將敏捷方法（Agile）和基于模型的開發(fā)（MBD）結(jié)合能夠有效提升軟件開發(fā)的質(zhì)量和效率。本文旨在介紹MBD在敏捷環(huán)境中的工作機(jī)制、實(shí)現(xiàn)方式以及面臨的挑戰(zhàn)。

什么是敏捷軟件開發(fā)？

傳統(tǒng)的軟件開發(fā)方法論是瀑布式（Waterfall）模型。然而，這一線性、自上而下的方法存在局限性。如今，在軟件開發(fā)中應(yīng)用敏捷方法來應(yīng)對軟件項(xiàng)目的動態(tài)性成為了推薦方法。

敏捷宣言中，敏捷的核心價(jià)值包括：

• 個(gè)體與互動高于流程和工具
• 可工作的軟件高于詳盡的文檔
• 客戶合作高于合同談判
• 響應(yīng)變化高于遵循計(jì)劃

敏捷注重盡早、持續(xù)、頻繁地交付有價(jià)值的軟件產(chǎn)品，同時(shí)支持變化（即使是在開發(fā)流程的后期）。敏捷更注重工作流的簡化和技術(shù)的卓越。對于工作人員，敏捷方法鼓勵(lì)自我組織、個(gè)人激勵(lì)和高效的團(tuán)隊(duì)協(xié)作。簡而言之，敏捷方法強(qiáng)調(diào)人、協(xié)作、快速回應(yīng)和靈活調(diào)整。

Scrum是軟件開發(fā)中應(yīng)用最廣泛的敏捷框架。Scrum基于迭代開發(fā)，流程由團(tuán)隊(duì)量身定制，以及在流程框架內(nèi)的持續(xù)改進(jìn)。Scrum團(tuán)隊(duì)中主要的角色有：Scrum Master，負(fù)責(zé)監(jiān)督整個(gè)流程;Product Owner，負(fù)責(zé)產(chǎn)品愿景、優(yōu)先級和利益相關(guān)方的溝通；以及Developers，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)每個(gè)sprint中的目標(biāo)。

Scrum的主要工件包括產(chǎn)品待辦列表（Product Backlog）、Sprint待辦列表（Sprint Backlog）以及完成的定義（Definition of Done，DoD）。如下圖所示，Scrum被構(gòu)建為一個(gè)持續(xù)的開發(fā)過程，其中包括多個(gè)小版本的發(fā)布，中間穿插的短的和迭代式的開發(fā)周期，稱為Sprints。

圖1：Scrum中的敏捷實(shí)踐：流程和Sprint

一個(gè)Sprint通常持續(xù)2至4周，具體時(shí)長由團(tuán)隊(duì)根據(jù)需求決定。每一個(gè)Sprint始于計(jì)劃會議，團(tuán)隊(duì)會從產(chǎn)品待辦列表中選擇用戶故事，納入Sprint待辦列表。盡管“產(chǎn)品待辦事項(xiàng)細(xì)化”是持續(xù)進(jìn)行的，但通常會在Sprint前或期間進(jìn)行。每日站立會議（或稱每日Scrum）幫助團(tuán)隊(duì)進(jìn)行同步，討論進(jìn)程，并且解決阻礙。在每個(gè)Sprint結(jié)束時(shí)，團(tuán)隊(duì)會與利益相關(guān)方一起組織一次Sprint評審會議，來展示已完成的工作，隨后進(jìn)行Sprint回顧會議，以反思開發(fā)過程，分析下一輪迭代中可以改進(jìn)的地方。

將敏捷與MBD結(jié)合：優(yōu)勢和挑戰(zhàn)

基于模型的開發(fā)（MBD）被認(rèn)為是最先進(jìn)的軟件開發(fā)方法之一。MBD遵循傳統(tǒng)的軟件開發(fā)V-模型（見下圖），在開發(fā)高度復(fù)雜的項(xiàng)目時(shí)尤其實(shí)用。MBD原則強(qiáng)調(diào)迭代開發(fā)、使用統(tǒng)一建模語言、早期質(zhì)量保證（質(zhì)量保證活動前置），以及在整個(gè)開發(fā)生命周期中廣泛應(yīng)用自動化。

圖2：將敏捷原則應(yīng)用在MBD工作流程中的優(yōu)勢

MBD將模型作為核心工件，優(yōu)勢顯著，例如：

• 提升團(tuán)隊(duì)內(nèi)部及跨團(tuán)隊(duì)之間的溝通效率
• 在早期通過仿真模擬驗(yàn)證模型的功能性
• 質(zhì)量保證活動的前置

