從軟件工程角度分析大項目的困境與解決

黃翔

摘 要：一般情況下，只有親身參與過大項目的開發(fā)，經(jīng)歷過大團隊，才能感受為什么軟件工程很重要，又很難做對。軟件開發(fā)有一個難題，叫做“擴展”（scaling），即怎樣服務更多的用戶，并發(fā)用戶數(shù)上升一個數(shù)量級，軟件就必須重構(gòu)，大量問題隨之產(chǎn)生。本文利用軟件工程的思維研究、如何擴展軟件和團隊，適應大項目的需要，對大項目的困境做出分析研究并提出相應解決方法。

關鍵詞：軟件工程;代碼解耦;團隊解耦

一、引言

大項目的技術(shù)難度高，管理難度更高，而且大團隊的生產(chǎn)率往往很低，行動緩慢。

只有親身參與過大項目的開發(fā)，經(jīng)歷過大團隊，才能感受為什么軟件工程很重要，又很難做對。

軟件開發(fā)有一個難題，即擴展，怎么樣服務更多的用戶，10000個并發(fā)用戶，跟有10個并發(fā)用戶，這是完全不同的概念，哪怕功能完全相同，背后的實現(xiàn)是完全不一樣的。并發(fā)用戶數(shù)上升一個數(shù)量級，軟件就必須重構(gòu)，大量問題隨之產(chǎn)生。

二、大項目的困境分析

一個典型的大型軟件項目，開發(fā)過程通常是最開始的時候，它是一個小項目，開發(fā)人員就是兩三個人，甚至可能只有一個人。產(chǎn)品比較簡單，功能很有限。第一版發(fā)布后，拿給客戶使用，反響不錯。客戶要求的新功能，能夠很快開發(fā)出來，Bug 修補也很快，因為早期客戶往往可以與開發(fā)人員直接溝通，快速反饋。

公司于是決定投入更多人員，開發(fā)這個項目。團隊慢慢變大了，軟件開始變得復雜，開發(fā)速度逐漸變慢了，2.0 版花費的時間比預期要長一點。Bug 的修復難度開始增加。總之，新功能的開發(fā)日程變久了。

公司的自然反應是進一步擴充團隊。但是更多的新成員其實會降低其他人的生產(chǎn)率，一個普遍現(xiàn)象是團隊規(guī)模越大，每個人的平均生產(chǎn)率越低。

幾年以后，代碼逐漸老化，復雜性不斷增加，項目開始停滯不前，最終這個項目成為技術(shù)債務，等待被新項目替換。

產(chǎn)生上述困境的其根本原因有兩個，其一就是代碼復雜度，隨著代碼量的增長，單個開發(fā)者想要理解整個代碼庫，變得越來越困難，不真正理解系統(tǒng)，過時的代碼開始累積，技術(shù)債務就這樣出現(xiàn)了。其二就是團隊問題，隨著團隊成員的增加，交流成本開始指數(shù)式上升。如果整個團隊有 n 個程序員，為了了解其他人的工作，你需要跟 n - 1 個人逐一交流，那么整個團隊的交流路徑總數(shù)就是 n * （n - 1） / 2。這意味著，交流成本的增長速度是人員增長速度的平方，團隊人數(shù)越多，協(xié)同的難度就越大。不管怎么做，大型組織都很難保持所有成員的積極參與。

三、軟件工程的解決辦法

大項目的開發(fā)效率不高根本原因是軟件規(guī)模的增長，必然使得代碼和團隊變得笨重。解決這個問題就需要從代碼和團隊兩方面去解決。

從軟件工程的角度進行代碼解耦，將軟件解耦，拆分成組件或者模塊，防止各個部分緊密地耦合在一起。每個組件和模塊，都可以獨立開發(fā)，通過公開的接口被其它部分調(diào)用，每個部分都可以單獨重構(gòu)，不擔心影響到其他部分。

從軟件工程的項目管理的角度去進行團隊解耦，把人員分開。首先，每個子團隊都可以獨立運作，不依賴外部人員。人數(shù)不宜過多，每個子團隊最好不要超過5個人。其次，子團隊內(nèi)部的運作，不需要被外部知道。最后，子團隊之間的協(xié)調(diào)，應該按照公開的協(xié)議和規(guī)則，最好能夠自動完成，避免私下協(xié)商。

四、結(jié)束語

很多大團隊按照人員角色分組，比如架構(gòu)組、開發(fā)組、DBA 組、測試組、工程組等等，這是錯誤的。這樣完全沒有解耦。正確做法是按照軟件的業(yè)務功能分組，每組負責一個全流程的軟件大功能，設計、編碼、測試、部署、支持等人員都在同一組。這樣才能做到解耦，以及獨立的交付和重構(gòu)。另外軟件架構(gòu)師的角色也很重要，保障各種服務與整個系統(tǒng)運行狀況之間的協(xié)議和通信，保證代碼和團隊可以正確解耦。

本文通過對大項目的問題的分析并提出解決方法。著手從代碼復雜度和團隊管理兩個方面闡述了大項目解決方法。

參考文獻：

[1]趙俊，石春. 探究軟件開發(fā)進程中項目管理與軟件工程的結(jié)合[J]. 電腦知識與技術(shù)，2020，16（11）：82-83

[2]崔萌萌，安強. 項目管理對軟件工程開發(fā)的必要性研究[J]. 科技風，2017（17）：65. DOI：10.19392/j.cnki.1671-7341.201717057..

[3]周競亮. 軟件工程在大型工程管理系統(tǒng)開發(fā)中的實踐[J]. 人民長江，2009，40（17）：86-88. DOI：10.3969/j.issn.1001-4179.2009.17.030.