Планирование Итерации

Iteration Planning Meeting созывается перед началом каждой итерации для планирования задач которые будут сделаны в этой итерации. Для итерации выбираются User Stories, которые выбрал заказчик в плане релиза начиная с самых важных для заказчика и самых плохих (сопряженных с риском) для разработчиков. Также в итерацию включаются неработающие Функциональные тесты.

User Stories и невыполненные Функциональные тесты разбиваются на задачи. Задачи записываются на карточках. Эти карточки и есть детальный план на итерацию. Каждая задача должна быть продолжительностью от 1 до 3 идеальных дней.

Разработчики разбирают задачи и оценивают продолжительность времени, необходимого для их выполнения. Таким образом, каждый разработчик оценивает сколько времени задача займет именно у него. Это важно, чтобы конечную оценку обьема работ делал сам разработчик.

Скорость проекта определяет помещаются ли ваши задачи в итерацию или нет. Общая продолжительность задач запланированных на итерацию не должна превышать скорости, достигнутой в предыдущей итерации. Если вы набрали слишком много, то заказчик должен решить какие User Stories, отложить на следующую итерацию. Если набрали слишком мало, то надо добавить следующую User Story. В некоторых случаях можно попросить заказчика разделить одну из User Story, на две, чтобы включить часть в текущую итерацию.

Откладывание User Story на следующую итерацию может выглядеть страшно, но не позволяйте себе жертвовать рефакторингом и Unit Test-ами чтобы сделать больше. Задолженность по этим категориям быстро замедлит вашу скорость. Не делайте того, что по-вашему понадобится в следующих итерациях - делайте только то что необходимо для выполнения текущих User Stories.

Следите за скоростью проекта и отложенными User Stories. Вполне возможно, что план релиза придется переделывать каждые три-пять итераций. Это нормально. Ведь план релиза - это взгляд в будущее и естественно ожидать что ваши предсказания придется корректировать.

Итерации

Итеративная разработка увеличивает гибкость процесса. Разделите ваш план на итерации продолжительностью от 2 до 3 недель. Сохраняйте постоянную продолжительность итерации на время проекта. Пусть итерации будут пульсом вашего проекта. Это тот ритм который позволит сделать измерение прогресса и планирование простым и надежным.

Не планируйте задач заранее. Вместо этого собирайте Планирование Итерации в начале каждой итерации чтобы запланировать что будет сделано. Также нарушением правил считается забегать вперед и делать то, что не запланировано в этой итерации. Таким образом, становится возможным держать под контролем изменяющиеся требования Заказчика.

Принимайте всьерьез сроки завершения итерации. Измеряйте прогресс в процессе работы. Если видно, что вы не сможете сделать все запланированные задачи к сроку, то снова собирайте Планирование Итерации и оцените задачи заново и отложите часть задач.

Сконцентрируйте усилия на завершении самых важных задач, выбранных Заказчиком, вместо того чтобы иметь несколько незаконченных задач, выбранных разработчиком.

Меняйтесь задачами

Необходимо периодически менять задачи у разработчиков для уменьшения риска концентрации знаний и узких мест в коде. Если только один человек в вашей команде может работать в данной области и этот человек уходит или вам просто надо много всего сделать в данном сегменте программы, вы обнаружите что ваш проект еле-еле продвигается вперед.

Cross Training обычно является важным аспектом в компаниях которые стараются избежать концентрации знаний в одном человеке. Перемещение людей по коду в комбинации с парным программированием незаметно делает Cross Training для вас. Вместо одного человека, который знает все о данном куске кода, каждый в вашей команде знает много о коде в каждом модуле.

Команда становится намного более гибкой если все знают достаточно о каждой части системы чтобы начать работать над ней. Вместо того чтобы ждать пока "гуру" закончит работу над критическим куском кода, несколько программистов могут работать над ним одновременно.

При начале новой итерации каждый разработчик должен перейти на новую задачу. Парное программирование помогает преодолеть проблему адаптации (это значит что новый разработчик может начать работать в паре с опытным в данной области разработчиком).

Такая практика также стимулирует появление новых идей и улучшение кода.

Оставляйте оптимизацию на потом

Никогда не оптимизируйте ничего до окончания кодирования. Никогда не пытайтесь угадать где будут узкие места по производительности. Измеряйте!

Сделайте чтобы это работало, затем чтобы работало правильно, затем чтобы работало быстро.

Парное программирование

Весь код для продукционной системы (а это значит за исключением пробных решений) 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 XP утверждает что 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, снижается число ошибок и ускоряется обмен знаниями между разработчиками.

Безжалостно Рефакторить!

Мы, программисты, склонны держаться за дизайн долго после того как он становится неуклюжим. Мы продолжаем повторно использовать неудобный в сопровождении код поскольку он все еще как-то работает и мы боимся испортить его. Но действительно ли это выгодно? XP принимает точку зрения что это невыгодно. Когда мы убираем избыточность, улучшаем устаревший дизайн убираем неиспользуемые куски - мы делаем рефакторинг. Рефакторинг в конечном итоге экономит время и улучшает качество продукта.

