Programuj tak, aby nie naprawiać. Planowanie projektów i systemów - ebook

Tworzenie oprogramowania, zwłaszcza dużych i złożonych aplikacji, bywa problemem. Często objawy złego planowania projektu nie mają wiele wspólnego z uwarunkowaniami technicznymi: wysoki poziom stresu, duża rotacja pracowników, wypalenie zawodowe, brak zaufania, niska samoocena, a nawet różnego rodzaju dolegliwości fizyczne. Przyczyny tego stanu rzeczy są podobne: określane w nierealny sposób koszty, terminy i wymagania. Później okazuje się, że wewnętrznej złożoności systemu nikt nie rozumie, nad koniecznymi ciągłymi zmianami nikt nie panuje, a wytworzone oprogramowanie jest niemal niemożliwe do utrzymania. Jak widać, problem jest wielowymiarowy. Wielowymiarowe musi więc też być narzędzie, które umożliwi jego rozwiązanie.

W tym praktycznym przewodniku uniwersalne zasady projektowania zostały dostosowane do specyfiki wytwarzania oprogramowania. Znalazł się tu zbiór najważniejszych zasad inżynierii oprogramowania, jak również wyczerpujący zestaw narzędzi i technik do stosowania w projektach programistycznych. Ich zastosowanie sprawi, że gotowy system będzie łatwy do utrzymania, rozszerzalny, nie będzie zbyt kosztowny, a jego wykonanie będzie realne pod względem czasu i ryzyka. Koncepcje opisane w książce stanowią doskonały punkt wyjścia, gdyż pozwalają sporządzić dobry projekt systemu oprogramowania oraz dobry plan budowy tego systemu. Dopiero to umożliwi ukończenie pracy w wyznaczonym terminie i bez przekroczenia założonego budżetu, a wytworzony produkt będzie łatwy w utrzymaniu, możliwy do rozszerzania oraz wielokrotnego użycia.

W książce między innymi:

• koncepcja projektowania systemu i planowania projektu
• dekompozycja systemu, jego struktura i łączenie komponentów
• narzędzia i techniki potrzebne w planowaniu i projektowaniu
• mierzenie i wyliczanie ryzyka projektu i jego wariantów
• zaawansowane techniki projektowania systemów o wysokiej złożoności

Mistrz w projektowaniu oprogramowania rozważa bardzo niewiele opcji!

Wstęp 19

Podziękowania 29

O autorze 31

Rozdział 1. Metoda 35

• Czym jest metoda? 36
  
  • Weryfikacja projektu 37
  • Presja czasu 38
  • Eliminowanie paraliżu analizy 39
  • Komunikacja 41
• Czym metoda nie jest? 42

CZĘŚĆ I. PROJEKT SYSTEMU 43

Rozdział 2. Dekompozycja 45

• Unikanie dekompozycji funkcjonalnej 46
  
  • Problemy dekompozycji funkcjonalnej 46
  • Wnioski o dekompozycji funkcjonalnej 52
  • Unikanie dekompozycji dziedziny 55
  • Błędna motywacja 57
  • Możliwości testowania i projekt 58
  • Przykład: system handlowy zaprojektowany funkcjonalnie 60
• Dekompozycja w oparciu o niestabilność 63
  
  • Dekompozycja, utrzymanie i wdrażanie 65
  • Uniwersalna zasada 65
  • Dekompozycja w oparciu o niestabilność i testowanie 67
  • Wyzwanie niestabilności 67
• Identyfikacja niestabilności 70
  
  • Niestabilny a zmienny 70
  • Osie niestabilności 70
  • Rozwiązania udające wymagania 74
  • Lista niestabilności 75
  • Przykład: system obrotu akcjami tworzony z użyciem dekompozycji w oparciu o niestabilność 75
  • Nie ulegać syreniemu śpiewowi 81
  • Niestabilność a biznes 81
  • Projektowanie z myślą o konkurentach 84
  • Niestabilność i długowieczność 85
  • Znaczenie praktyki 86

Rozdział 3. Struktura 89

• Przypadki użycia i wymagania 90
  
  • Wymagane zachowania 90
• Podejście warstwowe 93
  
  • Stosowanie usług 93
• Typowe warstwy 94
  
  • Warstwa klienta 95
  • Warstwa logiki biznesowej 96
  • Warstwa dostępu do zasobów 98
  • Warstwa zasobu 99
  • Pasek narzędzi 99
• Wskazówki dotyczące klasyfikacji 100
  
