軟件工程思想-維護(hù)與再生工程

維護(hù)與重策劃，總有一天你也不得不對(duì)它維護(hù)?！痹陔娦?、金融等領(lǐng)域，有些軟件系可少的。節(jié)將介紹“軟件維護(hù)的常費(fèi)用嚇一跳，但軟件維護(hù)的代爭(zhēng)力，卻又無(wú)法靠維護(hù)來(lái)實(shí)行全部或者部分的改造，這種活動(dòng)叫重策劃 (Reengineering)。節(jié)將解釋什么是重策劃，并論述重策劃的三種類型：重構(gòu) (Restructure)、逆向工程(ReverseEngineering)和前向工程(ForwardEngineering)。對(duì)軟件而言，“維護(hù)”是個(gè)不太直觀的術(shù)語(yǔ)，因?yàn)檐浖a(chǎn)品在重復(fù)使用時(shí)不會(huì)被磨損，并不需要進(jìn)行像對(duì)車輛或電器那樣的維護(hù)。軟件維護(hù)是人們對(duì)既豐富多彩又會(huì)令人心酸的活動(dòng)的統(tǒng)稱。其中豐富多彩的活動(dòng)是指那些反映客觀世界變化、能使軟件系統(tǒng)更加完善的修改和擴(kuò)充工作。令人心酸的活動(dòng)是指那些永無(wú)修止、并且改了舊錯(cuò)卻引起新錯(cuò)讓人工作。一些學(xué)者將軟件維護(hù)劃分為主要的三類：糾錯(cuò)性維護(hù)(Correctivemaintenance)、適應(yīng)性維護(hù)(Adaptivemaintenance)和完善性維護(hù)(Perfectivemaintenance)： (1)糾錯(cuò)性維護(hù)。由于前期的測(cè)試不可能揭露軟件系統(tǒng)中所有替在的錯(cuò)誤，用戶在使用軟件時(shí)仍將會(huì)遇到錯(cuò)誤，診斷和改正這些錯(cuò)誤的過(guò)程稱為糾錯(cuò)性維護(hù)。 (2)適應(yīng)性維護(hù)。由于新的硬件設(shè)備不斷推出，操作系統(tǒng)和編譯系統(tǒng)也不斷地升級(jí)，為了使軟件能適應(yīng)新的環(huán)境而引起的程序修改和擴(kuò)充活動(dòng)稱為適應(yīng)性維護(hù)。 (3)完善性維護(hù)。在軟件的正常使用過(guò)程中，用戶還會(huì)不斷提出新的需求。為了滿足用戶新的需求而增加軟件功能的活動(dòng)稱為完善性維護(hù)。Lientz和Swanson調(diào)查發(fā)現(xiàn)(1980年)，完善性維護(hù)約占65%，適應(yīng)性維護(hù)約占心具體的比例，心里有數(shù)即可。一些因素將導(dǎo)致維護(hù)工作變得困難：(1)軟件人員經(jīng)常流動(dòng)，當(dāng)需要對(duì)某些程序進(jìn)行維護(hù)時(shí)，可能已找不到原來(lái)的開發(fā)人員。只好讓新手去“攻讀”那些程序。 (2)人們一般難以讀懂他人的程序。在勉強(qiáng)接受這類任務(wù)時(shí)，心里不免嘀咕：“我又不是他肚子里的蟲子，怎么知道他如何編程?！?(3)當(dāng)沒有文檔或者文檔很差時(shí)，你簡(jiǎn)直不知道如何下手。 (4)很多程序在設(shè)計(jì)時(shí)沒有考慮到將來(lái)要改動(dòng)，程序之間相互交織，觸一而牽百。即使有很好的文檔，你也不敢輕舉妄動(dòng)，否則你有可能陷進(jìn)錯(cuò)誤堆里。 (5)如果軟件發(fā)行了多個(gè)版本，要追蹤軟件的演化非常困難。 (6)維護(hù)將會(huì)產(chǎn)生不良的副作用，不論是修改代碼、數(shù)據(jù)或文檔，都有可能產(chǎn)生新的錯(cuò) (7)維護(hù)工作毫無(wú)吸引力。高水平的程序員自然不愿主動(dòng)去做，而公司也舍不得讓高水平的程序員去做。帶著低沉情緒的低水平的程序員只會(huì)把維護(hù)工作搞得一塌糊涂。素軟件維護(hù)是既破財(cái)又費(fèi)神的工作?？吹靡姷拇鷥r(jià)是那些為了維護(hù)而投入的人力與財(cái)力。而看不見的維護(hù)代價(jià)則更加高昂，我們稱之為“機(jī)會(huì)成本”，即為了得到某種東西所必須放棄的東西[Mankiw1999]。把很多程序員和其它資源用于維護(hù)工作，必然會(huì)耽誤新產(chǎn)品的開發(fā)甚至?xí)适C(jī)遇，這種代價(jià)是無(wú)法估量的。影響維護(hù)代價(jià)的非技術(shù)因素主要有： (1)應(yīng)用域的復(fù)雜性。如果應(yīng)用域問(wèn)題已被很好地理解，需求分析工作比較完善，那么維護(hù)代價(jià)就較低。反之維護(hù)代價(jià)就較高。 (2)開發(fā)人員的穩(wěn)定性。如果某些程序的開發(fā)者還在，讓他們對(duì)自己的程序進(jìn)行維護(hù)，那么代價(jià)就較低。如果原來(lái)的開發(fā)者已經(jīng)不在，只好讓新手來(lái)維護(hù)陌生的程序，那么代價(jià)就 (3)軟件的生命期。越是早期的程序越難維護(hù)，你很難想象十年前的程序是多么的落后 (設(shè)計(jì)思想與開發(fā)工具都落后)。一般地，軟件的生命期越長(zhǎng)，維護(hù)代價(jià)就越高。生命期越短，維護(hù)代價(jià)就越低。 (4)商業(yè)操作模式變化對(duì)軟件的影響。比如財(cái)務(wù)軟件，對(duì)財(cái)務(wù)制度的變化很敏感。財(cái)務(wù)制度一變動(dòng)，財(cái)務(wù)軟件就必須修改。一般地，商業(yè)操作模式變化越頻繁，相應(yīng)軟件的維護(hù)代影響維護(hù)代價(jià)的技術(shù)因素主要有： (1)軟件對(duì)運(yùn)行環(huán)境的依賴性。由于硬件以及操作系統(tǒng)更新很快，使得對(duì)運(yùn)行環(huán)境依賴性很強(qiáng)的應(yīng)用軟件也要不停地更新，維護(hù)代價(jià)就高。(2)編程語(yǔ)言。雖然低級(jí)語(yǔ)言比高級(jí)語(yǔ)言具有更好的運(yùn)行速度，但是低級(jí)語(yǔ)言比高級(jí)語(yǔ)言難以理解。用高級(jí)語(yǔ)言編寫的程序比用低級(jí)語(yǔ)言編寫的程序的維護(hù)代價(jià)要低得多(并且生產(chǎn)率高得多)。一般地，商業(yè)應(yīng)用軟件大多采用高級(jí)語(yǔ)言。比如，開發(fā)一套Windows環(huán)境下的信息管理系統(tǒng)，用戶大多采用VisualBasic、Delphi或PowerBuilder來(lái)編程，用VisualC++的就少些，沒有人會(huì)采用匯編語(yǔ)言。(3)編程風(fēng)格。良好的編程風(fēng)格意味著良好的可理解性，可以降低維護(hù)的代價(jià)。(4)測(cè)試與改錯(cuò)工作。如果測(cè)試與改錯(cuò)工作做得好，后期的維護(hù)代價(jià)就能降低。反之維護(hù) (5)文檔的質(zhì)量。清晰、正確和完備的文檔能降低維護(hù)的代價(jià)。低質(zhì)量的文檔將增加維護(hù)的代價(jià)(錯(cuò)誤百出的文檔還不如沒有文檔)。重策劃主要出于如下愿望：(1)在商業(yè)上要提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力；(2)在技術(shù)上要提高產(chǎn)品的質(zhì)量。但這種愿望無(wú)法靠軟件的維護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，因?yàn)椋?1)軟件的可維護(hù)性可能極差，實(shí)在不值得去做；(2)即使軟件的可維護(hù)性比較好，但也只是治表不治本。重策劃干脆對(duì)已有軟件進(jìn)行全部或部分的改造，賦予軟件新的活力。在對(duì)待一個(gè)不良之徒時(shí)，可以進(jìn)行思想教育并給予他關(guān)心和幫助，這種方式類似于“軟件維護(hù)”；也可以把他關(guān)進(jìn)監(jiān)獄，送去勞改，這種方式相當(dāng)于軟件的“重策劃”；如果此人壞透頂了，就斃掉算了。重策劃與維護(hù)的共同之處是沒有拋棄原有的軟件。如果把維護(hù)比作“修修補(bǔ)補(bǔ)”，那么重策劃就算是“痛改前非”。重策劃并不見得一定比維護(hù)的代價(jià)要高，但重策劃在將來(lái)獲取的利益卻要比通過(guò)維護(hù)得到的多。重策劃主要有三種類型：重構(gòu)、逆向工程和前向工程。使軟件符合新的要求。重構(gòu)通常并不改造一些模塊和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。重構(gòu)的一些好處(1)使軟件的質(zhì)量更高，或使軟件順應(yīng)新的潮流(標(biāo)準(zhǔn))。(2)使軟件的后續(xù)(升級(jí))版本的生產(chǎn)率更高。(3)降低后期的維護(hù)代價(jià)。件廠商總想弄到競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造“奧秘”。但是又得不到現(xiàn)成的檔案，只好拆卸對(duì)手的產(chǎn)品并進(jìn)行分析，企圖從中獲取有價(jià)值的東西。我的很多同學(xué)從事集成電路設(shè)計(jì)工作，他們經(jīng)常解剖國(guó)外