Безжалостно пересматривайте любой код для того, чтобы сохранять дизайн простым по мере разработки. Сохраняйте код ясным и понятным чтобы его было легко понять, модифицировать и расширять. Удостоверьтесь что все написано один и только один раз. В конечном итоге, это занимает меньше времени чем доводить до ума запутанную систему.

План Релиза

План Релиза разрабатывается на собрании по планированию Релиза. Релиз Планы описывают взгляд на весь проект и используются в дальнейшем для планирования итераций.

Важно, чтобы технические люди делали технические решения и люди бизнеса - бизнес решения. Планирование Релиза определяет набор правил, которые позволяют всем принимать свои решения. Эти правила определяют метод выработки удовлетворяющего всех плана работ.

Сущность собрания по планированию релиза для команды разработчиков в том, чтобы оценить каждую User Story в идеальных неделях. Идеальная неделя - это сколько по-вашему займет время выполнение задачи если ничто больше вас не будет отвлекать. Ни зависимостей, ни дополнительных задач, но включая тесты. Заказчик затем решает какие задачи наиболее важны или имеют более высокий приоритет.

User Stories записываются на карточках. Разработчики и Заказчик вместе тасуют карточки на столе пока не получится набор User Stories которые вместе будут составлять первый (или следующий) Релиз. Всем хочется выпустить как можно раньше полезную систему которую можно протестировать.

Релиз можно планировать по времени или по обьему. Для того чтобы определить сколько User Stories могут быть реализованы к конкретной дате или сколько реального времени займет данный набор задач используют скорость проекта. Если планируете по времени, умножьте количество итераций на скорость проекта для того чтобы узнать сколько User Story может быть реализовано. При планировании по обьему, разделите общее количество идеальных недель необходимых для всех User Stories на скорость проекта и вы получите количество итераций необходимых для окончания релиза.

Если менеджмент не устраивают сроки завершения, может появиться соблазн уменьшить оценки обьема работ. Вы никогда не должны этого делать. Заниженные оценки обязательно создадут множество проблем позже. Вместо этого ведите переговоры с менеджерами, разработчиками и заказчиками пока не выработаете приемлемый для всех план релиза.

Частые Релизы

Разработчики должны выпускать версии системы пользователям (или бета-тестерам) как можно чаще.

Планирование Релиза используется для поиска небольших функциональных фрагментов имеющих значимый бизнес-смысл и которые могут быть выпущены в реальное окружение на ранних стадиях разработки. Это критично для своевременного получения полезных отзывов, чтобы иметь возможность влиять на процесс разработки. Чем больше вы задерживаете выпуск важной части системы тем меньше у вас будет времени исправить ее.

Пробное решение

Создавайте пробные решения для ответа на сложные технические вопросы, для обоснования тех или иных технологических решений. При принятии любого технологического решения существует риск и пробные решения призваны уменьшить его.

Сделайте программу которая воспроизводит исследуемую проблему и игнорирует все остальное. Большинство пробных решений не предназначены для последующего использования так что ожидайте что они будут выброшены. Цель их создания - уменьшить риск принятия неправильного технического решения или более точная оценка времени на реализацию User Story.

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.

Метафора Системы

Всегда выбирайте System Metaphor - простую и понятную концепцию чтобы члены команды называли все вещи одинаковыми именами. Для понимания системы и исключения дублирующего кода чрезвычайно важно как вы называете обьекты. Если вы можете предположить как называется какой-либо обьект в системе (если вы знаете что он делает) и он правда так называется - вы сохраните уйму времени и сил. Создайте систему имен для своих обьектов так, чтобы каждый член команды мог пользоваться ею без специальных знаний о системе.

Unit Test-ы

Unit тесты играют ключевую роль в XP. Они позволяют быстро менять код не боясь наделать новых ошибок. Unit тест пишется для каждого класса, тест должен проверять все аспекты работы класса - тестировать все что может не работать.

Хитростью здесь является то, что тест для класса должен быть написан раньше самого класса. Это значит, что как только вы выпустите первый работающий результат, он будет поддерживаться системой тестирования. Для проведения тестов пишется специальная система тестирования со своим интерфейсом.

Unit тест для класса хранится в общем репозитории вместе с кодом класса. Никакой код не может быть выпущен без Unit теста. Перед отдачей кода разработчик должен удостовериться что все тесты проходят без ошибок. Никто не может отдать код, если все не прошли 100%. Другими словами поскольку до ваших изменений все тесты проходили, то если вы имеете ошибки, то это результат ваших изменений. Вам и исправлять. Иногда бывает неправильным или неполным код теста. В таком случае надо исправлять его.

Огромным искушением является сэкономить на Unit тестах когда мало времени. Но этим Вы только обманываете себя. Чем сложнее написать тест, тем больше времени он потом сэкономит. Это доказано практикой.