  • Co zawiera nazwa? 100
  • Cztery pytania 101
  • Proporcja menedżerów do silników 102
  • Kluczowe obserwacje 103
• Podsystemy i usługi 105
  
  • Konstrukcja inkrementalna 105
  • O mikrousługach 107
• Architektury otwarte i zamknięte 110
  
  • Architektura otwarta 110
  • Architektura zamknięta 111
  • Architektura półzamknięta/półotwarta 111
  • Rozluźnianie reguł 112
  • Czego należy unikać? 115
  • Dążenie do symetrii 117

Rozdział 4. Kompozycja 119

• Wymagania i zmiany 119
  
  • Awersja do zmian 120
  • Główne zalecenie programowe 120
• Projekt umożliwiający kompozycję 121
  
  • Podstawowe przypadki użycia 121
  • Misja architekta 122
• Brak możliwości 127
• Obsługa zmian 128
  
  • Opanowanie zmian 129

Rozdział 5. Przykład projektu systemu 131

• Przegląd systemu 132
  
  • Stary system 133
  • Nowy system 135
  • Firma 135
  • Przypadki użycia 136
• Wysiłki antyprojektowe 141
  
  • Monolit 142
  • Szczegółowe elementy konstrukcyjne 142
  • Dekompozycja na podstawie dziedziny 144
• Zgodność z działalnością biznesową 146
  
  • Wizja 146
  • Cele biznesowe 147
  • Myśl przewodnia 148
• Architektura 149
  
  • Słownik systemu TradeMe 149
  • Obszary niestabilności systemu TradeMe 150
  • Architektura statyczna 153
  • Koncepcje operacyjne 156
  • Menedżer toku pracy 159
• Weryfikacja projektu 160
  
  • Przypadek użycia: dodanie fachowca/dewelopera 161
  • Przypadek użycia: żądanie wyboru fachowca 162
  • Przypadek użycia: dopasowanie fachowca 163
  • Przypadek użycia: przypisanie fachowca 166
  • Przypadek użycia: zakończenie pracy fachowca 169
  • Przypadek użycia: zapłata fachowcowi 170
  • Przypadek użycia: utworzenie projektu 171
  • Przypadek użycia: zamknięcie projektu 171
• Co dalej? 173

CZĘŚĆ II. PLAN PROJEKTU 175

Rozdział 6. Motywacja 177

• Do czego jest potrzebny plan projektu? 177
  
  • Plan projektu i zdrowy rozsądek 179
  • Instrukcja wykonania 179
  • Hierarchia potrzeb 180

Rozdział 7. Przegląd planu projektu 183

• Definiowanie sukcesu 183
  
  • Raportowanie sukcesu 184
• Początkowa obsada projektu 185
  
  • Architekt, nie architekci 185
  • Podstawowy zespół 187
• Mądre decyzje 190
  
  • Plany, a nie plan 190
  • Przegląd planu realizacji oprogramowania 191
• Usługi i programiści 192
  
  • Projekt a wydajność zespołu 193
  • Ciągłość zadań 195
• Szacowanie pracochłonności 196
  
  • Klasyczne błędy 197
  • Techniki szacowania 199
  • Ogólne szacunki projektu 201
  • Szacunki dotyczące czynności 204
• Analiza ścieżki krytycznej 205
  
  • Sieć projektu 206
  • Ścieżka krytyczna 209
  • Przydzielanie zasobów 210
• Określanie harmonogramu czynności 215
  
  • Dystrybucja obsady 216
• Koszty projektu 223
  
  • Efektywność projektu 224
• Planowanie wartości wypracowanej 226
  
  • Klasyczne błędy 228
  • Płytka krzywa S-kształtna 230
• Role i odpowiedzialności 233

Rozdział 8. Sieć i zapas 235

• Diagram sieci 235
  
  • Diagram węzłów 236
  • Diagram strzałkowy 236
  • Diagramy strzałkowe a diagramy węzłów 237
• Zapasy 240
  
  • Zapas całkowity 240
  • Zapas swobodny 241
  • Obliczanie zapasów 242
  • Wizualizacja zapasów 243
• Planowanie w oparciu o zapasy 245
  
