18、软件开发与运维：进化、回顾与测量

软件开发与运维：进化、回顾与测量

在软件开发和运维领域，了解业务所处的进化阶段、进行有效的回顾以及精准的测量至关重要。下面将详细介绍相关内容。

1. 确定业务在进化尺度上的位置

有时候很难确定业务在持续交付（CD）和DevOps进化尺度上的位置，但通过一些简单的问题可以获得大致的概念。以下是相关问题及选项：
|问题|选项1|选项2|选项3|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|业务更倾向于流程还是人员？|流程|人员|我们没有值得一提的流程，所以我认为是人员|
|项目计划中不可更改的截止日期是否优先于逐步交付高质量的解决方案？|是的，满足截止日期是唯一重要的事情|我们有灵活性进行小的更改和重新规划，以确保质量不受影响|我们会采取一切必要措施让客户满意|
|项目是按照固定的时间尺度、固定的资源和固定的范围运行，还是有灵活性？|是的，所有这些都事先达成一致、签字确认并进行了精心规划|不，我们至少在其中一个方面有灵活性|我们会采取一切必要措施让客户满意|
|失败是被蔑视还是被用作学习的机会？|失败就是失败，没有借口，会有人为此负责|我们确保失败的影响较小，并从错误中学习|失败意味着没有更多业务，我们都会失业|
|非工作时间的生产问题由谁值班？|一级帮助台，二级运营支持和三级应用支持团队作为后盾|我们通常有一个“负责人”值班，他可以联系到任何他需要的人|每个人|
|代码准备好后是否可以立即发布，还是必须等待预定的发布时间？|发布团队根据商定的计划，通过变更咨询委员会（CAB）和过渡团队安排并同意将代码交付到生产环境|我们相信我们的工程师在有信心代码准备好且不会影响整体质量时，使用我们的部署工具发布代码|我们的工程师通常在代码编译完成后使用文件传输协议（FTP）将代码传输到生产服务器|

以ACME系统为例，其1.0版本业务大多会选择选项3，2.0版本业务大多会选择选项1，高度进化的版本则大多会选择选项2。

2. 回顾游戏

回顾通常是敏捷“检查与适应”中的检查部分。回顾的目的是回顾特定时间段、项目、发布或业务变更，突出哪些方面做得好、哪些方面做得不好以及需要哪些改进。为了使这个过程更有趣，回顾往往基于游戏进行。以下是一些回顾游戏的规则：
- 每个环节都应严格限时。
- 每个人都应有发言权，并积极参与。
- 每个人都可以表达自己的意见，但不能以牺牲他人为代价。
- 主持会议的人负责控制会议进程。
- 会议应产生可实际执行的改进措施。

常用的回顾游戏有以下两种：
- 时间线游戏 ：设置一个时间线，让参与者回顾并评论特定时间段内发生的事情。团队成员写下与重要事件相关的便签，并使用彩色圆点（绿色表示高兴，蓝色表示悲伤，红色表示愤怒）表明事件给他们带来的感受。然后就引发最多情绪的事件进行开放和诚实的讨论，并确定后续行动。
- StoStaKee游戏 ：即停止、开始和继续。让每个人填写与他们想要停止做、开始做或继续做的事情相关的便签，并将其添加到三个列（停止、开始、继续）中。然后大家用彩色圆点投票选出他们最关注的便签。同样，鼓励进行开放和建设性的讨论，以确保每个人都理解每个便签的含义，最终确定一系列后续行动。

3. 关键测量的扩展

在软件开发过程中，有几个方面的测量非常重要：
- 代码复杂度 ：在某些情况下，复杂的代码是可以接受的，甚至是必要的，但过于复杂的代码会带来调试和扩展的问题。可以使用循环复杂度指标（MCC）来分析代码的复杂度，公式为：$M = E - N + X$，其中$M$是MCC指标，$E$是边的数量（决策结果执行的代码），$N$是节点或决策点的数量（条件语句），$X$是方法图中的出口数量（返回语句）。
- 代码与注释 ：在源代码中包含注释可以提高代码的可读性。一些工具可以测量和分析代码与注释的比例。虽然有些软件工程师认为注释没有价值，但在很多情况下，注释是非常必要的，例如在处理旧代码时。不过，要注意避免一些人为了满足规则而添加无意义的注释，如下所示：