Unit тесты позволяют осуществить коллективное владение кодом. Они позволяют относительно легко пересматривать плохой код. Также Unit тесты позволяют в любой момент иметь стабильно работающую систему.

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).

Каждой User Story дается приоритет со стороны бизнеса (пользователь, заказчик, отдел маркетинга) и оценка времени выполнения со стороны разработчиков. Каждая история разбивается на задачи и ей назначается время когда ее начнут реализовывать.

User Stories используются в XP вместо традиционных требований. Главное отличие User Story от требований (requirements) - уровень детализации. User Story содержит минимум информации, необходимой для обоснованной оценки того, сколько времени надо на ее реализацию.

Типичная User Story занимает 1-3 недели идеального времени. История требующая менее 1 недели слишком детализирована. История требующая более 3 недель может быть разбита на части - отдельные истории.

Скорость проекта

Скорость Проекта (или просто скорость) это мера того, как быстро выполняется работа в вашем проекте.

Чтобы измерить скорость проекта, вы просто должны посчитать обьем User Stories, или как много (по времени) задач было выполнено за итерацию. Просто посчитайте суммарное время оценки обьема работы (идеальное время).

Во время планирования релиза скорость проекта используется для оценки того сколько User Stories может быть сделано.

Во время планирования итерации, скорость проекта в предыдущей итерации используется для определения того сколько User Stories надо планировать в текущую итерацию.

Этот простой механизм позволяет разработчикам восстановиться после трудной итерации. Если у вас после восстановления остается свободное время - идете к заказчику и просите еще User Story. В результате скорость опять возрастет.

Не надо использовать этот параметр как абсолютный. Он не подходит для сравнения продуктивности двух проектов, поскольку каждая команда имеет свои особенности. Этот параметр важен только для команды чтобы держать ее на "ровном киле".

Вы должны ожидать небольшие изменения скорости проекта во время работы. Но если скорость изменяется сильно, необходимо провести перепланирование релиза. Как только новая система уходит к пользователям, ожидайте изменения скорости проекта, так как у вас появятся задачи по поддержке.

Когда обнаружена ошибка

Если обнаруживается ошибка, то создается тест, чтобы предотвратить ее повторное появление. Ошибка, произошедшая в рабочей системе (уже установленной), требует написания функционального теста. Создание функционального теста непосредственно перед диагностикой ошибки позволяет заказчикам четко описать проблему и довести эту проблему до разработчиков.

Невыполнившийся функциональный тест требует создания Unit Test . Это помогает сфокусировать усилия по отладке и четко показывает когда ошибка исправлена.

Вам это не понадобится

Воздержитесь от заполнения системы вещами, которые понадобятся вам в будущем. Только 10% от ожидаемого действительно понадобится вам в первоначальном виде, то есть 90% вашего времени будет потрачено впустую.

Всегда есть искушение добавить функциональность сейчас а не потом, потому что мы видим как сейчас добавить ее и чувствуем что система будет намного лучше. Но мы всегда должны напоминать себе что это нам никогда не понадобится. Дополнительная функциональность только замедляет прогресс и съедает ресурсы. Забудьте про будущие требования и дополнительную гибкость. Сконцентрируйтесь на том, что необходимо сделать сейчас.

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:

Экстремальное программирование или XP, eXtreme Programming — гибкая методология разработки программного обеспечения. Как и у других agile методологий, у нее есть особенные инструменты, процессы и роли. Хотя автор XP не придумал ничего нового, а взял лучшие практики гибкой разработки и усилил до максимума. Поэтому программирование и зовется экстремальным.

Автор методики — американский разработчик Кент Бек. В конце 90-х годов он руководил проектом Chrysler Comprehensive Compensation System и там впервые применил практики экстремального программирования. Свой опыт и созданную концепцию он описал в книге Extreme Programming Explained, опубликованной в 1999 году. За ней были выпущены другие книги, в которых подробно описывались практики XP. К становлению методологии причастны также Уорд Каннингем, Мартин Фаулер и другие.

XP отличается от других гибких методологий тем, что применимо только в области разработки программного обеспечения. Оно не может быть использовано в другом бизнесе или повседневной жизни, как scrum, kanban или lean.

Цель методики XP — справиться с постоянно меняющимися требованиями к программному продукту и повысить качество разработки. Поэтому XP хорошо подходит для сложных и неопределенных проектов

Методология XP строится вокруг четырех процессов: кодирования, тестирования, дизайна и слушания. Кроме того, экстремальное программирование имеет ценности: простоту, коммуникацию, обратную связь, смелость и уважение.

1. Вся команда

Все участники проекта с применением XP работают как одна команда. В нее обязательно входит представитель заказчика, лучше, если это будет реальный конечный пользователь продукта, разбирающийся в бизнесе. Заказчик выдвигает требования к продукту и расставляет приоритеты в реализации функциональности. Ему могут помогать бизнес-аналитики. Со стороны исполнителей в команду входят разработчики и тестировщики, иногда коуч, направляющий команду, и менеджер, который обеспечивает команду ресурсами.

