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我讀 «敏捷開發法的逆襲»

在蘇拉颱風的侵襲之下, 全島幾乎都放了個颱風假. 在此難得的假期, 當然要好好地研究一下宏碁的認購權證工作中需要用到的知識與技能. 認真再花了 2 個小時, 總算把這本書讀完. 

本書的作者是知名部落客 Teddy (陳建村), 他的筆風相當搞笑. 一般人認為硬梆梆的 “軟體工程", 被他寫得像極短篇那篇好玩. 不然這厚達 400 頁的工程書還真不知道要看多久? 以全書的架構而言, 大概可以分成幾各部分:

Part 1: 軟體工程的現況

這部分在於吐槽一般人對於軟體工程的輕視. 一開場就像看 BBS 八卦, 當然就比較願意往下翻書了. 老闆們可能認為加人, 加壓, 加班, 加薪 (?) 就可以搞出軟體. 不過對於軟體開發人員而言, 最重要的可能是環境: 足夠的軟硬體設備, 高品質的測試與開發人員, 標準開發流程, 自動化測試與持續改進的心態.

Part 2: 什麼是 Scrum?

Scrum 先前我概略介紹過了, 更有幸得到朋友的補充. 基本上 Scrum 是敏捷開發  (Agile Development) 方法的一種. 作者認為 Scrum + Lean + XP (eXtreme Programming) 才是正解. Scrum 基本上定義了如何定目標? 如何 review? 的基本架構. 按照台廠的慣例, 服用後副作用不至於太大.

而  XP  正如其名, 它完全顛覆系統廠或是 SOC 廠對於軟體開發的認知. N 年前 Mr. Right 讀了 XP 後, 跟我說要把大家的座位圍成一個圈圈, 我看了看方方正正的 cubic 後, 只能答應讓大家儘量坐在一起… (OS: 同一個 team 確實坐在一起, 只是每個人都有三面牆.)

XP 當然不是要大家圍成一圈那麼簡單, 這僅僅是 XP 五大價值中 “溝通" 的某種展現方式. 溝通不良是造成 bug 的主要原因之一, 打破個人的 cubic 後, 想要躲回自己的角落也就不可能了.  我們更進一步可以要求 pair programming, 讓兩個人同寫一份 code. 一個人寫, 另外一個人看著他寫; 然後再定期交換角色.

第二項價值叫做簡單. 工程師為了要應付進度的壓力, 往往會畫地自限, 告訴自己我在這種時程要求下, 就頂多只能做到這樣. 這種苦同行的人應該都吃過, 所以必然能夠諒解最快的 solution  不是最好的 solution. 不過只要有空, 工程師最好再回頭重構 (refactoring) 自己的代碼, 務必使它在功能不變的情況之下做到優化.

第三項價值是反饋. 反饋愈早, 錯誤愈少. 因此自動化測試的需求就應運而生. 當然, XP 的要求不只是如此, 它甚至希望客戶就坐在旁邊提供立即的反饋, 以及團隊成員迅速給予 review 意見. 為了早日見到設計有無偏差, 持續整合可以提供早期的診斷. 比方說 UI 先畫個框框就被 review, 總比每個 component 都畫好再 review 有用. 到了木已成舟的時候, 根本就改不動了.

第四和第五項價值是尊重與勇氣. XP 講求早提早發現, 儘快治療. 不可諱言, 早期的東西當然很遜, 因此要給予尊重. 我才寫 for  三個字後面的 pair programmer 就鬼叫為什麼不先 do 再 while, 我想誰都寫不下去了是吧! 所以一方面要尊重, 另外一方面要有勇氣. 看著同伴擺爛而照單全收, 那麼 XP 就沒有意義了.

至於 Lean 是甚麼碗糕呢? WIKI 有寫. 作者看中的是它的看板管理. 如果大家去過大陸的系統廠, 應該很容易看到這種看板.