/**
 * This is a comment because I've been told to include comments in my
 * code 
 * Some sort of code analysis has been implemented and I need to 
 * include comments to ensure that my code is not highlighted as poor  
 * quality.
 * 
 * I'm not too sure what the percentage of comments vs code is 
 * required but if I include lots of this kind of thing the tool will
 * ignore my code and I can get on with my day job
 * 
 * In fact this is pretty much a waste of time as whoever is reading
 * this should be looking at the code rather than reading comments. 
 * If you don't understand the code then maybe you shouldn't be trying 
 * to change it?!?
 */

• 将监控嵌入软件 ：可以通过扩展软件组件的API来包含健康检查功能，构建一个工具调用每个组件并询问其健康状况。组件可以返回各种数据来表明其健康状态。但这种方法依赖于工具，并且受API设计的限制。另一种方法是让组件本身生成所需的指标并将数据推送到工具，例如Graphite。这种方法可以克服前一种方法的一些问题，并且可以利用大量工具生成有效的图表和仪表盘。

通过上述方法，可以更好地了解业务在进化尺度上的位置，进行有效的回顾，并对软件开发过程进行精准的测量，从而不断改进和优化软件开发与运维工作。

软件开发与运维：进化、回顾与测量

3. 关键测量的扩展（续）

在软件开发过程中，除了前面提到的代码复杂度、代码与注释以及将监控嵌入软件的测量方法外，还有一些其他关键的测量方面也不容忽视。

3.1 工程过程的测量

对工程过程进行测量有助于评估软件开发的效率和质量。以下是一些重要的测量指标：
- 代码复杂度 ：代码复杂度不仅影响调试和扩展的难度，还与软件的可维护性密切相关。通过分析代码复杂度，可以提前发现潜在的问题，避免在后期维护中花费过多的时间和精力。
- 编码规则和标准的遵守情况 ：遵循统一的编码规则和标准可以提高代码的一致性和可读性。测量团队成员对这些规则和标准的遵守程度，可以确保代码质量的稳定性。
- 提交率 ：提交率反映了开发人员的工作进度和效率。较高的提交率可能意味着开发人员积极参与项目，但也需要注意提交的质量。
- 质量指标 ：如缺陷率、测试覆盖率等质量指标可以直接反映软件的质量水平。通过对这些指标的监测和分析，可以及时发现软件中的问题，并采取相应的措施进行改进。
- 单元测试覆盖率 ：单元测试覆盖率是衡量代码被测试的程度的重要指标。较高的单元测试覆盖率可以提高软件的可靠性和稳定性。

3.2 环境稳定性的测量

环境稳定性对于软件开发和运维至关重要。以下是一些测量环境稳定性的方法：
- 结合自动化测试和系统监控 ：将自动化测试与系统监控相结合，可以实时监测软件在不同环境下的运行情况。例如，在每次代码变更后自动运行测试用例，并同时监控系统的性能指标，如CPU使用率、内存占用等。
- 实时软件监控 ：通过实时监控软件的运行状态，可以及时发现潜在的问题并进行处理。可以使用各种监控工具来收集软件的性能数据，如响应时间、吞吐量等。
- 理想状态下的监控 ：在理想情况下，应该对软件的各个方面进行全面的监控，包括硬件资源、网络连接、数据库状态等。这样可以确保软件在任何情况下都能稳定运行。