2. Игра в планирование

Планирование в XP проводят в два этапа — планирование релиза и планирование итераций.

На планировании релиза команда программистов встречается с заказчиком, чтобы выяснить, какую функциональность он хочет получить к следующему релизу, то есть через 2-6 месяцев. Так как требования заказчика часто размытые, разработчики конкретизируют их и дробят на части, реализация которых занимает не более одного дня. Важно, чтобы заказчик разбирался в операционной среде, в которой будет работать продукт.

Задачи записываются на карточки, а заказчик определяет их приоритет. Дальше разработчики оценивают, сколько времени уйдет на каждую задачу. Когда задачи описаны и оценены, заказчик просматривает документацию и дает добро на начало работы. Для успеха проекта критично, чтобы заказчик и команда программистов играли на одном поле: заказчик выбирает действительно необходимую функциональность в рамках бюджета, а программисты адекватно сопоставляют требования заказчика со своими возможностями.

В XP если команда не успевает выполнить все задачи к дате релиза, то релиз не отодвигается, а режется часть функционала, наименее важная для заказчика.

Планирование итераций проводится каждые две недели , иногда чаще или реже. Заказчик обязательно присутствует: он определяет функциональность на следующую итерацию и вносит изменения в требования к продукту.

3. Частые релизы версий

В XP версии выпускаются часто, но с небольшим функционалом. Во-первых, маленький объем функциональности легко тестировать и сохранять работоспособность всей системы. Во-вторых, каждую итерацию заказчик получает часть функционала, несущую бизнес-ценность.

4. Пользовательские тесты

Заказчик сам определяет автоматизированные приемочные тесты, чтобы проверить работоспособность очередной функции продукта. Команда пишет эти тесты и использует их для тестирования готового кода.

5. Коллективное владение кодом

В XP любой разработчик может править любой кусок кода, т.к. код не закреплен за своим автором. Кодом владеет вся команда.

6. Непрерывная интеграция кода

Это значит, что новые части кода сразу же встраиваются в систему — команды XP заливают новый билд каждые несколько часов и чаще. Во-первых, сразу видно, как последние изменения влияют на систему. Если новый кусок кода что-то сломал, то ошибку найти и исправить в разы проще, чем спустя неделю. Во-вторых, команда всегда работает с последней версией системы.

7. Стандарты кодирования

Когда кодом владеют все, важно принять единые стандарты оформления, чтобы код выглядел так, как будто он написан одним профессионалом. Можно выработать свои стандарты или принять готовые.

8. Метафора системы

Метафора системы — это ее сравнение с чем-то знакомым, чтобы сформировать у команды общее видение. Обычно метафору системы продумывает тот, кто разрабатывает архитектуру и представляет систему целиком.

9. Устойчивый темп

XP команды работают на максимуме продуктивности, сохраняя устойчивый темп. При этом экстремальное программирование негативно относится к переработкам и пропагандирует 40-часовую рабочую неделю.

10. Разработка, основанная на тестировании

Одна из самых трудных практик методологии. В XP тесты пишутся самими программистами, причем ДО написания кода, который нужно протестировать. При таком подходе каждый кусок функционала будет покрыт тестами на 100%. Когда пара программистов заливают код в репозиторий, сразу запускаются модульные тесты. И ВСЕ они должны сработать. Тогда разработчики будут уверены, что движутся в правильном направлении.

11. Парное программирование

Представьте двух разработчиков за одним компьютером, работающих над одним куском функциональности продукта. Это и есть парное программирование, самая спорная практика XP. Старая поговорка «одна голова хорошо, а две лучше» отлично иллюстрирует суть подхода. Из двух вариантов решения проблемы выбирается лучший, код оптимизируется сразу же, ошибки отлавливаются еще до их совершения. В итоге имеем чистый код, в котором хорошо разбираются сразу двое разработчиков.

12. Простой дизайн

Простой дизайн в XP означает делать только то, что нужно сейчас, не пытаясь угадать будущую функциональность. Простой дизайн и непрерывный рефакторинг дают синергетический эффект — когда код простой, его легко оптимизировать.

13. Рефакторинг

Рефакторинг — это процесс постоянного улучшения дизайна системы, чтобы привести его в соответствие новым требованиям. Рефакторинг включает удаление дублей кода, повышение связности и снижение сопряжения. XP предполагает постоянные рефакторинги, поэтому дизайн кода всегда остается простым.

Преимущества и недостатки XP

Методология XP вызывает много споров и критики со стороны тех, кто так и не смог ее внедрить в своей команде.

