开发高质量软件的优秀实践

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开发高质量软件的优秀实践

2023-07-07 21:38:15 来源：今日头条

开发一流软件的最佳实践，包括计划、编码、测试和协作等关键方面，以确保高质量的结果。

作为开发者，你最担心的可能是开发出有bug的软件。这种担心来自于对即使是代码中的一个小错误或疏忽可能导致严重后果的认识，比如系统故障、数据丢失或安全漏洞。因此，我们想象你会不知疲倦地努力降低这类错误的可能性，写出清晰有效的代码，并进行详尽的测试。

(资料图片仅供参考)

然而，你是否知道你可以很大程度上减少此类错误的风险，并确保你的软件符合高标准，给用户提供可靠、安全和便捷的体验?答案是肯定的!特别是如果你遵循开发高质量软件的十个最佳实践，我们将在本文中讨论这些实践。

让我们开始吧!

开发高质量软件的十个最佳实践

清晰定义需求开发高质量软件的第一步也是最关键的一步就是清晰定义和理解需求。这将帮助你了解你的软件应该执行什么样的功能，减少混淆，确保准确实现，并作为你的指南。

为了实现这一点，最好拥有一份软件需求规范文档(SRSD)。这个文档中包含了所有软件需求和设计规范，以确保所有过程都得到遵循。

以下是一些通常包含在SRSD文档中的重要组成部分，尽管具体内容可能因项目和组织而异：

项目概述：解释软件项目的背景、目标和目标。相关方识别：识别项目的相关方，如用户、客户、开发人员和其他重要方。范围和边界：通过说明包含和不包含的内容来确定软件系统的边界。功能需求：概述软件系统应提供的具体功能和功能，通常使用用例或用户故事描述。非功能需求：概述软件系统性能、安全性、易用性、兼容性和其他非功能特性的需求。数据需求：解释软件系统的数据库、数据流和数据结构。用户界面：规定软件的用户界面设计，包括线框图、模型或其他用户与之交互的可视化描述。系统架构：描述软件系统的高级架构、部件和模块，通常以图表形式呈现。依赖关系：识别软件系统有效开发和执行所需的任何依赖关系或先决条件。集成需求：描述软件系统与其他外部系统或组件的集成。假设和约束：指定在需求收集过程中建立的任何假设以及可能影响软件系统设计和开发的任何限制。测试和验证：解释测试策略，包括测试用例、测试场景和验证步骤，以确保程序符合需求。文档要求：指示所需的文档，如用户手册、系统手册和技术文档。项目时间表和里程碑：概述项目的时间表、关键检查点和交付物。风险和缓解策略：识别软件开发生命周期中的潜在风险、问题和缓解技术。变更管理流程：解释如何管理和控制对需求和规范的变更。批准和签名：详细说明负责阅读和批准SRSD文件的各方。使用应用程序框架

用程序框架，有时称为软件框架，是一种现有的框架，提供了创建软件应用程序的结构和可重用部分。它提供工具、库和规则，帮助程序员简化开发过程，坚持最佳实践，并鼓励代码复用。

与手动开发软件相比，使用应用程序框架通常是明智的，因为这些框架提供的不仅仅是可重用的软件构建模块，还包括处理耗时的开发活动，如管理数据库更改和更改文件格式的工具。

使用框架，开发人员可以更专注于开发应用程序的特殊功能，而不是为常用功能开发新的解决方案。

一个应用程序框架的例子是Ruby on Rails(通常简称为Rails)。Ruby编程语言有一个名为Rails的Web应用程序框架。它提供了一个框架和指南，可以快速让程序员创建可靠、可扩展的在线应用程序。Rails框架包括用于数据库交互的对象关系映射层(ActiveRecord)、用于生成动态网页的路由系统(Action View)和其他功能。这些Rails框架的组成部分管理常规操作并促进代码复用，使程序员能够快速创建Web应用程序。

保持代码简洁 "代码简洁"意味着编写清晰、简洁和简单的代码。它强调在没有多余复杂性或奇怪逻辑的情况下使代码简单化。此外，简洁的代码更加高效和无错误，因为它更容易阅读、维护和调试。

"代码简洁"的概念是由Google软件开发者Max Kanat-Alexander提出的，他还担任项目的社区负责人和发布经理。

根据他的说法，代码简洁的目标是使软件开发变得比必需的要简单。

在书籍《程序员修炼之道》中建立的DRY(Don"t Repeat Yourself)和YAGNI(You Aren"t Gonna Need It)软件原则也与推动代码简化的目标相一致。

通过简单的代码，程序员试图用最简单易懂的方式实现所需的功能。这需要使用简洁而有意义的变量和函数名，遵循标准化的编码实践，并避免不必要的复杂性或可能阻碍代码理解的欺骗性技巧。

举个例子，下面是一个计算列表平均数的Python代码：

Pythondef calculate_average(numbers):total = 0count = len(numbers)for num in numbers: total += numaverage = total / countreturn average

这个例子使用简单明了的代码。变量的命名清晰易懂：total表示数字的总和，count表示数字的总数，average表示计算得出的平均值。它通过简单的逻辑来计算平均值，即将数字相加后除以总数。没有任何多余的复杂性或混乱的语言，读者不会迷失其中。