  • Zapas i ryzyko 247

Rozdział 9. Czas i koszty 249

• Przyspieszanie projektów programistycznych 249
• Skracanie harmonogramu 252
  
  • Stosowanie lepszych zasobów 253
  • Praca równoległa 253
  • Praca równoległa i koszty 255
• Krzywa zależności czas-koszt 256
  
  • Punkty na krzywej zależności czas-koszt 257
  • Modelowanie dyskretne 259
  • Unikanie klasycznych błędów 260
  • Wykonalność projektu 261
  • Znajdowanie rozwiązania normalnego 263
• Elementy kosztu projektu 265
  
  • Koszty bezpośrednie 265
  • Koszty pośrednie 266
  • Księgowanie a wartość 266
  • Koszt całkowity, koszty bezpośrednie i pośrednie 266
  • Skracanie i elementy kosztów 268
  • Obsada a elementy kosztów 272
  • Koszty stałe 273
• Skracanie sieci 274
  
  • Przebieg skracania 275

Rozdział 10. Ryzyko 277

• Wybór wariantu 278
• Krzywa zależności czas-ryzyko 278
  
  • Faktyczna krzywa zależności ryzyko-czas 280
• Modelowanie ryzyka 281
  
  • Normalizacja ryzyka 281
  • Ryzyko a zapasy 282
  • Ryzyko i koszty bezpośrednie 283
  • Ryzyko krytyczności 283
  • Ryzyko Fibonacciego 286
  • Ryzyko czynności 288
  • Ryzyko krytyczności a ryzyko czynności 290
• Skracanie a ryzyko 290
  
  • Ryzyko wykonania 291
• Dekompresja ryzyka 292
  
  • Sposoby przeprowadzania dekompresji 292
  • Cel dekompresji 293
• Metryki ryzyka 295

Rozdział 11. Planowanie projektu w praktyce 297

• Cel 298
  
  • Statyczna architektura 298
  • Łańcuchy wywołań 299
  • Lista czynności 302
  • Diagram sieci 303
  • Założenia do planu 305
• Znajdowanie rozwiązania normalnego 307
  
  • Nieograniczone zasoby (iteracja 1.) 307
  • Problemy z siecią i zasobami 309
  • Najpierw infrastruktura (iteracja 2.) 309
  • Ograniczone zasoby 311
  • Zejście na poziom podkrytyczny (iteracja 7.) 315
  • Wybór rozwiązania normalnego 318
• Skracanie sieci 319
  
  • Skracanie poprzez wykorzystanie lepszych zasobów 319
  • Wprowadzanie pracy równoległej 321
  • Koniec iteracji skracania 329
  • Analiza przepustowości 330
• Analiza efektywności 332
• Krzywa zależności czas-koszt 333
  
  • Modele korelacji zależności czas-koszt 333
  • Strefa śmierci 335
• Planowanie i ryzyko 337
  
  • Dekompresja ryzyka 337
  • Ponowne wyznaczenie krzywej zależności czas-koszt 342
  • Modelowanie ryzyka 343
  • Włączanie i wykluczanie ryzyka 346
• Przegląd PRO 347
  
  • Prezentacja wariantów 348

Rozdział 12. Techniki zaawansowane 349

• Boskie czynności 349
  
  • Postępowanie z boskimi czynnościami 350
• Punkt przecięcia ryzyka 351
  
  • Wyznaczanie punktu przecięcia ryzyka 351
• Znajdowanie celu dekompresji 355
• Ryzyko geometryczne 357
  
  • Geometryczne ryzyko krytyczności 358
  • Geometryczne ryzyko Fibonacciego 359
  • Geometryczne ryzyko czynności 360
  • Zachowanie geometrycznego ryzyka czynności 360
• Złożoność wykonania 363
  
  • Złożoność cyklomatyczna 363
  • Typ projektu i złożoność 364
  • Skracanie i złożoność 365
• Bardzo duże projekty 367
  
  • Złożone systemy i wrażliwość 367
  • Sieć sieci 370
  • Tworzenie sieci sieci 371
• Małe projekty 374
• Planowanie w oparciu o warstwy 375
  
  • Zalety i wady 376
  • Warstwy i konstruowanie 377

Rozdział 13. Przykład planowania projektu 379

• Szacunki 380
  
  • Szacunki poszczególnych czynności 380
  • Ogólne oszacowanie projektu 383
• Zależności i sieć projektu 383
  