Преимущества экстремального программирования имеют смысл, когда команда полноценно использует хотя бы одну из практик XP. Итак, ради чего стоит стараться:

• заказчик получает именно тот продукт, который ему нужен, даже если в начале разработки сам точно не представляет его конечный вид
• команда быстро вносит изменения в код и добавляет новую функциональность за счет простого дизайна кода, частого планирования и релизов
• код всегда работает за счет постоянного тестирования и непрерывной интеграции
• команда легко поддерживает код, т.к. он написан по единому стандарту и постоянно рефакторится
• быстрый темп разработки за счет парного программирования, отсутствия переработок, присутствия заказчика в команде
• высокое качество кода
• снижаются риски, связанные с разработкой, т.к. ответственность за проект распределяется равномерно и уход/приход члена команды не разрушит процесс
• затраты на разработку ниже, т.к. команда ориентирована на код, а не на документацию и собрания

Несмотря на все плюсы, XP не всегда работает и имеет ряд слабых мест. Итак, экстремальное программирование — недостатки:

• успех проекта зависит от вовлеченности заказчика, которой не так просто добиться
• трудно предугадать затраты времени на проект, т.к. в начале никто не знает полного списка требований
• успех XP сильно зависит от уровня программистов, методология работает только с senior специалистами
• менеджмент негативно относится к парному программированию, не понимая, почему он должен оплачивать двух программистов вместо одного
• регулярные встречи с программистами дорого обходятся заказчикам
• требует слишком сильных культурных изменений
• из-за недостатка структуры и документации не подходит для крупных проектов
• т.к. гибкие методологии функционально-ориентированные, нефункциональные требования к качеству продукта сложно описать в виде пользовательских историй.

Принципы XP

В первой книге Кент Бек сформулировал такие принципы экстремального программирования: простота, коммуникация, обратная связь и смелость. В новом издании книги он добавил пятый принцип — уважение.

1. Простота

В XP разработка начинается с самого простого решения, которое удовлетворит текущую потребность в функциональности. Члены команды учитывают только то, что должно быть сделано сейчас, и не закладывают в код функциональность, которая понадобится завтра, через месяц или никогда.

2. Коммуникация

В XP коммуникация между разработчиками ведется не посредством документации, а вживую. Команда активно общается между собой и с заказчиком.

3. Обратная связь

Обратная связь в XP реализуется сразу в трех направлениях:

1. фидбек от системы при постоянном тестировании модулей
2. фидбек от заказчика, т.к. он входит в команду и участвует в написании приемочных тестов
3. фидбек от команды во время планирования касательно времени на разработку.

4. Смелость

Некоторые методики экстремального программирования настолько непривычны, что требует смелости и постоянного контроля над собой.

5. Уважение

В экстремальном программировании уважение рассматривается с точки зрения уважения к команде и самоуважения. Члены команды не должны заливать изменения, которые поломают компиляцию, модульные тесты, или замедлят работу коллег. Каждый стремится к высшему качеству кода и дизайна.

Алгоритм внедрения методологии XP и процесс работы

Бек Кент рекомендует внедрять XP для решения проблем в проекте. Команда выбирает самую насущную проблему и решает ее с помощью одной из практик экстремального программирования. Затем переходит к следующей проблеме, используя еще одну практику. При таком подходе проблемы выступают мотивацией к применению XP и команда постепенно осваивает все инструменты методологии.

Чтобы внедрить XP в существующий проект, нужно постепенно осваивать его методики в области:

• тестирования
• проектирования
• планирования
• менеджмента
• разработки

Тестирование.

Команда создает тесты ПЕРЕД написанием нового кода и постепенно перерабатывает старый код. Для старого кода тесты пишутся по мере необходимости: когда нужно добавить новую функциональность, исправить ошибку или переработать часть старого кода.

Проектирование.

Команда постепенно рефакторит старый код, обычно перед добавлением новой функциональности. Как и в случае с тестированием, рефакторинг старого кода проводят только по необходимости. При этом команде стоит сформулировать долгосрочные цели переработки кода и постепенно достигать их.

Планирование.

Команда должна перейти на тесное взаимодействие с заказчиком. На этом этапе важно донести до него преимущества работы в одной команде с разработчиками и интегрировать его в команду.

Менеджмент.

Роль менеджеров при переходе на XP — контролировать, чтобы все члены команды работали по новым правилам. Менеджер проекта принимает решение, когда расстаться с членом команды, который не справляется с работой в новых условиях, или найти нового и правильно интегрировать его в работу.

Разработка.

Преобразования в разработке начинаются с организации рабочих мест для программирования парами. Следующая задача — программировать парами большую часть рабочего времени, как бы тяжело это не давалось разработчикам.

В проекте, который работает по методологии XP процесс построен таким образом:

Кто использует XP

По данным исследования Versionone за 2016 год всего 1% agile компаний используют экстремальное программирование в чистом виде. Еще 10% работают по гибридной методологии scrum и XP.

