HITSC_3_Software Construction Process and Configuration Management

目標

軟體開發流程及模式，敏捷開發，軟體配置管理SCM，Git，軟體構造過程和構造工具

SDLC

傳統軟體開發模型

瀑布模型

線性模型
優點：劃分階段，管理簡單
缺點：不迭代，所以缺少靈活性，也難以適應需求；並且使用者看不到原型，導致風險高，前期錯誤後期發現

增量模型

瀑布序列，容易適應需求增加

V模型

左側開發，右側測試，並行進行，並且每個階段都要驗證
優點：階段劃分，質量高，早發現錯誤
缺點：順序執行，難以應對需求變化，成本高

原型過程

開發原型，不斷迭代，使用者試用評審，反饋修改，直到使用者滿意

螺旋模型

多輪迭代，每一輪是瀑布，每一輪都有目標，迭代時嚴格驗證

敏捷開發

快速迭代和小規模改進，Agile = 增量 + 迭代
敏捷宣言：

1. 個體和互動勝過流程和工具（Individuals and interactions over processes and tools）：
   • 強調團隊成員之間的合作和交流，而不是過度依賴於嚴格的流程和工具。
2. 工作的軟體勝過詳盡的文件（Working software over comprehensive documentation）：
   • 重點是交付能夠實際執行的軟體，而不是花費大量時間編寫和維護詳細的文件。
3. 客戶合作勝過合同談判（Customer collaboration over contract negotiation）：
   • 注重與客戶的持續合作和溝通，而不是僅僅根據合同進行工作。
4. 響應變化勝過遵循計劃（Responding to change over following a plan）：
   • 強調能夠靈活應對變化的能力，而不是嚴格按照預先制定的計劃執行。
     📕重點：使用者參與，小步驟迭代，確認驗證
     😀一些理念：結對程式設計，CI持續整合，taskbord與客戶共同制定開發計劃與迭代週期，頻繁釋出小版本便於使用者反饋，TDD測試驅動，持續改進程式碼結構，有編碼標準和集體程式碼所有權

SCM和VCS

SCM軟體配置管理：追蹤控制軟體變化
SCI軟體配置項：軟體中發生變化的基本單元（比如檔案）
基線：記錄軟體變化中的穩定時刻
CMDB配置管理資料庫：儲存軟體配置項變化資訊和基線

版本控制

作用：便於回滾、比較差異、備份歷史版本、獲取備份、合併
支援多開發者協作並記錄開發者行為，便於審計
結構：線性和分支結構
📕一些概念：

• 倉庫：CMDB
• 工作複製：開發者本地的專案複製
• 檔案：一個配置項SCI
• 版本：所有檔案在某個時間點的狀態集合
• 變化：版本間差異
• HEAD：當前工作的版本

VCS

Local：本地的，不能共享協作
Centralized：倉庫儲存在獨立伺服器
Distributed：倉庫儲存獨立的伺服器以及每個開發者的機器

Git

倉庫

本地git倉庫、工作目錄（就是本地的檔案系統）、暫存區（隔離工作目錄與Git倉庫）
之間的三種行為：修改、暫存、提交

同時包括遠端倉庫

Node Tree

圖解：

• 通常情況下，commit指向一個父親
• 多個commit指向同一個父親，那麼他們是多個分支
• 一個commit指向兩個父親，它是分支的合併
• HEAD是當前的commit源
• branch是分支名字
  

commit

commit中有作者等資訊，且其指向一顆樹，樹中有指向檔案的指標，如果未發生變化，則不需要重複儲存這兩個版本的檔案

如果檔案變化了，則會儲存兩個不同的檔案，兩個tree指向不同的檔案

Git優點

儲存的是檔案，不只是程式碼行，無需在回滾提交時大量進行修改操作，節省時間

Merge

git fetch可獲取遠端分支的變化，並選擇是否與本地分支進行合併
git merge可以合併兩個分支，並在合併前進行程式碼審查

合作

Fork和pull request 使使用者之間可以向其他人倉庫提交修改申請，以實現多人合作。每個人都fork倉庫並向總專案提交PR

軟體構造過程

1.Programming

語言

從用途上劃分

• Programming languages (e.g., C, C++, Java, Python)程式語言
• Modeling languages (e.g., UML) 建模語言
• Configuration languages (e.g., XML) 配置語言
• Build languages (e.g., XML) 構建語言
  從形態上劃分
• Linguistic-based 基於語言學的構造語言
• Mathematics-based (formal) 基於數學的形式化構造語言
• Graphics-based (visual) 基於圖形的視覺化構造語言

程式設計工具

IDE：

• 原始碼編輯器、智慧程式碼補全工具、程式碼重構工具
• 檔案管理
• 庫管理
• 軟體邏輯視覺化（轉化為圖）
• GUI構造器
• 編譯器和直譯器
• 自動Build工具（編譯、連結、打包、測試、部署）
• VCS
• 外部工具

建模語言

視覺化系統設計，自動生成程式碼，便於驗證與交流

配置語言

描述軟體的配置引數和初始化設定，比如環境、元件連結等

2.程式碼評審

靜態程式碼分析
要求風格，設計等

3.動態效能分析

執行程式觀察現象，度量效能與狀態

4.除錯和測試

測試發現錯誤，除錯定位錯誤根源

5.重構

不改變功能，但透過結構等方式對程式碼最佳化，使其邏輯更清晰，設計風格更優，減少不必要的程式碼行

6.構建

編譯、打包、靜態分析、測試、生成文件、部署等，並實現自動化，藉助構建工具
🌰Cmake，Maven，Gradle，Webpack等