编码前先设计

在编码之前进行设计是必要的，因为它为开发过程提供了清晰的路线图，并确保有效地分配资源。

此外，在设计阶段，开发人员可以设想完成的产品，并通过定义软件的结构、功能和用户交互提前发现潜在问题。这使得团队成员和利益相关者能够更有效地合作、沟通和规划。

例如，在Web开发中，在编写代码之前绘制用户界面(UI)线框图和生成站点地图有助于定义布局、导航和用户体验。

这种方法通过在投入资源编码之前解决设计缺陷或可用性问题，节省时间和精力，从而实现更顺畅、成功的开发过程。

从头到尾持续测试仅仅编写能够运行的代码是不够的：它应该经过适当的测试以始终产生所需的结果。例如，单元测试一次测试一个功能，并专注于代码的小型、模块化部分。

持续的代码测试非常重要，因为它促进了开发中的协作和灵活性，在开发过程中发现错误，防止回归，并保持代码质量。持续的代码测试还使工程师能够快速找出和解决错误，确保可靠的软件并降低技术债务。

此外，它提供了简单的自动化流水线连接，实现更快的反馈循环和更有效的迭代。

以下是几种流行的库，用于计算多种编程语言的测试覆盖率：

Istanbul 用于 Node.js(JavaScript 代码覆盖率)JaCoCo(Java 代码覆盖率)PHP Unit(PHP 代码覆盖率)Coverage.py(Python 代码覆盖率)Cobertura(多语言代码覆盖率)Serenity 或 JCov 用于 Java每个库都具有独特的功能，并与广泛的编程语言兼容，使开发人员可以选择符合其评估测试成功和找到需要额外覆盖的代码部分要求的库。

使用 Linter 工具

Linter 是一种静态分析工具，用于检查代码中存在的潜在问题和编码规范违规情况。它检测到问题模式，例如不适当的格式、冗余变量和语法问题。

在开发软件时使用 Linter 工具非常重要，因为它们有助于强制执行编码规范，检测和防止常见错误，并提高代码质量。

此外，通过将 Linter 纳入开发工作流程中，开发人员可以及早发现问题，并确保其代码遵循最佳实践和接受的标准。这样，缺陷或不一致行为的风险减小，代码变得更易于维护。

例如，ESLint 是一个著名的 JavaScript Linter，可以设置为强制实施特定的编码风格，指出潜在的错误，并通过识别代码中未使用的变量、缺少分号或未定义模式等问题来提高代码质量。

其他 Linter 工具包括：

Ruby 的 RoboCopPython 的 Pylint以及 Flake8

使用版本控制工具

版本控制是一种系统，使开发人员能够跟踪和管理代码和项目文件的变化。它可以在开发过程中促进团队协作，简化返回到早期版本的过程，并以系统化的方式合并由各个团队成员进行的修订。

版本控制流程在多个开发人员共同工作于同一软件项目时通常是必不可少的，因为它允许跟踪和管理代码变更。此外，通过版本控制工具，开发人员在开发新功能或修复错误时很少会覆盖其他人的代码。版本控制工具还可以让您返回到早期版本，如果发生错误，而不会影响团队成员的工作。

Git 和 GitHub 是常见的版本控制工具示例。GitHub 提供了拉取请求工具，可以简化删除模糊或重复更改的操作，使您的 Git 组织有条不紊、易于阅读。CVS、SVN 和 Mercurial 是其他常用的版本控制工具。

研究成功的软件项目表明，对代码进行注释是软件开发中最有效的最佳实践之一。它提供了有益的文档，帮助理解代码的功能、意图和目的。

注释还充当路标，提供上下文，并在其他人共享或评估代码时促进理解。例如，考虑一个解决特定问题的复杂算法。当代码解释算法的阶段并指出重要问题时，对于其他人(包括潜在的维护人员)来说，他们能够更快地理解其中的推理并进行必要的调整。

利用暂存环境

暂存环境是一个独立的、受控的环境，与生产环境非常相似，最终用户在其中部署和使用软件程序。

它是开发和生产之间的中间步骤，允许开发人员和测试人员在将应用程序发布到生产环境之前对其进行验证和微调。

暂存环境是在错误进入生产阶段或向用户提供之前捕捉错误的理想场所。

例如，一个团队正在开发一个在线商店。开发过程完成后，团队将网站部署到模拟生产环境的暂存环境中，包括服务器配置、数据库和网络设置。接下来，他们可以在暂存环境中模拟真实世界的场景进行全面测试。例如，他们可以测试添加商品到购物车、处理付款以及确保订单被履行的功能。

此外，他们还可以检查网站在各种负载下的性能，并确保跨浏览器和跨平台的兼容性。

在暂存阶段发现的任何问题或错误都可以在软件部署到实际生产环境之前解决。如果不在暂存环境中工作，就有可能发布一个无法运行的新版本应用程序。这将导致用户体验差、需要回滚发布、有可能丢失数据，并且需要花费时间和金钱来进行快速解决。

定期进行代码审核

代码审核是指软件开发人员对其他开发人员的代码(或拉取请求)进行研究的过程。它是一种增强代码质量、发现缺陷并减少未来代码优化所需时间的实践。

我们应该鼓励同事对代码进行审核，以便发现问题并提高代码质量。这类似于我们的作品被他人审阅并提出建议以确保准确性和符合标准。

以下是开发人员在代码审核中应注意的内容清单：

代码可读性设计命名规范代码组织和结构样式代码重复错误处理可测试性安全漏洞符合编码标准和最佳实践可扩展性和扩展性整体代码质量结论构建可靠、易于维护和高效的软件解决方案需要遵循上述高质量软件开发的最佳实践。这些最佳实践涵盖了各种策略，包括明确定义代码需求、代码注释、持续代码测试、先设计后编码以及保持代码简洁。通过将这些原则应用到开发过程中，软件团队可以促进可维护性，促进协作，减少错误和缺陷，并产生符合或超出用户期望的软件。

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