《构建之法》课程进度之Github、Travis等工具融入篇

《构建之法》里有一个16周的软件工程课程进度设计。本文在该基本设计的基础上，围绕github.com（源码管理）、travis-ci.org（持续集成）、单元测试工具、日志工具、少数实用UML类型等工具的使用注解每个环节的实践示例，并在每个环节部分，提到课本里相关章节强调的软件工程知识点。教师可以参考设计，助教可以参考点评和评分涉及的关键点。要组队开发好的软件，需要优秀的程序员，优秀的工程素养，虽然这里提的都是程序之外的所有事情，然而真正要做出好的软件，优秀的程序是关键的基石，唯此，工程／工具才用的上力，请认清这点，否则，只会迷失在形式之下。

PS: 如果因为网络原因，可以做如下组件替换：

• github.com替换为git.oschina.net 或者coding.net，其中coding.net个人项目的issue功能不能用，gitosc的可以。
  • 可免费创建5个私有仓库的google git服务，内置了构建和测试：google:source-repositories
• travis-ci.org替换为flow.ci

替换成国内组有好处也有坏处，在网络不是什么大问题的情况下，推荐使用github组合。

模块

基本上，我认为坚持从学期开始就定下：个人项目->结对项目->案例分析->团队alpha->小组互评->团队beta 这样一个路线是最佳的，这个模式足以让教师、学生、助教之间达到一个路线清晰的课程合作过程。

个人编程，写一个命令行程序

• 注册Github账号，建立项目仓库
  • 添加ReadMe.md并编辑，描述项目的简要介绍、功能、用例、下载、文档等
  • 建立doc目录存放文档
  • 建立src目录存放源码
  • 建立test目录存放测试脚本极其数据
  • 建立PSP表格，预估下述几个过程的耗时估计
• 分析程序的需求，并提交文档到github
  • 基本需求
  • 扩展需求
  • 高级需求
• 功能设计，并提交文档到github
  • 使用WBS分解功能
  • 确定功能优先级，选定第一个版本要解决的核心需求
  • 针对选定需求设计实现方案，绘制流程图
  • 在github的Issue面板上建立milestone，确定开发周期，添加所有的任务到milestone的issue列表
• 程序实现与测试
  • 根据流程图分解函数、实现并完成初步逻辑、人工冒烟测试通过，提交代码到github
  • 每完成一个issue，就去issue面板关闭该issue。
  • 针对重要的核心函数实现单元测试、考虑所有可能的输入输出，提交单元测试代码到github
    • 单元测试可以使用工具：JUnit、CUnit、NUnit等
    • 能在函数的开头部分，对函数的参数添加Assert，对参数条件应该符合的假设做断言，例如指针不应该为NULL：assert(p!=NULL);。
  • 使用一种日志系统，针对代码的关键路径，添加必要的分级别的日志
    • 日志应该有基本的分级：INFO、WARN、DEBUG、TRACE、ERROR
    • 可以使用著名的日志框架，例如log4cpp、log4net、log4j等，也可以是自己山赛等版本。
  • 针对命令行程序、使用batch、shell脚本添加功能测试例子，提交功能测试脚本和用例到github
• 程序发布
  • 通过测试的代码，通过git tag 0.0.1+git push origin 0.0.1推送到github上，会在release目录下出现该tag版本的源码打包
  • 编译的程序可以发布一个二进制包 xxx-debug-0.0.1.zip，并在github README的Download里加入下载链接。
• 发布博客
  • 博客排版请使用MarkDown：http://www.cnblogs.com/math/p/se-tools-001.html
  • 发布一个博客，包含程序的上述所有过程描述
  • 统计实际每个过程的耗时，添加到PSP表格里，并对比分析，用于下一次迭代的改进
• 阶段自我评价：http://www.cnblogs.com/xinz/p/3852177.html

结对编程，两人合作编写程序

• 两人互相认识、介绍各自的技术栈、爱好、建立伙伴关系
• 两人学习下领航员、导航员的关系、确认下彼此的角色定位
• 两人确定项目选题、源码仓库、需求分析、功能设计继承个人项目的做法继续往下走，进入磨合阶段
  • 建立结对项目的任务分解和时间预估
• 两人根据项目采用的语言、学习并建立编码规范、提交到源码仓库、在提交代码前结对检查代码确认是否符合编码规范
• 两人结对实现程序的开发、单元测试、功能测试，进入协作阶段
  • 结对项目开始，使用travis-ci.org对github的项目做持续集成测试
• 两人合作完成程序的发布和打包
• 两人各自写结对编程的博客报告，包含上述每个过程
  • 统计每个任务的耗时，并作对比

案例分析项目

• 找案例分析项目的5-10个BUG，猜测BUG产生的原因、提供解决建议
• 分析案例分析项目的功能分解、在后面自己项目做WBS的时候请参考
• 估计项目的开发周期，学习并使用耗时估计公式
• 案例分析可以找产品所在的企业合作，并请该企业的软件工程师参与点评与反馈，参考：http://www.cnblogs.com/easteast/p/5854463.html