[截圖自 http://www.infoq.com/cn/articles/hl-kanban-task-management/]

有了看板輔助之後, 我們就可以避免每個  sprint 都各顧各的的困擾. 因為 Scrum 的焦點在於 story 的完成, 有沒有達到目標. 但是缺少 Lean 看全部 (see the whole) 的宏觀. 到底多少工作已經完成, 那些還在 queue 裡面, 有沒有互卡的情況, 我們用 Lean 就可以補足  Scrum 的缺點.

Part 3: 精實生產, 減少不必要的浪費

這部分前幾天已經整理過了.

Part 4: 開發軟體一定要加班, 有沒有聽錯?

這部分可以視為作者對於加班的抱怨. 不過他自己已經升格做老闆了, 哈!

Part 5: 換顆腦袋 – 軟體工程的全新思維

此一單元內容比較雜亂, 很難歸納出一個中心思想. 我就引用其中引用洪蘭老師的一句話吧!

停留在港口的船是最安全的, 但那不是造船的目的.

Part 6: 軟體架構

基本上, 這裡引用 Eclipse 來說明什麼是好的軟體架構.

Part 7: 人機介面

在此一單元中介紹了 GOMS (goal, operator, method, and selection rule). 首先要明白設計此 UI 的目的 (goal) , 然後決定怎操作 (operators) 來達到此一目的. 而 method 是 operator 組成的, 重點在於達到目的可能有多個方法 (method). 最後 selection rule 則是提供選擇權給 user, 讓他決定要用哪一種方法. 就拿PC 的輸入操作來說好了, 可以選鍵盤組合, 可以換 hot key, 也可以用滑鼠點工具列.

Part 8: 測試與整合

策是真的是一門學問, 而自動化測試是一門更大的學問. 看來 nightly build 還是不夠的, 我們應該要有系統地導入單元測試的方法. 雖然整合測試比較容易做, 任何一個不懂細節的人都可以寫整合測試 – 像是影片快轉之類的. 但是要把單元驗證好, 非得要作者認同並親自下海才有可能做到. 因此這部分的困難度更高.

作者還提到 10 分鐘建構 (build) 的概念, 並且希望在 build 的過程中就把單元測試也順便做完. 我想這件事對於 SOC 基本上是不可能的. 因為我們採用太多的 open source, 代碼的數量也過於龐大. 如果要加一條測試規範, 我想假設 “沒改過的東西都是對的" – 例如 Android 那包 10GB 的東西, make 完還變成 24GB.

昨天富士通的同事興沖沖地拿一支夠大的大拇哥給我 copy Android, 還建議我壓好再 copy 比較快. 但是我看到裡面已經有幾個小檔案, 又是 FAT32 檔案系統, 單一壓縮檔還是放不進去. 那就整個目錄 copy 吧! 反正, 明天鐵定放假~~~ 

軟體開發中的七種浪費

Teddy 大的 "敏捷開發法的逆襲" 我還沒有看完, 不過裡面提到的七種浪費行為已經可以整理出來了. 所謂的 "七宗罪", 本來是針對豐田汽車生產過程中的品管. 但是拿來套用在軟體上確實也並無不可.

1. 半成品 (Partially Done Work)

很多功能我們做到一半, 說打通了嗎? 還沒有. 不過可以 demo 喔, 看著都會動, 要圖有圖, 要數據有數據. 這些半成品其實是不能量產的! 如果不能一口氣把半成品推向成品, 久了就會變成廢物. 後來不是規格改了, 就是人改了, 公司投進去的資本就在無形中被浪費掉.

2. 多餘功能 (Extra Feature)

基本上, 沒有主管的要求, 很少人會寫出多餘的功能. 具有要五毛給一塊性格的工程師非常罕見, 雖然他們有時候會被批評為想太多, 進度太慢. 但是比起想太少, bug 很多的人, 我還是比較喜歡前者.

