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敏捷软件开发（agile software development），又称敏捷开发，是从20世纪90年代开始逐渐引起广泛关注的一些新型软件开发方法，它是一类轻量级的软件开发方法，提供了一组思想和策略来指导软件系统的快速开发并响应用户需求的变化。

随着软件交付周期的日益加快，迭代式敏捷开发方法渐成标准，已经成为大多数软件开发团队的必选项。迭代对整个团队的需求、架构、协同及测试能力都提出了更高的要求，敏捷可以被看成是迭代式开发的一种导入方式，只不过敏捷的范围其实比迭代化开发更大一些。

简单地说，敏捷开发是一种以人为核心、迭代、循序渐进的开发方法。在敏捷开发中，软件项目的构建被切分成多个子项目，各个子项目的成果都经过测试，具备集成和可运行的特征。换言之，就是把一个大项目分为多个相互联系但也可独立运行的小项目，并分别完成，在此过程中软件一直处于可使用状态。

敏捷方法有很多，包括 Scrum、极限编程、功能驱动开发以及统一过程（RUP）等。这些方法本质上是一样的。敏捷开发小组主要的工作方式可以归纳为以下5种。

1.敏捷小组作为一个整体工作

项目取得成功的关键在于，所有项目参与者都把自己看成朝向一个共同目标前进的团队的一员。一个成功的敏捷开发小组应该具有“我们一起参与其中”的思想，“帮助他人完成目标”这个理念是敏捷开发的根本管理文化。当然，尽管强调一个整体，小组中应该有一定的角色分配布的全部工作，因为迭代的结果并不是真正发布产品。

4.敏捷小组关注业务优先级

敏捷开发小组从两个方面显示出它们对业务优先级的关注。首先，它们按照产品所有者制定的顺序交付功能，而产品所有者一般会按照组织在项目上的投资回报大化的方式来确定优先级，并且把它组织到产品发布中去。要达到这个目的，需要综合考虑开发小组的能力以及所需功能的优先级来建立发布计划。在编写功能的时候，需要使功能的依赖性小化。功能之间完全没有依赖是不太可能的，但把功能依赖性控制在低程度还是相当可行的。

5.敏捷小组检查与调整

每次新迭代开始，敏捷小组都会结合上一次迭代中获得的新知识做出相应调整。如果认为一些因素可能会影响计划的准确性，也可能更改计划。迭代开发是在变与不变中寻求平衡，在迭代开始的时候寻求变，而在迭代开发期间不能改变，以期集中精力完成已经确定的工作。由于一次迭代的时间并不长，所以使得稳定性和易变性能够得到很好的平衡。在两次迭代期间改变优先级甚至功能本身，对于项目投资大化是有益处的。从这个观点来看，迭代周期的长度选择就比较重要了，因为两次迭代之间是提供变更的机会，周期太长，变更机会就可能失去；周期太短，则会发生频繁变更，而且分析、设计、编码、测试这些工作都不容易做到位。综合考虑，对于一个复杂项目，迭代周期选择4周还是有道理的。

1.4.2 开放计算

随着互联网的不断发展和普及，软件工程开放式计算有了技术基础，更多的开放式资源使得软件工程有效地集成，在软件开发标准上形成了互联互通，对于文化、语言来说有所打破，真正地实现了软件开发的协作交流。Linux、Jazz、Android 等软件的开源，对于开）消费类电子产品与人们的生活更加息息相关，小的免费软件、小型桌面游戏的出现等，使得需要的软件开发人员数量急剧增长（组织形态是大量的小规模开发团队）。在这一因素以及降低成本的压力下，开发外包变得非常普及。

（4）项目构建工具，资源依赖更加自动化，系统开发也不需要从零开始，而是利用业内的免费框架进行二次开发。

1.4.3 云计算

云计算（cloud computing）被称为继个人计算机、互联网之后的第三次信息化革命，它是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。云计算是一种理念，是旧瓶子装新酒，它实际上是分布式技术、服务化技术、资源隔离和管理技术（虚拟化）的融合。

到底什么是云计算呢？不同的组织从不同的角度给出了不同的定义。例如：

一种计算模式。把IT资源、数据、应用作为服务通过网络提供给用户（如IBM公司）。

一种基础架构管理方法论。把大量的高度虚拟化的资源管理起来，组成一个大的资源池，用来统一提供服务（如IBM公司）。

以公开的标准和服务为基础，以互联网为中心，提供安全、快速、便捷的数据存储和网络计算服务（如Google公司）。

现阶段广为接受的是美国国家标准与技术研究院（NIST）定义，即云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。

