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如何在敏捷开发中采用演进式架构设计
在敏捷开发过程中,我们还需要对系统架构进行设计吗?事实上,Martin Fowler在《Is Design Dead?》一文中已经给出了答案,那就是我们同样不能忽略对系统架构的设计。与计划性的设计(Planned Design)不同,我们需要演进式的设计(Evolutionary Design)。在敏捷开发的生命周期中,我们通过每一次迭代来丰富与更新我们的设计方案,以使其最大限度地符合客户对系统的需求。这里所指的需求,包括 功能性需求和非功能性需求。

    在Agile Journal四月刊中,IBM's Methods Group的敏捷专家Scott W. Ambler详细地阐述了在敏捷语境中的架构设计方法,他提出了所谓“架构预测(Architectural Envisioning)”的方法,以应对敏捷开发中逐步演进的架构设计过程。
Scott指出,敏捷模型驱动开发(Agile Model Driven Development,AMDD)明确地包括了初始需求分析与架构建模,这个过程发生在敏捷项目开发的第0次迭代中。所谓第0次迭代,就相当于项目的热 身活动,是项目得以启动的基础。在此迭代期间,团队需要充分地理解项目的范围,甄别可行地技术策略。这个阶段所能够收集到的信息将有助于你对整个项目最初 的粗略估计,以制定合适的项目计划,从而获得启动项目的资金与足够的支持。

    敏捷模型驱动开发的生命周期如下图所示:

    根据图中所示,在每次迭代的初期,制定的迭代计划都应该包括建模的工作。在此期间,可以召开建模的头脑风暴会议,讨论系统的功能特征,并思考实现这些特征的高层设计策略。大多数敏捷团队都会通过测试驱动开发(TDD)确定需求与设计的细节。

    通过对架构的预测,可以在项目早期进行一些高层次的架构建模,以助于团队与关键利益相关人商讨系统采取的技术策略。这一行为的关键目标是识别出架构策略, 而不是撰写如山一般堆积的文档,从而使得你能够快速完成架构建模。其中的窍门就是尽量保持简单开发者不需要对大量的细节进行建模,而只需要足够即可。如 果你正在编写用例,意味着你只需要以标注形式列出用例的要点就足够好了。如果你正在对领域建模,可以直接在白板上绘图,或者使用CRC卡片。你的目的在于 对信息的共享与交流,而不是编写细致的文档。

    如果采用架构预测的方式,你需要对哪些内容进行建模呢?Scott在文中指出有如下四部分内容需要建模:
   1. 技术图表。例如UML部署图。这些图表有助于开发者预测主要的软件和硬件组件,包括你需要访问的旧系统和数据库,系统有可能会与它们进行交互。
   2. 用户交互流程图。通过分析用户交互的主要页面/外观和报告,对系统的UI进行架构设计。如果在进行架构设计的时候不考虑用户交互界面,就可能存在潜在危机,那就是你构建的系统不是利益相关人所希望看到的。请记住,UI才是最终用户使用的系统。
   3. 领域图。在最初的架构建模中,一个重要的组成部分是对领域的高层建模。模型可以非常微小,只需要捕获主要的业务实体,以及它们之间的关系。有的人可能认为领域模型应该属于需求建模的一部分,而不是架构建模。但正如上图所示,这两者在第0次迭代中是并发进行的。
   4. 变更情形。就是在架构级需求中描述可能的技术或业务变更,而这些变更需要在未来能够提供支持。变更情形要求你考虑架构的扩展能力,但并不是过度构建你的系统。因为你只是要考虑由于变更所造成的影响,以确保你构建的系统还能够正常工作。

    架构建模是贯穿于整个项目周期的,因此这些图表就是在项目结束时形成的整体文档的基础。由于你事先明确架构是演进的,因此就不必承担架构设计在项目早期必 须“正确无误”的压力,而只需要在当前形势下保证足够好就可以了。Scott建议使用白板和草稿纸等简便工具,勾勒出这些模型的初始版本。当然,如果团队 成员具有熟练的建模技巧,也可以使用专门的建模工具。这一建议足以体现架构设计的敏捷性,与长篇累牍的传统架构设计方式迥然不同。

    对于这样一种架构设计方式,熟悉传统架构设计方式的架构师普遍不以为然。Scott对这一看法给与了强有力的反驳。他将架构设计场景分为三种类型。第一种 是架构师熟悉系统架构设计所必需的技能与经验。既然你已经熟悉了这些内容,当然就没有必要作出完整的设计了。你只需要在白板上体现你的架构设计,保证团队 的每个人都能够按照相同的体系架构进行实现就可以了。

    第二种场景是架构师对相关技巧与经验完全不知。此时,仍然只需要作少量的初始建模即可。因为你缺乏足够的知识来完成细致而又全面的架构设计,反而会因为了解不够而导致错误,从而增加项目的风险,并且阻碍了项目的进度。

    第三种场景则是架构师熟悉部分知识。这种情形也是团队开发中最常见的场景。在这种情况下,可以耗费几天时间作出一个初始的架构建模,以验证系统可能存在的 风险,并制定可能策略以减轻风险可能造成的后果。你可以实现一些可工作的代码来验证架构。建模在这种情况下是非常有意义的,因为它使得你可以定义一个一致 的技术愿景,为团队成员所分享,并对系统的主要问题进行思考。

    当你的团队成员是分散在各地时,或者当团队非常庞大,下面分为多个小组时,这种初始的架构建模就能够带来无与伦比的价值。它有助于在团队成员之间建立一个 公共的愿景,更重要的是它能够识别出分离的组件/子系统,以及这些组件的初始接口。一旦识别出这些耦合度较低的组件或子系统,就能够合理地对团队进行分 组,并保证小组之间设计与实现的一致性。

    Scott指出,所谓的“架构预测”能够提供如下价值:
    1. 提高生产力
    2. 降低技术风险
    3. 减少开发时间
    4. 增强沟通
    5. 可伸缩的敏捷软件开发。

    需要明确的是,这样的一种架构预测方式,正好符合敏捷开发迭代的需要。在项目开发早期,对系统整体进行一次高层次的概览,并对关键业务需求进行甄别与分 析,划分合理的系统模块,有助于在迭代开发中为团队成员建立一个统一的标准与目标。而在每次迭代过程中,团队就可以对本次迭代期间的功能进行深入的架构建 模,然后通过TDD充分理解需求,对模块的细节进行设计与实现。这是敏捷架构设计的核心操作原理,它与敏捷开发原则是一脉相承的。

posted on 2008-05-29 11:28 心情经纬 阅读(409) 评论(0)  编辑  收藏 所属分类: XP开发


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