如果說是多餘的或是無效率的代碼倒是很常見, 可以很精簡做完的一件事, 有些時候也會被很囉嗦的方法來達成. 像是我以前 trace GPS 的組合語言時, 就發現這邊的 sin(x) 代碼用泰勒展開式與查表法強化計算速度, 順便把泰勒展開式很接近的 atan(x) 也寫在同一函式節省 code size ; 那邊的 cos(x) 卻是用 sqrt(1-sinx(x)2) 暴力達成, 大吃 sin(x) 的豆腐. 可見不同的工程師自我要求也不相同, 主管的功能在這個地方也可以有所發揮.

[註] 講到豆腐, 我不得不推薦一下中華豆腐 (4205 的恆義), 它不錯.

3.  重複學習 (Relearning / Rework)

所謂的重複學習重點在於重複是個浪費, 但學習不是. 大家各寫各的 code, 為何會重複呢? Teddy 大比較著眼於測試的部分, 因為測試的人要學習如何測試. 如果把 test 做成自動化, 就可以減少測試人員學習的時間.

不過我感觸比較深的部分在於系統整合的階段. 如果我需要一個與使用者互動的功能, 上面包括 UI 的呈現, 中間牽涉 framework 的實施, 底層要把資訊 parsing 出來. 那麼誰要負責 study? 如果大家都去看 spec., 絕對是一種浪費. 若是指定某人去 study, 而他沒辦法把架構從上到下講清楚 (這也點有強人所難), 導致其他人必須在更短的時間內自行搞懂, 這也是重複學習. 雖然此時連一行 code 都還沒開始, 浪費在其中矣.

如何消除這種浪費呢? 我們想想今年的紐約尼克隊. 它需要一個能兼顧得分和助攻, 兩者都還不錯的後衛. 如果沒有這樣的人才, 教練只好要求得分主力偶而也幫忙助攻, …接著就會一團亂. 所以我覺得重點在於人才, 甚至是板凳深度.

4. 交接 (Handoff)

不用說, 交接一定是浪費. 大家都不希望有交接, 不管是主管或是工程師都一樣. 交接的接收人通常想完全沿用舊 code 不要去動它, 或是全部砍掉重練. 很少聽到接收人稱讚他收到的 code 完美無比, 通常將它評價為 "能用" 就很偷笑了. 畢竟就算是被接收人吐槽為很爛, 不能用, 主管也只好買單這種說法, 不然難道要找一個懂得欣賞的人來交接?

5. 工作切換 (Task Switching)

如果 assign 太多工作給同一個人, 對方幾乎都會抱怨的. 就算是努力做事不抱怨的人, 也很難在許多八竿子打不著的工作中迅速切換. 這就像是把許多工作同時丟給電腦, 最好的作業系統也只能保證優先級最高的工作先完成, 其他的…再說啦.

Scrum 的每日站立會議就用來確保大家所做的是都是最優先的.

6. 延遲 (Delay)

延遲的浪費在於導致下游的工作無法展開. 後手的人不得不撥一點心思來 polling 上游的狀況, 並且導致他/她的下游也跟著延遲.

7. 缺陷 (Defect / Bug)

有嚴重缺陷的成品或是半成品都會對下游造成不遜於延遲的傷害. 一個有問題的 commit 導致全 team 的人都編不出新版, 這個代價真是不小. 更不用說 bug 流落到客戶那邊後, 甚至可能造成退貨的危機. 據說某名牌 IC 設計公司的產品就是因為連續開機一萬小時後會自動關機而導致全部退貨. 追究其原因, 也不過就是設計者的觀念瑕疵而已 – 把測試休眠的時間參數寫成一萬小時, 反正客戶也不可能用那麼久不關機, code 就留著以後還可以回收 – 後來真的整個產品都回收了.

我個人也遇到過一個好笑的 bug. 當年做翻譯機的時候, 我自認已經交接完了, 大陸的同事忽然慌慌張張地打電話給我, 說這個 bug 他們解不了, 一定要我去現場看一下. 據說我們的翻譯機很怕遇到快譯通和女生, 只要是女生去試用或是和快譯通放在一起 demo 就會當機, 但是和它牌的同時 demo 倒是沒事.