  • Zależności behawioralne 383
  • Zależności niebehawioralne 384
  • Nadpisywanie niektórych zależności 385
  • Sprawdzenie sensowności 386
• Rozwiązanie normalne 386
  
  • Diagram sieci 387
  • Planowane postępy 388
  • Planowany rozkład obsady 388
  • Koszt i efektywność 389
  • Podsumowanie wyników 390
• Rozwiązanie skrócone 390
  
  • Dodanie czynności umożliwiających skrócenie 390
  • Przydzielanie zasobów 392
  • Planowane postępy 392
  • Planowany rozkład obsady 392
  • Koszt i efektywność 394
  • Podsumowanie wyników 394
• Planowanie w oparciu o warstwy 395
  
  • Planowanie w oparciu o warstwy i ryzyko 396
  • Rozkład obsady 396
  • Podsumowanie wyników 396
• Rozwiązanie subkrytyczne 397
  
  • Czas realizacji, planowane postępy i ryzyko 397
  • Koszt i efektywność 398
  • Podsumowanie wyników 398
• Porównanie wariantów 399
• Planowanie i ryzyko 400
  
  • Dekompresja ryzyka 400
  • Przeliczenie kosztu 403
• Przygotowanie przeglądu PRO 404

Rozdział 14. Wnioski podsumowujące 407

• Kiedy planować projekt? 407
  
  • Prawdziwa odpowiedź 408
  • Wybieganie w przód 409
• Wskazówki ogólne 411
  
  • Architektura a szacunki 411
  • Podejście do planowania 412
  • Opcjonalność 412
  • Skracanie 413
  • Planowanie i ryzyko 416
• Planowanie planu projektu 417
• Z perspektywy 419
  
  • Podsystemy i oś czasu 420
• Przekazanie 421
  
  • Przekazanie do młodszych programistów 422
  • Przekazanie do starszych programistów 422
  • Starsi programiści a młodsi programiści 423
• W praktyce 424
• Przeglądanie planów projektu 425
• Kilka słów o jakości 427
  
  • Czynności związane z kontrolą jakości 428
  • Czynności związane z zapewnianiem jakości 429
  • Jakość i kultura 430

Dodatek A. Śledzenie projektów 431

• Cykl życia i stan czynności 432
  
  • Warunki zakończenia fazy 434
  • Waga fazy 435
  • Stan czynności 435
• Stan projektu 437
  
  • Postęp i wartość wypracowana 437
  • Łączny wysiłek 438
  • Łączny koszt pośredni 439
• Śledzenie postępu i wysiłku 439
• Prognozowanie 440
• Prognozy i czynności korekcyjne 443
  
  • Wszystko jest w porządku 443
  • Niedoszacowanie 444
  • Wyciek zasobów 446
  • Przeszacowanie 447
• Więcej informacji o prognozach 448
  
  • Kwintesencja projektu 449
  • Postępowanie w przypadku zmian zakresu 449
  • Budowanie zaufania 450

Dodatek B. Projektowanie kontraktu usługi 451

• Czy ten projekt jest dobry? 452
• Modularność a koszt 453
  
  • Koszt na usługę 454
  • Koszt integracji 455
  • Obszar minimalnych kosztów 455
• Usługi i kontrakty 456
  
  • Kontrakty i aspekty 456
  • Od projektu usługi do projektu kontraktu 457
  • Cechy dobrego kontraktu 457
• Wyodrębnianie kontraktów 459
  
  • Przykład projektu 460
  • Wyodrębnianie w dół 460
  • Wyodrębnianie w bok 461
  • Wyodrębnianie w górę 463
• Metryki projektów kontraktów 463
  
  • Pomiary kontraktów 464
  • Metryki wielkości 464
  • Unikanie właściwości 465
  • Ograniczanie liczby kontraktów 466
  • Stosowanie metryk 466
• Wyzwanie projektowania kontraktów 467

Dodatek C. Standardy projektowania 469

• Dyrektywa podstawowa 470
• Dyrektywy 470
• Wskazówki dotyczące projektowania systemu 470
• Wytyczne planowania projektów 472
• Wytyczne dotyczące śledzenia projektów 474
• Wytyczne dotyczące projektowania kontraktów usług 474