4. 软件开发与运维中的其他重要概念和实践

除了上述的测量方法和回顾游戏外，软件开发与运维中还有一些其他重要的概念和实践需要关注。

4.1 持续交付和DevOps的相关问题

持续交付（CD）和DevOps在软件开发中具有重要的地位，但也面临一些挑战和问题：
- 反敏捷阵营 ：一些人对敏捷开发方法持反对态度，认为它们过于灵活，缺乏稳定性。这可能导致团队内部的分歧和冲突。
- 企业准则 ：企业的一些准则和规定可能会限制CD和DevOps的实施。例如，严格的安全政策可能会影响代码的快速部署。
- 不同意见者 ：团队中可能存在一些对CD和DevOps持怀疑态度的人，他们的意见可能会影响项目的推进。
- 进化失败 ：如果CD和DevOps的实施没有得到正确的规划和执行，可能会导致进化失败，无法达到预期的效果。
- 地理上分散的团队 ：对于地理上分散的团队，沟通和协作可能会变得更加困难，这对CD和DevOps的实施提出了更高的要求。
- 外部人员 ：外部人员的参与可能会带来新的问题和挑战，如对团队文化的不适应等。
- 流程问题 ：不合理的流程可能会阻碍CD和DevOps的实施。例如，繁琐的审批流程可能会导致部署时间过长。
- 招聘问题 ：招聘到具备CD和DevOps技能的人员可能会比较困难，这也会影响项目的进展。
- 繁文缛节 ：过多的规章制度和手续可能会降低团队的工作效率。

4.2 工具和技术

在CD和DevOps中，有许多工具和技术可以帮助提高开发和运维的效率。以下是一些常用的工具：
|工具名称|描述|
| ---- | ---- |
|AgileZen|用于项目管理和协作的工具，提供可视化的界面和任务管理功能。|
|Campfire|团队沟通工具，支持实时聊天和文件共享。|
|Chef|自动化配置管理工具，可用于服务器的自动化部署和管理。|
|Dbdeploy|数据库部署工具，可用于管理数据库的版本控制和变更。|
|Docker|容器化技术，可用于打包和部署应用程序。|
|Ganglia|系统监控工具，可用于监控服务器的性能指标。|
|GIT|分布式版本控制系统，广泛用于代码的版本管理。|
|GitHub|基于GIT的代码托管平台，提供代码存储、协作和管理功能。|
|Graphite|时间序列数据库和监控工具，可用于存储和分析系统的性能数据。|
|HipChat|团队沟通工具，支持实时聊天和集成各种开发工具。|
|Hubot|聊天机器人，可用于自动化任务和集成各种服务。|
|IRC|互联网中继聊天协议，可用于团队的实时沟通。|
|Jenkins|开源的持续集成和持续交付工具，支持各种插件和扩展。|
|Nagios|网络监控工具，可用于监控服务器和网络设备的状态。|
|Puppet Labs|自动化配置管理工具，可用于服务器的自动化部署和管理。|
|SonarQube|代码质量管理平台，可用于分析代码的质量和安全性。|
|Tasseo|基于Graphite的仪表盘工具，可用于可视化系统的性能数据。|
|Vagrant|虚拟机管理工具，可用于创建和管理开发环境。|
|Yammer|企业社交网络平台，可用于团队的沟通和协作。|

4.3 其他重要概念

• A/B测试方法 ：通过对不同版本的软件进行测试，比较它们的性能和用户反馈，从而选择最优的版本。
• 问责制 ：明确团队成员的责任和义务，确保每个人都对自己的工作负责。
• 协作 ：鼓励团队成员之间的协作和沟通，提高团队的凝聚力和效率。
• 文化建设 ：建立积极的团队文化，如开放、诚实、创新等价值观，有助于提高团队的绩效。
• 激励机制 ：合理的激励机制可以激发团队成员的积极性和创造力，但也需要注意避免激励机制带来的负面影响。
• 信任关系 ：建立跨组织边界的信任关系，有助于提高团队之间的协作和沟通效率。

5. 总结

在软件开发和运维过程中，了解业务在进化尺度上的位置、进行有效的回顾以及精准的测量是非常重要的。通过使用各种回顾游戏和测量方法，可以发现软件开发过程中的问题，并及时采取措施进行改进。同时，合理运用各种工具和技术，以及遵循相关的概念和实践，可以提高开发和运维的效率和质量，确保软件项目的成功实施。

mermaid格式流程图：

graph LR
    A[软件开发与运维] --> B[关键测量]
    A --> C[回顾游戏]
    A --> D[持续交付和DevOps]
    B --> B1[代码复杂度]
    B --> B2[代码与注释]
    B --> B3[监控嵌入软件]
    B --> B4[工程过程测量]
    B --> B5[环境稳定性测量]
    C --> C1[时间线游戏]
    C --> C2[StoStaKee游戏]
    D --> D1[相关问题]
    D --> D2[工具和技术]
    D --> D3[其他重要概念]

通过以上的分析和总结，我们可以更好地理解软件开发与运维的各个方面，并在实际工作中运用这些知识和方法，不断提升软件开发和运维的水平。