Интересно, что хотя XP далеко не самая распространенная методология в чистом виде, ее практики используются большинством компаний, работающих по гибким методологиям. Об этом говорят данные того же исследования:

Не так просто найти информацию о командах, которые применяют XP, но есть и те, кто афиширует, что именно эта методология — причина их успеха. Пример экстремального программирования — компания Pivotal Software, Inc.

Pivotal Software, Inc.

Американская софтверная компания, которая разрабатывает ПО для бизнес-анализа на основе big data и оказывает консультационные услуги. Продуктами Pivotal пользуются корпорации Ford, Mercedes, BMW, GAP, Humana, крупные банки, государственные учреждения, страховые компании и т.д.

Pivotal — адвокат agile методологий, как единственно возможных в современной разработке. Из всех вариантов гибких методологий компания выбрала XP как win-win подход для заказчиков и команд программистов. Каждый рабочий день начинается с собрания на ходу, и заканчивается ровно в 18:00 — никаких переработок. Pivotal использует игру в планирование, парное программирование, постоянное тестирование, непрерывную интеграцию и другие практики XP. Для многих практик у них есть собственное ПО.

Экстремальное программирование,
Экстремальное программирование: планирование,
Экстремальное программирование: разработка через тестирование / Кент Бек

По экстремальному программированию от создателя методологии Кента Бека. Начните с первой, в ней с примерами описывается концепция XP и обосновываются ее преимущества. Позднее автор выпустил еще несколько книг, где подробно описал отдельные практики XP.

Рефакторинг: улучшение существующего кода / Мартин Фаулер

Экстремальное программирование: постановка процесса. С первых шагов и до победного конца / Кен Ауэр, Рой Миллер

Так как экстремальное программирование стремится к чистому и легко поддерживаемому коду, к списку книг можно отнести все издания, которые учат программировать лучше.

Приложения для внедрения XP в команде

Команды, работающие над проектами по методологии XP, применяют таск менеджеры и сервисы для agile проектов. На рынке много таких продуктов, мы рассмотрим несколько примеров.

Бесплатный менеджер задач с открытым кодом. Основные функции: работа сразу над несколькими проектами, гибкая система управления задачами, диаграмма Ганта, контроль времени, работа с документацией, создание задач через почту и др.

Простой удобный сервис для совместной работы над проектами. Включает таск менеджер, доску сообщений, встроенный чат, файлохранилище, календарь

Jira

Мощный сервис, разработанный специально для разработчиков agile проектов. Объединяет баг-трекер и сервис для управления проектами. Много функций плюс синхронизация с другими сервисами. Решения для команд разных размеров.

Для работы над проектами. Позволяет ставить задачи и контролировать процесс выполнения, вести переписку по задаче, настраивать фильтры, учитывать расход времени и финансов, работать с файлами.

Вердикт

Экстремальное программирование — гибкая методология, в центре которой качественный работоспособный код с простой архитектурой. Ее предназначение — снизить уровень неопределенности в проектах и по-настоящему гибко реагировать на изменения требований к продукту.

Эта методология предназначена исключительно для сферы разработки программных продуктов и не может быть адаптирована под другой бизнес.

Это одна из самых трудных для внедрения методологий, поскольку она включает целых тринадцать практик!

Немногие компании рискуют работать по чистому XP, но его практики разработки — самые популярные в agile проектах. И это весомый довод в пользу их эффективности.

Никто не обязывает внедрять XP по принципу «все или ничего». В конце концов, гибкие методологии должны быть гибкими и в плане применения — подстраиваться под нужды конкретной команды и проекта.

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.

Тщательное экономическое обоснование всех действий - делается только то, что нужно заказчику и не приводит к невыгодности проекта.

Как можно более раннее формирование базовой архитектуры.

Использование компонентной архитектуры.

Прототипирование, инкрементная разработка и тестирование.

Регулярные оценки текущего состояния.

Управление изменениями, постоянная отработка изменений извне проекта.

Нацеленность на создание продукта, работоспособного в реальном окружении.

Нацеленность на качество.

Адаптация процесса под нужды проекта.

Экстремальное программирование

Экстремальное программирование (Extreme Programming, XP) возникло как эволюционный метод разработки ПО «снизу-вверх». Этот подход является примером так называемого метода «живой» разработки (Agile Development Method). В группу «живых» методов входят, помимо экстремального программирования, методы SCRUM, DSDM (Dynamic Systems Development Method, метод разработки динамичных систем), Feature-Driven Development (разработка, управляемая функциями системы) и др.

Основные принципы «живой» разработки ПО зафиксированы в манифесте «живой» разработки , появившемся в 2000 году.

Люди, участвующие в проекте, и их общение более важны, чем процессы и инструменты.

Работающая программа более важна, чем исчерпывающая документация.

Сотрудничество с заказчиком более важно, чем обсуждение деталей контракта.

Отработка изменений более важна, чем следование планам.