团队项目alpha阶段

• 组建团队，包含以下部分：
  • 建立团队博客、一个团队的所有开发活动报告都在此博客上发布、如果是分别记录的、团队博客上应该有一个汇总贴
  • 建立团队的Github organization， 在该组织下建立团队项目，邀请成员加入
    • 参考：http://www.cnblogs.com/greyzeng/p/6044837.html
    • 4人以上组队，除非特殊原因，一个团队应该至少4个人，教师可以确定种子队员、种子队员可以招募
    • 学习国内外公司的Github组织和项目：
      • 微软：https://github.com/microsoft
      • Google：https://github.com/google
      • FaceBook：https://github.com/facebook
      • ejoy：https://github.com/ejoy
      • buckyos：https://github.com/buckyos
  • 团队确认谁当Project Manager，大家都要学习并理解Project Manager应该具备哪些技能、有哪些职责
    • 如果你是组员，你是否理解Project Manager的职责
    • 如果你是组长，你是否理解Project Manager的职责
  • 团队确立共同的目标，建立充分授权和信任的意识
    • 如果你是组员，你理解团队的目标和个人的目标么之间的差异么，怎样取得共识？
    • 如果你是组长，你理解团队的目标和每个组员的目标么，怎样最大化共识？
    • 如果你是组员，你会在理解了共识的基础上和组长及其他组员充分信任么？
    • 如果你是组长，你会在理解了共识的基础上和每个组员建立充分信任么？
    • 如果你是组长，你理解每个人内心真正的意愿并充分授权和分解任务么？
  • 学习、讨论、并建立团队的贡献分分配规则、贡献分分配应该体现成员的贡献度，教师应明确拒绝平均分规则
    • 如果你是组员，你理解贡献分平均分配和非平均分配的区别么？理解绩效的目的。
    • 如果你是组长，你理解贡献分平均分配和非平均分配的区别么？理解绩效的目的。
  • 建立团队的编码规范，Project Manager要主动对成员提交的代码做Code Review，维持编码规范的有效性
    • 为什么我们总是制定了一些美好的规则，然后束之高阁，怎样才能把美好的规则落地？
  • 发布团队建立博客以及上述各部分内容、拍照一张
• 使用NABCD方法对团队项目做需求分析
  • NABCD是一个形式么？
    • 如果是一个形式，我为什么要用它？用它能达到效果么？怎样让形式真正发挥作用？
  • 找到10个人的真实用户做项目需求分析，软件的整个开发周期中应该定期向这10个早期用户发布可用软件，寻求测试和反馈
  • 需求分析部分，不能只有团队自己的“洞见”，必须要有真实用户的调研部分导致的结果，用户调研要求至少使用一个以上的用户调研方、例如 卡片、问卷、并提供真实数据。
  • 针对同类产品中的3个顶级产品做竞品分析，竞争力部分要有说服力
  • 学习产品发布的路径、并确定产品发布和推广的方式、产品发布的时候要确实按此路径发布或推广
  • 以上提交Github的doc目录
• 使用WBS做项目的功能分解
  • 编写详细设计Specification
  • 使用原型工具设计GUI的原型，并发布博客
  • 合理使用UML工具建立项目的用例图、具体功能的时序图、具体算法的流程图等
  • 拆解WBS的分解到Github的Issue列表，建立alpha阶段的milestone
  • 使用耗时估计公式对功能开发环节做出具体的估计
• 进入敏捷冲刺开发阶段，确立10天的开发周期
  • 学习并使用github燃尽图的生成方式:http://radekstepan.com/burnchart/#!/ ,每日完成的Issue关闭，并当天用这个工具生成燃尽图
  • 记录当天的任务分解和完成情况
    • 昨天完成的事情1,2,3、今天要做的事情1,2,3、明天计划要做的事情1，2,，3
    • 每个任务要明确写明指派给谁完成
  • 记录产生的BUG列表，针对BUG分类，确定要修复的BUG进入Issue列表（所以燃尽图会是动态的）：
    • 已修复的BUG
    • 不能重现的BUG
    • 这个产品就是这样设计的，不是bug
    • 没有能力修复，将来也不打算修复。
    • 这个bug 的确应该修复， 但是没有资源在这个版本修复。 推到下一个版本。
    • 如果BUG太多，进入BUG地狱模式，不能添加新功能，集中消灭BUG
  • 每日10分钟（限定）的站立会议，成员的简要描述，突出记录遇到的困难，讨论解决方案，不要在站立会议上讨论繁杂技术细节
    • 多人开发中，如果一个人修改的功能会影响到其他人，请学习并根据场景使用：
      • 请求模式：你好，我能改动这个么
      • 通知模式：xxx，我改了这个，你要更新下
  • 发布冲刺博客，Project Manager根据上述内容对项目的进度、时间的压力、成员的状态、做出风险估计、并调整。
• alpha阶段进入扫尾阶段：
  • 发布alpha阶段可用产品，版本号0.0.1，提供给10个早期用户试用，并收集反馈数据
    • 如果是web项目，要发布到外网，提供给所有人试用
    • 如果是app项目，请发布app包、例如android的apk
  • 做感性分析、总结、吐槽
  • 做理性事后诸葛亮分析，http://www.cnblogs.com/xinz/archive/2011/11/20/2256310.html
  • 根据一开始确定的团队贡献分分配规则，根据每日记录的实际数据分配个人贡献分

