Chapter 2: Process and Tools of Software Construction

原创于 2021-07-07 20:19:42 发布 · 155 阅读

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本文介绍了软件开发生命周期，重点讲解了敏捷开发方法，包括Scrum和极限编程，并深入探讨了软件配置管理(SCM)和版本控制系统(VCS)，特别是Git的使用，涵盖了从基础操作到分支合并策略，以及构建工具在软件构造中的作用。

2.1 Software Lifecycle and Configuration Management

本节的重点在版本控制工具git的基础使用

软件开发生命周期(SDLC)：从无到有，从有到好

传统软件过程模型：基本类型有线性过程(Linear)和迭代过程(Iterative)，目前存在的模型有瀑布过程(waterfall)，增量过程(incremental)，V字模型(V-model)，原型过程(prototyping)，螺旋模型(spiral)。

敏捷开发：Agile = 增量 + 迭代

将任务划分成一个个小规模的任务，因此较小的团队也能够适应大规模软件的开发。在每个小步骤的迭代中，用户可以参与开发，软件可以随时修正，质量因此得到了保证。因此，敏捷开发是一次次小迭代，将任务细分成一个个小任务，在每个小任务上完成迭代。

极限编程：关注于测试驱动的开发(TDD)，自动化构建、持续集成、持续交付。

软件配置管理是为了追踪和控制软件的变化，而软件中发生变化的基本单元，如文件，就被成为软件配置项(SCI)。

当软件在开发过程中达到了一个稳定的状态，如可以对外发布的状态，此时的文件组成了基线(Baseline)。

为了存储各配置项随时间变化的信息和基线信息，就有一个数据库来管理这些内容，即配置管理数据库(CMDB)。

VCS分为三种：本地版本控制系统（无法协作）存储在本地、集中式版本控制系统（支持协作但没办法抵抗服务器崩溃导致无法开发的风险）存储在服务器上、分布式版本控制系统（解决了前两者的问题，代价是存储空间）同时存储在本地和服务器。

创建：git init

暂存：git add <filename>

提交：git commit -m “commit message”

链接：git remote add origin <URL>

推送：git push- u origin master

创建分支：git checkout -b <branch name>

切换分支：git checkout <branch name>

合并分支：git merge <branch name>

删除分支：git branch -d <branch name>

git中的四个区域：workspace、staging area、Local repository、Remote repository

git的存储结构是一张有向无环图，每次commit在图上会增加一个新的节点，并将HEAD指向这个节点。通常一个子节点有一个父节点，当一个父节点有多个子节点时表明创建了分支，一个子节点有多个父节点时表明进行分支合并。

git单个节点的存储的信息是文件信息指针tree、作者信息author、提交者信息commiter，而在每个tree中，包含所有文件的信息，对于每个文件指针，如果文件变化了，则指向变化后的新文件，如果没有变化，则指向上次提交的文件，不做重复存储。

传统VCS存储的是文件每个版本之间的变化，这种办法的优点是存储空间较小，但由于存储的只是变化，取出指定时期的文件要先取出原文件，再取出变化内容，最后做合并形成新文件，所以取出文件的时间复杂度较高。git存储的则是文件，所以取出特定版本的文件比较方便，但是代价的是空间复杂度较高。

关于分支的合并：对于合并操作来说，如果是把一个做了更改的分支合并到一个未作更改的分支，那么就将未作更改的分支的指针移到做过更改分支的指针的位置。示意图：把hotfix合并到master

而如果两个分支都做了更改，那么就找到更改的共同的祖先节点，以祖先节点为开始，将两个分支所有做出的更改都放在一起，在工作分支上形成一个新的节点。示意图：把iss53合并到master

删除分支时，只是删除了分支指针，并没有删除在该分支上的commit。

(1) Programming：有编程语言，也有建模语言，如UML，还有配置语言，如XML、JSON。

(2) Code review、Static code analysis：可以使用工具来发现bug，如CheckStyle, SpotBugs。

(3) Testing：测试，单元测试、集成测试、系统测试…

(4) Debugging：调试

(5) Dynamic code analysis/profiling：在程序运行的过程中查看并发现问题，本课程不涉及这部分

(6) Refactoring：重构不改变功能，只是处于更容易维护的目的对代码优化

(7) Build：第2部分

这是一个借助于工具，将软件构造过程中大的各阶段的活动自动化的过程，尽可能地脱离人工，以提高构造效率。

常用的工具：Jenkins、Make、Ant、Maven、Gradle

利用工具完成项目的自动化构建、测试、打包release等功能，完成build time–>run time。