«Живые» методы появились как протест против чрезмерной бюрократизации разработки ПО, обилия побочных, не являющихся необходимыми для получения конечного результата документов, которые приходится оформлять при проведении проекта в соответствии с большинством «тяжелых» процессов, дополнительной работы по поддержке фиксированного процесса организации, как это требуется в рамках, например, CMM. Большая часть таких работ и документов не имеет прямого отношения к разработке ПО и обеспечению его качества, а предназначена для соблюдения формальных пунктов контрактов на разработку, получения и подтверждения сертификатов на соответствие различным стандартам.

«Живые» методы позволяют большую часть усилий разработчиков сосредоточить собственно на задачах разработки и удовлетворения реальных потребностей пользователей. Отсутствие кипы документов и необходимости поддерживать их в связном состоянии позволяет более быстро и качественно реагировать на изменения в требованиях и в окружении, в котором придется работать будущей программе.

Тем не менее, XP имеет свою схему процесса разработки (хотя, вообще говоря, широко используемое понимание «процесса разработки» как достаточно жесткой схемы действий противоречит самой идее «живости» разработки), приведенную на Рис. 15.

По утверждению авторов XP, эта методика представляет собой не столько следование каким-то общим схемам действий, сколько применение комбинации следующих техник. При этом каждая техника важна, и без ее использования разработка считается идущей не по XP, согласно утверждению Кента Бека (Kent Beck) , одного из авторов этого подхода, наряду с Уордом Каннингемом (Ward Cunningham), и Роном Джефрисом (Ron Jeffries).

Живое планирование (planning game)

Его задача - как можно быстрее определить объем работ, которые нужно сделать до следующей версии ПО. Решение принимается, в первую очередь, на основе приоритетов заказчика (т.е. его потребностей, того, что нужно ему от системы для более успешного

ведения своего бизнеса) и, во вторую, на основе технических оценок (т.е. оценок трудоемкости разработки, совместимости с остальными элементами системы и пр.). Планы изменяются, как только они начинают расходиться с действительностью или пожеланиями заказчика.

				Тестовые
		использования		сценарии
			Новая история
	Требования		использования
			Скорость проекта
	Метафора		План версии
		Планирование		Итерация	Приемочные	Небольшие
архитектуры				Последняя
						Одобрение
						пользователей
Ненадежные			Уверенные	Новая итерация

«Вброс» решения

Рисунок 15. Схема потока работ в XP.

Частая смена версий (small releases)

Самая первая работающая версия должна появиться как можно быстрее и тут же должна начать использоваться. Следующие версии подготавливаются через достаточно короткие промежутки времени (от нескольких часов при небольших изменениях в небольшой программе, до месяца-двух при серьезной переработке крупной системы).

Метафора (metaphor) системы

Метафора в достаточно простом и понятном команде виде должна описывать основной механизм работы системы. Это понятие напоминает архитектуру, но должно гораздо проще, всего в виде одной-двух фраз описывать основную суть принятых технических решений.

Простые проектные решения (simple design)

В каждый момент времени система должна быть сконструирована настолько просто, насколько это возможно. Не надо добавлять функции заранее - только после явной просьбы об этом. Вся лишняя сложность удаляется, как только обнаруживается.

Разработка на основе тестирования (test-driven development)

Разработчики сначала пишут тесты, потом пытаются реализовать свои модули так, чтобы тесты срабатывали. Заказчики заранее пишут тесты, демонстрирующие основные возможности системы, чтобы можно было увидеть, что система действительно заработала.

Постоянная переработка (refactoring)

Программисты постоянно перерабатывают систему для устранения излишней сложности, увеличения понятности кода, повышения его гибкости, но без изменений в его поведении, что проверяется прогоном после каждой переделки тестов. При этом предпочтение отдается более элегантным и гибким решениям, по сравнению с просто дающими нужный результат. Неудачно переработанные компоненты должны выявляться при выполнении тестов и откатываться к последнему целостному состоянию (вместе с зависимыми от них компонентами).

Программирование парами (pair programming)

Кодирование выполняется двумя программистами на одном компьютере. Объединение в пары произвольно и меняется от задачи к задаче. Тот, в чьих руках клавиатура, пытается наилучшим способом решить текущую задачу. Второй программист анализирует работу

первого и дает советы, обдумывает последствия тех или иных решений, новые тесты, менее прямые, но более гибкие решения.

Коллективное владение кодом (collective ownership)

В любой момент любой член команды может изменить любую часть кода. Никто не должен выделять свою собственную область ответственности, вся команда в целом отвечает за весь код.

Постоянная интеграция (continuous integration)

Система собирается и проходит интеграционное тестирование как можно чаще, по несколько раз в день, каждый раз, когда пара программистов оканчивает реализацию очередной функции.

40-часовая рабочая неделя

Сверхурочная работа рассматривается как признак больших проблем в проекте. Не допускается сверхурочная работа 2 недели подряд - это истощает программистов и делает их работу значительно менее продуктивной.