通俗意义上的云计算往往包含的内容。开发者利用云API开发应用，然后上传到云上托管，并提供给用户使用，而不关心云背后的运行维护和管理以及机器资源分配等问题。放计算来说有了充分的促进，对于软件开发格局有所改变，并且随着互联网的不断普及和发展，对于软件开发计算来说迎来了前所未有的机遇，网络连接了原本分散的开发人员，真正地实现了在基础框架下的集体智慧的升华，能够更高效有序地开发出的产品级软件。

开放计算主要融合了“开放标准”“开放架构”和“开源软件”三个方面。通过坚持“开放标准”，不同企业开发和使用的软件可以互连互通，不同的软件工程工具能够更好地集成，不同国界和不同文化能够更好地协作交流，用户的投资能够得到很好的保证，正是它为全球化趋势奠定了重要基础；“开放架构”通过一组开放的架构标准和技术，有效地解决了商业模式的创新对IT灵活性要求的增加和现有IT环境的复杂度之间的矛盾，次使IT和业务走得如此之近，其典型代表包括SOA、REST等；而“开源软件”不但书写了Linux、Eclipse、Jazz等一个又一个的神奇故事，而且有效地促进了开放标准的发展，同时有效利用社区驱动的开发与协作创新，优化软件设计中的网络效应，开源软件越来越被中小企业和个人用户所认可。

开源软件大量出现，软件外包将更加普及，主要特点如下。

（1）计算能力的增强，集成开发环境更加智能，获取现成的类库更加方便，应用软件开发变得更加容易。

（2）加上软件本身一次性投资的特点，很多的场合甚至可以使用软件替代硬件，使得软件开发需求增加。，各种敏捷开发方法角色的起名方案可能不同，但原则基本上是一样的。

2.敏捷小组按短迭代周期工作

在敏捷项目中，开发小组根据需要定义开发过程，在初始阶段可以有一个简短的分析、建模、设计。项目真正开始后，每次迭代都会进行同样的工作（分析、设计、编码、测试等）。迭代是受时间框限制的，也就是说即使放弃一些功能也必须结束迭代。迭代的时间长度一般是固定的，时间框设定较短，大概是 2～4周。

3.敏捷小组每次迭代交付一些成果

开发小组在一次迭代中要把一个以上的不太**的需求声明，经过分析、设计、编码、测试，变成可交付的软件（称为功能增量）。当然并不需要把每次迭代的结果交付给用户，但目标是可以交付，这就意味着每次迭代都会增加一些小功能，但增加的每个功能都要达到发布质量。每次迭代结束的时候让产品达到可交付状态十分重要，但这并不意味着要完成发

从20世纪六七十年代的结构化软件开发技术到近的面向对象技术，从、第二代语言到第四代语言，人们已经充分认识到：方法比气力更有效。采用先进的技术既可以提高软件开发的效率，又可以减少软件维护的成本。

5.结果应能清楚地审查

软件是一种看不见、摸不着的逻辑产品。软件开发小组的工作进展情况可见性差，难以评价和管理。为更好地进行管理，应根据软件开发的总目标及完成期限，尽量明确地规定开发小组的责任和产品标准，以使所得到的标准能清楚地审查。

6.开发小组的人员应少而精

开发人员的素质和数量是影响软件质量和开发效率的重要因素，开发人员应该少而精。这一条基本原理基于两点原因：高素质开发人员的效率比低素质开发人员的效率要高几倍到几十倍，开发工作中犯的错误也要少得多；当开发小组为N人时，可能的通信信道为N（N-1）/2，可见随着人数N的增大，通信开销将急剧增大。

7.承认不断改进软件工程实践的必要性

遵从上述七条基本原理，就能够较好地实现软件的工程化生产。但是，它们只是对既有经验的总结和归纳，并不能保证赶上技术不断前进发展的步伐。因此，Boehm提出应把承认，不断改进和提升软件质量。但是优化是一个多目标的优决策，在不可能使所有目标都达到优时，需要进行折中来实现整体的优。

Wasserman 规范给出了对软件工程发展有重大影响的若干技术，这些技术分别是抽象、软件建模方法、用户界面原型化、软件体系结构、软件过程、软件复用、度量、工具和集成环境。其中，抽象是一种降低复杂性的处理方法；软件建模方法可以帮助工程师理解和刻画系统的分析和设计结果，便于开发人员进行沟通和交流；用户界面原型化可以克服需求难以确定的困难；软件体系结构对产品质量是至关重要的；软件过程、软件复用和度量都是工程方法的组成部分；工具和集成环境对于提高软件开发效率是必不可少的。