值得注意的是，這些關(guān)鍵的MBD特點(diǎn)與敏捷核心原則高度契合，并且能夠無縫集成，從而實(shí)現(xiàn)開發(fā)效率的最大化：

• 跨職能團(tuán)隊(duì)通過模型實(shí)現(xiàn)更高效的溝通。與手寫代碼不同，不僅開發(fā)人員能理解模型，其他相關(guān)人員也能輕松理解
• 借助仿真模擬和質(zhì)量保證前置，實(shí)現(xiàn)盡早且頻繁的測試
• 自動化工具鏈和代碼生成使可持續(xù)交付的軟件成為可能
• 通過應(yīng)用建模規(guī)范和簡化架構(gòu)提升設(shè)計(jì)質(zhì)量

如應(yīng)用得當(dāng)，MBD能夠通過縮短回饋周期、提升模型設(shè)計(jì)和促進(jìn)團(tuán)隊(duì)協(xié)作，高效實(shí)現(xiàn)敏捷交付。

基于上述優(yōu)勢，本節(jié)繼續(xù)探究如何高效地在MBD測試流程中實(shí)現(xiàn)敏捷方法。

通過將驗(yàn)證與確認(rèn)（V&V）流程前置，優(yōu)化錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)。如前所述，驗(yàn)證與確認(rèn)活動通常被安排在V模型的右側(cè)，接近軟件最終交付的位置。但，這可能導(dǎo)致模型中的錯(cuò)誤和缺陷發(fā)現(xiàn)過晚，且因反饋周期過長而導(dǎo)致效率低下。某些情況下，這種延遲可能導(dǎo)致團(tuán)隊(duì)無法交付真正符合客戶需求的軟件。為了更好地遵循敏捷原則，V&V活動應(yīng)當(dāng)被前置至V模型的左側(cè)。這樣既能保證更短的反饋周期，同時(shí)又可以支持可迭代的開發(fā)流程。開發(fā)人員同樣能從持續(xù)反饋中受益，從結(jié)果中學(xué)習(xí)到更多，并迭代精進(jìn)。

通過完成的定義（DoD）明確“完成的用戶故事”的意義。增量式軟件開發(fā)有助于實(shí)現(xiàn)客戶不斷變化的需求，同時(shí)要求在每一個(gè)增量中實(shí)現(xiàn)質(zhì)量保證。應(yīng)用DoD意味著需要根據(jù)建模規(guī)范驗(yàn)證模型質(zhì)量，且通過對于模型和生成代碼的動態(tài)測試確保功能的正確性。自動化在此處十分重要——諸如MES Model Examiner (MXAM)這樣的工具能夠集成在流程中，有效減輕因質(zhì)量保證活動造成的工作負(fù)擔(dān)。

盡管敏捷方法在MBD中有諸多優(yōu)勢，仍有一些挑戰(zhàn)存在。其中一個(gè)常見問題是：如何實(shí)現(xiàn)與多個(gè)開發(fā)人員在同一個(gè)模型中的協(xié)作。關(guān)鍵的解決方法在于：合理分解模型。通過應(yīng)用庫、引用模型以及子系統(tǒng)，團(tuán)隊(duì)能夠簡化并促進(jìn)溝通。另一個(gè)挑戰(zhàn)在于：難以在Git中直觀地比較模型的差異（diff）。為了解決這個(gè)問題，開發(fā)人員可以通過專業(yè)的差異（diff）工具來實(shí)現(xiàn)模型變化的可視化，并判斷適合合并的時(shí)機(jī)。

結(jié)論

傳統(tǒng)的瀑布式軟件開發(fā)流程存在諸多局限，這使得應(yīng)用敏捷原則變得尤為重要，尤其是面對復(fù)雜且不斷變化的開發(fā)環(huán)境時(shí)。作為最高效的軟件開發(fā)方法之一，基于模型的開發(fā)（MBD）具有諸多優(yōu)勢。將敏捷原則融入MBD流程，不僅能幫助開發(fā)團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)更短的反饋周期，更支持增量式開發(fā)，并最終交付更貼近客戶不斷變化需求的高質(zhì)量最終產(chǎn)品。

文章內(nèi)容來源：MES模賽思官方網(wǎng)站