Включение заказчика в команду (on-site customer)

В составе команды разработчиков постоянно находится представитель заказчика, который доступен в течение всего рабочего дня и способен отвечать на все вопросы о системе. Его обязанностью являются достаточно оперативные ответы на вопросы любого типа, касающиеся функций системы, ее интерфейса, требуемой производительности, правильной работы системы в сложных ситуациях, необходимости поддерживать связь с другими приложениями и пр.

Использование кода как средства коммуникации

Код рассматривается как важнейшее средство общения внутри команды. Ясность кода - один из основных приоритетов. Следование стандартам кодирования, обеспечивающим такую ясность, обязательно. Такие стандарты, помимо ясности кода, должны обеспечивать минимальность выражений (запрет на дублирование кода и информации) и должны быть приняты всеми членами команды.

Открытое рабочее пространство (open workspace)

Команда размещается в одном, достаточно просторном помещении, для упрощения коммуникации и возможности проведения коллективных обсуждений при планировании и принятии важных технических решений.

Изменение правил по необходимости (just rules)

Каждый член команды должен принять перечисленные правила, но при возникновении необходимости команда может поменять их, если все ее члены пришли к согласию по поводу этого изменения.

Как видно из применяемых техник, XP рассчитано на использование в рамках небольших команд (не более 10 программистов), что подчеркивается и авторами этой методики. Больший размер команды разрушает необходимую для успеха простоту коммуникации и делает невозможным применение многих перечисленных приемов.

Достоинствами XP, если его удается применить, является большая гибкость, возможность быстро и аккуратно вносить изменения в ПО в ответ на изменения требований и отдельные пожелания заказчиков, высокое качество получающегося в результате кода и отсутствие необходимости убеждать заказчиков в том, что результат соответствует их ожиданиям.

Недостатками этого подхода являются невыполнимость в таком стиле достаточно больших и сложных проектов, невозможность планировать сроки и трудоемкость проекта на достаточно долгую перспективу и четко предсказать результаты длительного проекта в терминах соотношения качества результата и затрат времени и ресурсов. Также можно отметить неприспособленность XP для тех случаев, в которых возможные решения не находятся сразу на основе ранее полученного опыта, а требуют проведения предварительных исследований

XP как совокупность описанных техник впервые было использовано в ходе работы на проектом C3 (Chrysler Comprehensive Compensation System, разработка системы учета выплат

работникам компании Daimler Chrysler). Из 20-ти участников этого проекта 5 (в том числе упомянутые выше 3 основных автора XP) опубликовали еще во время самого проекта и в дальнейшем 3 книги и огромное количество статей, посвященных XP. Этот проект неоднократно упоминается в различных источниках как пример использования этой методики . Приведенные ниже данные собраны на основе упомянутых статей , за вычетом не подтверждающихся сведений, и иллюстрируют проблемы некоторых техник XP при их применении в достаточно сложных проектах.

Проект стартовал в январе 1995 года. С марта 1996 года, после включения в него Кента Бека, он проходил с использованием XP. К этому времени он уже вышел за рамки бюджета и планов поэтапной реализации функций. Команда разработчиков была сокращена, и в течение примерно полугода после этого проект развивался довольно успешно. В августе 1998 года появился прототип, который мог обслуживать около 10000 служащих. Первоначально предполагалось, что проект завершится в середине 1999 года и результирующее ПО будет использоваться для управления выплатами 87000 служащим компании. Он был остановлен в феврале 2000 года после 4-х лет работы по XP в связи с полным несоблюдением временных рамок и бюджета. Созданное ПО ни разу не использовалось для работы с данными о более чем 10000 служащих, хотя было показано, что оно справится с данными 30000 работников компании. Человек, игравший роль включенного в команду заказчика в проекте, уволился через несколько месяцев такой работы, не выдержав нагрузки, и так и не получил адекватной замены до конца проекта.

Литература к Лекции 3

У. Ройс. Управление проектами по созданию программного обеспечения. М.: Лори, 2002.

А. Якобсон, Г. Буч, Дж. Рамбо. Унифицированный процесс разработки программного обеспечения. СПб.: Питер, 2002.

Kroll, The Spirit of the RUP. www-106.ibm.com/developerworks/rational/library/ content/RationalEdge/dec01/ TheSpiritoftheRUPDec01.pdf

К. Бек. Экстремальное программирование. СПб.: Питер, 2002.

http://www.agilemanifesto.org/

K. Beck, et. al. Chrysler goes to “Extremes”. Distributed Computing, 10/1998.

A. Cockburn. Selecting a Project’s Methodology. IEEE Software, 04/2000.

L. Williams, R. R. Kessler, W. Cunningham, R. Jeffries. Strengthening the Case for Pair Programming. IEEE Software 4/2000.

G. Keefer. Extreme Programming Considered Harmful for Reliable Software Development. AVOCA Technical Report, 2002.

Доступен как http://www.avoca-vsm.com/Dateien-Download/ExtremeProgramming.pdf .