軟件架構引言之項目管理的問題（轉）

軟件架構引言之項目管理的問題


很多朋友都有過或者正在管理一個或者多個軟件項目，那麼我的文章就從這個問題開始：如果單純從表象來說，軟件項目管理過程中暴露的最大問題是什麼？


不同的人的會有不同的答案，但是大致這樣的答案我想大部分人都是會認可的，那就是“進度拖延”。進度拖延當然是表象之一了，其他諸如質量不過關、功能不完整等等，我覺得都是和進度拖延密切相關的。很多項目經理都想去做那些認爲是十分必要的事情，比如計劃、測試等，但是“沒有時間”。爲什麼會沒有時間？等到項目總結的時候，我們總會羅列出一大堆的理由試圖來說服自己，說服公司甚至說服客戶。但是如果限定項目經理只從自己身上找原因的話，我想問題就不難找了。


這裏，我用“豐田”的“五次爲什麼”方法來問這個問題，以及我覺得可能的回答：

一、爲什麼項目進度會拖延？因爲沒有按照項目計劃進行！

二、爲什麼不按照項目計劃執行？因爲進度總會有拖延，緩衝時間總會被用光。

三、爲什麼在計劃時候不規劃得更細更貼近現實一些呢？再細也總有額外的工作出現。

四、爲什麼不充分評估每一個工作，讓預料之外的工作儘可能少呢？因爲確實無法評估下去了，很多認爲是原子級的工作都會產生出各種問題。

五、沒有可以參考的其他項目的項目計劃嗎？因爲兩個項目的不同點太多，很難重用。


問到這裏，我想一般項目的核心問題也就顯露在我們的面前。現在先不去談論這個問題，我們用幾個簡單的例子讓他更生動一些。


我們用一個非軟件的事情舉例，讓大家爲這個例子作一個詳細的項目計劃並評估出最精確的時間。


例子1：請大家評估各自把我的這篇文章重新打一遍的時間。

這個例子最簡單了，拿我自己來說，我打字速度爲每分鐘30個漢字，所以這篇文章重新打一遍的時間就是文章的總字數3000/30=100分鐘。加上中間休息的時間，最多就是120分鐘。


答案相當準確，我想也不會有太多人有異議，但是下一個例子可能就有些不一樣了。

例子2：請大家解開下列的方程式：x2+px+q=0, p=2, q=1

初中的方程式阿，但是很多人可能忘記它的通用求解公式了，不過我們假設大家都知道這個求解公式：-p/2±sqrt(p2/4-q)。評估時間的時候我們首先要知道我們打開計算器的時間，輸入數據的時間，抄錄結果，並且爲了保證計算準確，我們需要進行驗算。嗯，這樣估算時間的權威性恐怕不如例子1那樣令人信服了，而且我們經常需要因爲算錯而重新計算，超時恐怕很難會避免。


例子3：請大家按照我的引言，結合自己的項目實踐，重新寫一篇吧。

嚯！如果誰能準確估算這個時間，就應該是高手了。看看我們爲了完成例子3需要我們作多少事情吧：制定寫作提綱，勾畫寫作內容，評估打字速度和每一個內容的量…依我看，不用計算了，計算再多，這個工作的進度依然會被拖延。


這三個例子有區別嗎？當然有！例子1的估算方法大家都掌握，而且執行過程中的變數最少，因爲並不需要我們去做任何的探索過程（猜某個字的五筆字型不算，至少我用微軟拼音）。例子2的不同點是解題的方法需要外部因素的介入，而且這個技術並不是每個人都掌握（或者記得），最重要的特點是每一個步驟我們都需要去估算它完成所需要的時間，如果我們已經計算過一次了，當然第二次就會估算的更準確一些。可是現實生活中的項目很少會給你機會重新做一遍。當你完成項目之後，跟這個特定項目相關的各種方法也就失去了它的作用，它唯一的價值就是潛入你的記憶中，成爲所謂的“項目經驗”，而這個“經驗”也常常會在下一個項目水土不服。相比而言，例子2好歹是一些看得見摸得着的動作，評估起來也會有一點依據，而例子3則幾乎是一個純粹的大腦運動，要讓大家憑空組裝成一篇好看的文章，我看這個進度要估算也太難了，誰知道爲了一個內容，我們要反覆推敲甚至發呆多少時間呢？！


我們把話題拉回到篇首的五次爲什麼上來。軟件項目甚至其他項目能夠按時完成的最主要一點就是要做好“計劃”，能否規劃一個符合實際的項目計劃，是項目成敗最大的晴雨表。


要讓項目計劃貼近現實，首先我們需要把項目中所有的工作都羅列出來，然後把每一個步驟地工作進行細分，以致細分到“原子級”，也就是不能再分的程度，從軟件項目來看，就是分到“文件”，分到“類”甚至分到“函數”級別。然後對這些“原子級別”的工作進行評估時間，累計綜合，最後乘上一個係數（一般是2），就是最終項目所要花費的時間了


說起來容易，做起來難！光是要求把工作細分到原子級，就已經足以讓一大批項目經理當場暈倒了。


我們再回來看例子2，如果解題的人忘記了這個求解的公式的話，前面估算的進度是否需要調整呢？回答是肯定的。這樣的時間計算就需要考慮尋找資料的時間，只要找到公式，計算出結果就不是問題了，而找公式所花費的時間，在有通暢的網絡連接情況下，包括網絡搜索、詢問同事等等方法，一個小時足矣！