项目的小组互评（学生）

• alpha阶段就是用来暴露问题的，小组互评的内容可参考之前做过的案例分析，要体现专业水平
  • 功能
    • 功能使用上给其他组各找5个BUG，对BUG分类
      • 每个组可以安排一周时间做BUG消灭，进入一个BUG地狱模式
    • 评价其他组的功能实现和WBS分解文档之间的距离，再次理解WBS的作用，设计是一个需要反复练习、对比的过程
      • 结合燃尽图，分析任务分解成Issue的合理性，燃尽图的任务分解和WBS能对得上么
    • 使用四象分析法分析其他组功能类型，功能优先级是否适当
  • 源码
    • 评价其他组的源代码编码规范：
      • 是否有编码规范，如果没有，为什么？
      • 是否真正遵守了编码规范，如果没有，为什么？
    • 评价其他组的源代码模块划分，模块划分是否和WBS相关，理解浅层的构架设计
      • 模块和模块之间的接口有文档化么？接口设计应当遵循怎样的依据，什么是好的接口，什么是坏的接口。
      • 跨进程、网络通信的协议是否有文档化么？是否可以并发开发
      • 是否一个模块的改动，会频繁的要求另一个模块也跟着改动？是否符合开放封闭原则
        • 对扩展开放
        • 对修改封闭
    • 评价其他组的源代码的测试质量
      • 是否做好了界面和非界面逻辑之间的分离
      • 在此基础上对核心稳定接口实现单元测试
  • 组织
    • 评价其他组的耗时估计和冲刺过程之间的差距，为什么我们几乎总是会延期，延期是可消除的么？
    • 评价其他组在任务分解到每个成员上的合理性
      • 每个人是否有明确的角色，以及匹配角色的技能和过程？
      • 组长是否有效照顾到了基础起点稍弱的成员？循序渐进为他分配合适的任务，为团队项目做贡献同时使其得到应有的成长？

项目源码管理评价（助教）

• 基础：是否使用了源代码版本管理
• 基础：是否有良好的ReadMe，参考：https://github.com/dtrebilco/glintercept
• 基础：是否每个提交都有清晰的提交日志
• 基础：是否提交了不该提交的文件（bin、obj），使用.gitignore
• 基础: 是否有合理的文件夹结构：doc,src,test
• 基础：是否每日最后一个版本都是可编译运行的
• 中级: 是否有Issue列表，milestone
• 中级: 是否明确管理了每日Issue，关闭、新建
• 中级: 是否根据Issue列表自动绘制燃尽图，而非手工
• 高级：是否有效组织了git的分支，有效控制主干分支、开发分支、发布分支，使用pull-request方式

团队beta阶段开发

• Github建立beta这个milestone，添加新的Issue列表
• 冲刺报告环节各要素继续做
• 由于alpha阶段已经发布了版本，beta阶段可以每日发布一个可用的版本，版本号顺次递增，从0.0.1开始
• 从小模块开始，做好项目的构架梳理，做好界面和非UI模块的分离，针对非UI模块编写单元测试和功能测试
• 结合travis-ci.org自动化对项目的提交做编译、根据.travis.yml的配置自动运行测试脚本，组好持续集成，学习BVT知识，做好BVT
  • 阮一峰：持续集成服务 Travis CI 教程
    • 阮一峰的博客上写了大量的入门级教程，简单易懂，也可以学习。
• 每日使用git tag 0.0.x+git push origin 0.0.x为当天的版本打一个tag，在Github的release标签下会自动打包该tag的源码
• 学习设计变更，项目功能是否有需要设计变更的地方？
• 燃尽图快完，项目进入稳定阶段
• 最后的测试、打包、进入发布阶段

附加作业

• 分数落后学生允许通过一定数量的附加作业争取及格，代码必须提交Github

参考

• http://www.cnblogs.com/xinz/archive/2011/11/27/2265425.html
• http://www.cnblogs.com/greyzeng/p/6044837.html
• http://www.cnblogs.com/15linzhijie/p/6105164.html
• http://www.cnblogs.com/SivilTaram/p/5656582.html
• http://www.cnblogs.com/younggift/p/6119550.html
• http://www.cnblogs.com/easteast/p/5854463.html
• http://www.cnblogs.com/schaepher/p/4933873.html
• http://www.cnblogs.com/math/p/git.html