我過去看了 code 之後, 發現 silence detection 的 zero crossing 寫在 share memory, 但用完後沒有清掉. Co-processer 以為這是 main chip 的 command code, 一執行當然就瘋掉了. 至於為何最怕快譯通呢? 原來快譯通為了聲音好聽, 特別提高輸出的 pitch. Pitch 高, zero crossing 就大到和 command code 剛好值一樣, 才會發生這個 bug. 這兩個故事告訴我們, QA 要找女生. 測試用的 code 一定要用 define 包起來, 這樣就不會導致把測試 code 變成量產版本的問題.

Scrum 小檔案

Scrum 這個名詞我高一的時候就聽過, 不過當時的用法是在打橄欖球. 為了發揚 "建橄" 的精神, 學長 "無差別" 地鼓吹瘦弱的我們上場拼搏, 聽到 "scrum" 就知道要爭球啦! 喔, 扯遠了, 這次我講的 scrum 是另外一套東西, 它指的是一種軟體開發的流程, 以及管理的方法. 我們先跳過名詞的定義, 直接看看怎麼開工.

既然是一個 project, 當然要先 kick off. 此時計畫的負責人是 PO (project owner) 或是 PM (product manager). PM 負責聽取客戶或是老闆的產品概念 (或稱之為 vision), 然號把產品的性質搞清楚, 寫成需求清單 (requirement list) 或者稱之為 product backlog. 接著由工程團隊的 project  manager (或者稱之為 scrum master) 來帶領團隊.

Scrum Master 把 product backlog 裡面的 use case (或者稱之為 story)  整理為 sprint backlog (衝刺清單). 為何已經有了 product backlog 還需要有 sprint backlog 呢? 因為 sprint backlog 是以 sprint 為單位來執行的. 一個 sprint 可能是一週兩週三週或四週之類的 (OS: 如果寫成 "若一週若二週若三週若四週", 感覺像是在抄襲 "阿彌陀經"), 每個 sprint 自成一個單元, 每個單元都會檢討, 而不是來個期中報告, 和一個期末報告就結案了那麼簡單.

Sprint 要做什麼呢? 當然還是完成那些 story, 只不過我們需要把 story 再細分成 task, 每個 task 可能包括寫測試程式, 寫 UI, 設計 data structure  等等. 既然已經以 sprint 為單位了, sprint 就會有自己的 sprint planning meeting. 並且把這些待執行的 story 依據重要程度來執行.  Sprint 結束的時候, 難免會需要檢討, 此時也會有一個 sprint review meeting. 既然要 meeting 就要有 agenda, 開完會要有報告, 因此 sprint review agenda 和 sprint summary report 就是少不了的文件.

嗯, 講到這裡不就是把大事切小, 小事切無? 類似 waterfall 的開發理念都是老套了, RUP (Rational Unified Process) 曾領一代風騷, scrum 有什麼特別了不起的呢?  關於這個問題, 由於我只是在今天回家後匆匆翻了 50 頁書, 所以很難完整回答, 就先順便補充一下實務上的特色吧!

1. 雙回饋系統: 除了 review meeting, 還有自省會議 (retrospective meeting). 後面這個會的用意專門討論開發流程如何善. 具有自我監督與改善的意義. 否則方法錯了, 再拼也沒有用.

2. 每日站立會議 (daily scrum): 這是更微型的小會議, 只關心昨天做了什麼? 今天要做什麼? 有沒有遇到什麼問題? 因為目標微型化了, 所以每次改動也不致影響深遠, 很快就可以換個手段, 甚至調整短程目標.

3.  永遠可執行的軟體: sprint 結束時, 馬上就產生一份潛在可發佈的軟體, 並且可以 demo. 如果每個團隊都能保持軟體持續健康長大, 這樣聽起來挺不錯的. 

[註1] 以上參考 "笑談軟體工程 – 敏捷開發法的逆襲" page 1~52.

[註2] http://en.wikipedia.org/wiki/Scrum_(development)