如果說光是找一個公式就需要額外的一個小時的話，把例子2的題目修改成計算“傅立葉”

變換（非編程計算）又需要多少時間呢？顯然跟解二元一次方程又不是一個數量級的工作了，我們除了尋找資料之外，大部分人還需要學習，沒有高等數學基礎的人恐怕更需要加入“研究”了。


從例子2就可以總結出如下幾個現象：工作與工作之間可以有層次關係的，一個看似很簡單的工作，很可能會隱含着巨大的工作量，在某些先決條件沒有或者準備不足的情況下尤其如此。要準確估算一個工作所用的時間，首先我們就要把“摺疊”起來的“工作樹”儘可能完全“展開”，其次就必須要遏制工作中的“學習”、“研究”甚至“查詢搜索”的工作量。總之，在實際項目開展的時候，就要儘可能讓所有的工作都是單純的，可以預測的，並且儘可能排除那些不可控、不可靠的因素。


換句話說，項目的每一個工作與時間的關係都必須是“線性”的。如果實在不能排除“非線性”的工作，也必須在“可控”的範圍內，項目內部不允許有“不可控”的“非線性”因素存在。


一句話： 腦筋動得越多，事情做得越慢！


到底項目中究竟有多少因素是屬於“不可控”呢？哪些又是屬於“可控”的？哪些屬於“線性”因素？要回答這個問題，我們首先來看一下我們目前的軟件開發方式和流程吧：

（一）接單簽訂合同

（二）需求調研、分析

（三）架構設計、概要設計

（四）詳細設計

（五）編碼、測試

（六）交付、維護

大致六個步驟，其中三四五是和我們談得開發過程相關聯（其他部分我會在以後的系列文章中討論）。首先我們看第三點和第四點，他們統稱爲“設計”，參考文獻2中給出的“設計”階段的目標是解決四方面的問題：數據結構，軟件體系結構，過程細節，接口性質。


有經驗的讀者我想已經看出來了，傳統的“設計”所解決的問題，有相當一部分應該歸納爲現在的“架構”範圍內。軟件架構涉及的範圍主要包括如下：

（一）應用程序的層次劃分（比如界面層，存儲層等），

（二）部分應用程序模塊的劃分（比如初始化模塊，配置模塊，權限模塊等），

（三）部分應用程序模塊的實現（權限、用戶、組織機構管理等），

（四）函數庫的實現，

（五）各模塊、層之間的相互關係和通訊機制，

（六）相關的部分數據結構定義。

如此可見，上文中的第三和第四點最重要和最基礎的工作基本就在“架構”範圍內，剩下的工作，基本就是跟具體業務相關的了。


在上文的三個“xx設計”中，架構設計的時間最難控制和估算，概要設計和詳細設計因爲就是直接從需求條目演化而來，而且容易細化（以後我會有文章專門討論），所以雖然也是屬於“設計”這種“非線性”工作，但是“可控性”要比“架構”強很多。從個人的項目維護經驗來看，維護過程中產生的問題，有相當一部分是因爲用戶需求突破了原先架構的能力所致，而正是這種問題，纔是拖延時間最長，引起客戶反映最強烈，也是維護人員最痛苦最頭痛的問題。因此，“架構設計”我把它歸類到“非線性”工作中，而且是“難點”工作。


我看到很多的公司軟件部門都叫做“研發部”，用英文說就是research and development的部門，但是我很少看到有公司把research和development分開做兩個部門的。這有什麼關係呢？從上文我們可以看到，研究是一種非常耗費資源的工作，而且風險（尤其是技術風險）很大，很可能因爲一個小技術難題不能突破而導致整個架構推翻重來，而開發的風險則要小得多，可控得多；另外一個大的區別就是研究並不直接創造價值，而開發則跟公司的收入密切相關。基於這兩個理由，就足夠把“研究”和“開發”完全分開成兩個部門了。其他當然還有許多的區別，比如考覈方式等。


分開之後的工作如何分配？很簡單，就是把“軟件架構”和其他有難度的“非線性”工作統統交給高手雲集的“研究”部門去做；具體項目相關的業務和實現（“線性”的工作）交由“開發”部門去做，因爲他們對技術要求不高，而且成本較低。說到這裏，我是不是在主張每一個公司都需要專人去“研究”技術呢？恰恰相反，我主張大部分公司都不需要設立“研究”部門，至少大部分公司不要去研製甚至試圖研製所謂“自己的”軟件架構。因爲軟件架構相比具體業務有一定的獨立性，並沒有一種“特別適合”於某類業務的“軟件架構”存在，即使有，它也是應該經過N個項目的M年考驗之後纔會出現（N*M>10年）。我相信SAP會有這樣的架構，但是國內公司基本不會有（也許有，但是請大家理解我的懷疑）。現在市面上有很多開源的架構存在，選一個吧，然後去培訓你的員工，不斷地培訓，指導他們能夠熟練地將這個架構應用到項目中去爲止，即使這樣，你的總花費也還遠遠小於請一個“高手”開發一個失敗架構的投入。


如何來選擇一個現成的架構已經不在文章討論範圍之內了，因爲我接下來要談的是“如何開發一個自己的架構”，不過也不用慌，如果你的開發語言是java的話，那麼恭喜你，很多好用的開源架構都是java的，比如spring MVC，struts/webwork，tapestry；如果你用的是.net平臺，那麼微軟已經幫你做了一個淺層的封裝，或者乾脆用.net的petshop或者Duwamish的架構就可以了