精益軟件研發實踐

陸震

【摘要】精益管理源于制造企業豐田公司的實踐，幫助豐田公司度過危機并成長為全球最大汽車制造企業。近年來在軟件研發行業也出現了不少學習精益的實踐，其中有不少實踐也取得了良好效果，本文結合自己公司的精益研發實踐總結了一些經驗。

【關鍵詞】精益管理；持續集成；自動化測試；看板

1.精益管理

1.1 精益管理的內容

精益管理起源于豐田公司，精益思想打破了自工業革命起關于“批量生產”帶來企業效率的信條，圍繞整個價值鏈的“客戶價值”，“拉動”，“流動生產”并不斷“改善”，不斷消除各種浪費，采用了自動化，看板生產方式，多品種小批量生產，多技能工，改善，客戶價值和做事，以人性為中心等方法，取得了空前的成功。

1.2 精益管理在軟件研發中的實踐

精益管理在很多制造型企業中都取得了巨大成功，但是否可以也用于軟件研發的企業中？軟件生產被看作是一種知識型的工作，不少人認為知識型工作過程很難標準化，并不適合采用精益管理。

從上世紀90年代開始，以敏捷為代表的輕量型方法論開始進入軟件研發領域，精益思想隨后不久也進入了軟件研發領域。敏捷和精益思想逐步在軟件研發行業被逐步接受，參考精益制造的概念，精益軟件開發可以總結有7個原則：消除浪費，內建質量，增強學習，推遲決策，快速交付，尊重一線人員，整體優化。

2.精益軟件開發的實踐

信息技術正逐步成為很多公司經營的重要支撐，客戶業務創新和發展需要軟件系統可以更靈活、高效、高質量、低成本的交付。為適應這種市場需求的變化，我所在的公司也開始引入精益開發的思想，對軟件研發過程進行優化。

考慮企業具體情況，我們制定了頂層設計，痛點驅動，教練引導，自主實踐，試點先行，固化流程，量化結果，持續改進的策略。精益導入可以需要有一些基礎準備工作，例如任務流程系統，統一的配置管理庫，自動化工具，人員的培訓等等，可以基于自己組織和團隊情況復用現有的基礎設施和實踐，結合精益思想進行持續優化。對部分實踐活動做一些總結，重點介紹下持續集成，測試變革和看板方法的實踐。

2.1 持續集成

集成是要把整個開發的努力都整合到一起來，隨著軟件規模不斷擴大，軟件復雜度的提升，在團隊開發過程中的大部分時間里面，軟件可能都處于一種不可用的狀態，等到了項目后期再去做集成時候，往往會發現很多問題，這種集成活動可能會持續很長時間，給項目帶來不可控制的風險。持續集成意味持續不斷的去集成產品，每當有人提交了代碼，產品狀態發生微小變化，就會自動觸發自動化的集成，集成過程中一旦發現構建失敗或測試失敗，就立刻停下來先修復問題，時刻保持軟件處于一種可用狀態。

持續集成可以分階段進行建設，開始建設階段可以僅僅包括代碼自動獲取，編譯，代碼靜態檢查一些簡單任務，等持續集成平臺建設完成后，可以進一步擴展重復代碼檢查、業務規范檢查、安全性檢查、復雜度檢查、單元測試、數據庫更新、版本制作、自動化測試等內容。我們還利用這個平臺，為不同團隊制定了代碼改進目標，通過定期更改持續集成的告警閾值，促使研發團隊不斷去降低圈復雜度。

2.2 自動化測試和提早測試

在軟件研發行業，讓開發趕工是常見的現象，看似加快了速度，但往往返工率也會非常高，如果出現了嚴重故障，還會帶來索賠和品牌等其他方面的風險。通過下游測試環節去檢驗上游設計開發環節的方法被認為是一種低效的方法，通過內建質量的精益思想，越早發現故障，修復的成本越低。

我們也從兩方面做了改進：自動化和提早。通過自動化測試平臺把回歸測試用例自動化，通過持續集成的平臺把單元測試自動化，提升測試及時性和效率。提早測試有兩個方面的措施，一方面是讓開發人員提早測試，通過采用TDD（測試驅動開發）模式，先寫單元測試用例，再開發代碼，另外一方面是測試提早介入，讓測試人員在需求分析和設計階段就啟動測試過程，提早編寫集成測試用例和端到端的測試用例，提早準備自動化測試用例，并用于指導開發的內部測試過程。

在對業務側代碼進行單元測試時，存在兩種不同的思路，一種是傳統意義的單元測試，需要大量mock將外圍依賴因素隔離，一種是按真實業務場景進行組件級的測試。前者運行速度較快，可移植性強，但是面臨業務代碼快速變化時可能用例維護成本高；后者運行速度較慢，但是穩定性較高。計算密集型的產品可以考慮采用前一種方法，業務密集性或業務復雜的模塊可以考慮采用后一種方法，兩種方法都有其適用的適用場景。

2.3 看板方法

看板方法是來源于精益思想，致力于形成自主拉動，讓價值順暢流動起來。看板方法遵循的六個原則（可視化，限制在制品，管理流動，規則顯式化，建立反饋，協同改進、實驗進化），將團隊工作流程和當前工作狀態可視化，讓整個團隊一起聚焦于優先級最高的事務上；限制在制品以達到讓這些高優先級事務盡快完成的目的；團隊共同討論每個環節的完成標準并達成了共識，在看板上明確列出來；通過每日站會及時暴露并讓整個團隊聚焦于解決問題。看板成為暴露風險和團隊共同決策的工具。

實踐過程中，有團隊也使用電子看板進行管理，從實際效果看，普通白板或墻面改造成的實物看板具有更好的效果，另外看板形式可以多種多樣，每個團隊都可以根據自己團隊任務情況設計不同的看板布局，任務流程，設計自己任務卡，制定完成定義，制定團隊公約，人員標簽，異常處理方式等內容，通過看板也讓每個團隊形成一種自我管理的模式，增強團隊自我驅動力。看板配合敏捷一些實踐的方式，例如每日站會，故事點游戲，燃盡圖等手段，把開發過程變得更加透明、高效和有趣，對研發效率提升起到了積極的效果。

3.總結

精益軟件研發推進過程中，對于部分項目也遇到了一些問題，但隨著過程推移，大部分項目都發生了積極的變化，精益實踐的活動激活了團隊和個人，故障泄露率有了明顯下降，交付周期也有了明顯改善。精益思想正慢慢在我們企業的軟件研發過程中得到廣泛的應用和認可，并為企業提效工作帶來了明顯的收益。

參考文獻：

[1]Mary Poppendieck、Tom Poppendieck，2011：《精益軟件開發管理之道》，機械工業出版社

[2]希布斯（Hibbs，C.）、（美）朱（Jewett，J.）、（美）沙利文（Sullivan，M.），2009：《精益軟件開發藝術》，電子工業出版社

[3]David J.Anderson，2014：《看板方法：科技企業漸進變革成功之道》，華中科技大學出版社

[4]百度百科，http：//baike.baidu.com/