Wasserman 指出，上述八个技术变化中的任何一个都对软件开发过程有着重大的影响，它们合在一起，改变了我们的工作方式。

在软件工程中，软件的可靠性是软件在所给条件下和规定时间内，能完成所要求的功能的性质。软件工程的软件可靠性理论及其评价方法，是贯穿整个软件工程各个阶段所必须考虑的问题。

软件工程的目标在于研究一套科学的工程化方法，并与之相适应，发展一套方便的工具与环境，供软件开发者使用。建立了各种软件工具箱，支持软件开发的全过程。更进一步，人们将用于开发软件的软、硬件工具和软件工程数据库（包括分析、设计、编码和测试等重要信息的数据结构）集成在一起，建立集成化的计算机辅助软件工程CASE。

现在开源的工具非常多，贯穿于整个开发过程。具体来说，软件建模工具可以支持建立系统的需求和设计模型；软件构造工具包括程序编辑器、编译器、解释器和调试器；软件测试工具可以帮助人们分析代码质量，执行软件测试和评价产品的质量；在软件维护阶段，一些代码分析工具和重构工具，可以帮助人们理解和维护代码。除此之外，还有一些软件工程管理工具，帮助人们有效管理开发过程，控制代码的更改，支持团队进行协作开发。

软件过程贯穿于软件开发的各个环节，它定义了方法使用的顺序、可交付产品（文档、报告以及格式）的要求、为保证质量和协调变化所需要的管理以及软件开发过程各个阶段完成的标志。

软件开发过程一般包括一系列基本的开发活动，这些活动将用户的需求转化为用户满意的产品。通过对开发过程中各个活动环节质量的有效控制，来保证终产品的质量。首先要研究和定义用户的问题；确定和分析用户的实际需求；设计整个系统的总体结构；编程实现

顾名思义，软件工程就是把工程化的方法应用到软件之中，是一门研究如何用系统化、规范化、数量化等工程原则和方法去进行软件的开发和维护的学科。人们曾经对“软件工程”给过许多定义，下面是两个比较典型的。

1968年NATO会议上提出：“软件工程是为了经济地获得可靠的和能在实际机器上高效运行的软件，而建立和使用完善的工程原理。”这个定义不仅指出了软件工程的目标是经济地开发出高质量的软件，而且强调了软件工程是一门工程学科，它应该建立并使用完善的工程原理。

1993年IEEE进一步给出了一个更全面更具体的定义：“软件工程是①将系统化的、规范的、可度量的方法应用于软件的开发、运行和维护的过程，即将工程化应用于软件中；②对①中所述方法的研究。”

1.2.2 软件工程的发展

统计数据表明，大多数软件开发项目的失败，并不是由于软件开发技术方面的原因。它们的失败是由于不适当的管理造成的。遗憾的是，尽管人们对软件项目管理重要性的认识有所提高，但在软件管理方面的进步远比在设计方法学和实现方法学上的进步小，至今还提不出管理软件开发的通用指导原则。

在软件的长期发展中，人们针对软件危机的表现和原因，经过不断的实践和总结，越来越认识到：按照工程化的原则和方法组织软件开发工作，是摆脱软件危机的一条主要出路。软件工程的发展大概经历了4个阶段。

（1）1968年以前，属于软件工程的史前阶段。在这个时期，没有什么工程化的开发方法可循，更多的是个人作坊式的开发。当时的软件几乎都是为每个具体应用而专门编写的，编写者和使用者往往是同一个或同一组人。这些个体化的软件设计环境，使软件设计成为在人们头脑中进行的一个隐含过程，后除了程序清单外，没有其他文档资料保存下来。于是20世纪60年代末，爆发了软件危机。

（2）从1968年开始，一直到20世纪80年代末，软件工程进入了一个新的时期。1968年提出了“软件工程”的概念。瀑布模型成为软件开发的经典模型，整个软件开发过程被划分成需求、设计、编码、测试等不同阶段，并且这些阶段都是严格按照线性的方式执行的。

（3）从1983年到1995年，人们逐步意识到过程质量对产品质量的重大影响。这个时期面向对象的方法和软件过程改进运动逐渐盛行，提出了CMM/ISO9000/SPICE等质量标准体系。

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