Pokročílí 6: Agilný vývoj, verziovacie systémy, správa vývoja¶

Ak softvér vyvíja tím ľudí, dohodnú sa na spôsobe spolupráce aby si navzájom rozumeli a nevznikal chaos. Metódy a princípy pri tvorbe softvéru sa s rokmi menili. V súčasnosti je zaužívaný tzv. agilný prístup k vývoju softvéru. Dnes si ho bližšie priblížime.

Agilný vývoj¶

Agilný vývoj softvéru vznikol ako reakcia programátorov na skostnatelé metodiky v korporáciách. S touto filozofiou prišli samotní programátori a zo začiatku boli agilné princípy oslobodzujúce, prinášali viac kreativity a flexibility. Ako na agilné princípy postupne prechádzali veľké firmy a korporácie, stali sa hlavným prístupom vývoja softvéru. Urobil sa z toho však veľký biznis a agilné metodiky sa začali príliš formalizovať, stali sa povrchnými rituálmi a prestali plniť svoju pôvodnú funkciu. Takýmto iba naoko agilným metodikám sa hovorí Agilné divadlo, anglicky Agile theater.

Učím sa s pomocou umelej inteligencie

Kritický pohľad na históriu agilných metodík vývoja softvéru a aký je súčasný stav

Aj napriek súčasenému častému zneužívaniu agilných metodík v korporáciách a veľkých firmách majú tieto prístupy stále veľký prínos, samozrejme iba ak sa používajú správne. Základné princípy agilného vývoja sú vyjadrené v Manifeste agilného vývoja softvéru:

Ľudia a komunikácia sú viac než procesy a nástroje
Funkčný softvér je viac než vyčerpávajúca dokumentácia
Spolupráca so zákazníkom je viac než dojednávanie zmluvy
Radšej reagovať na zmenu než sa držať plánu.

Aj keď časť napravo je dôležitá, viac si ceníme ľavú časť.

V centre agilného vývoja je teda flexibilita kvôli lepšiemu reagovaniu na zmeny na trhu a krátke iterácie kvôli lepšiemu pochopeniu potrebám zákazníkov. Tento prístup má však aj niekoľko podstatných nedostatkov, ktoré sa musíme snažiť pri svojej práci čo najviac eliminovať.

Nedostatok dokumentácie a plánovania, dôsledkom častých zmien a rýchlej iterácii. Vedie k nedostatku štruktúry projektu a veľmi ťažkému prijímaniu nových ľudí (onboarding)
Scope creep - neustále pridávanie nových funkcionalít. Zákazníci často sami nevedia, čo potrebujú. Bez jasnej vízie sa projekt rýchlo nafúkne
Prílišná byrokracia, ceremónia a rituály - manažment zneužíva agilné postupy na tvorbu výkonnostných metrík a deadline-ov

Väčšina z nedostatkov agilného prístupu sa dá eliminovať, ak má projekt jasnú víziu, lídra a ľudia v tíme majú možnosť vlastniť (anglicky own) nejakú časť projektu, teda mať autonómiu, možnosť rozhodovať ale aj byť zodpovedný sa nejakú konkrétnu časť.

Programovací jazyk Python je svojou dynamickou povahou a veľkou open source komunitou veľmi vhodný na použitie agilných prístupov. Rýchlo sa v ňom tvoria a overujú nové nápady, má výbornú podporu pre automatizované testovanie a nástroje pre priebežné nasadzovanie softvéru.

V oblasti softvérového vývoja sa osvedčilo niekoľko nástrojov a techník, ktoré pomáhajú a uľahčujú používanie agilných prístupov.

Kanban¶

Prvou technikou je Kanban, v ktorom si úlohy rozdelíme do rôznych stĺpcov, ktoré reprezentujú stav, v akom sa úloha nachádza. Tradičné kategórie sú "Backlog", "To Do", "In development", "QA" a "Done". Ako sa na úlohe postupne pracuje, tak sa úloha presúva medzi stĺpcami. Populárnymi nástrojmi pre Kanban sú nástroje GitHub Projects, Trello alebo Jira.

Scrum¶

Asi najpopulárnejšou sadou techník pri agilnom programovaní je Scrum, ktorý zavádza určité konkrétne roly a postupy v rámci tímu:

Sprint - mesačné alebo dvojtýždňové iterácie návrhu, vývoja a vyhodnotenia
Daily Standup - pravidelná krátka tímová porada
Product Owner - človek zodpovedný za dodržanie vízie projektu
Scrum Master - asistent, ktorý pomáha, aby v tíme fungovali agilné prístupy

Nesprávne použitie techník Scrum však vedie k mikromanažmentu, plytvaniu času, frustrácii a vyhoreniu programátorov. Mnohí vývojári tvrdia, že Scrum premieňa skvelých developerov na priemerných a ignoruje individuálne silné stránky.

Najpopulárnejším nástrojom pre podporu techník SCRUM je Jira, ktorá je však často príliš komplikovaná a práca v Jire zaberá veľa času a energie. Pre menšie tímy sú často vhodnejšie agilné nástroje platformy GitHub.

Učím sa s pomocou umelej inteligencie

Prečo sú Scrum a techniky Extrémneho programovania často kontroverzné pri ich použití v rámci agilného softvérového vývoja? Ako vieme eliminovať ich nevýhody? Vedela by metodológia Lean software development pomôcť?

Ostatné techniky¶

V rámci nasadenia agilných prístupov v softvérovom vývoji často používajú techniky tzv. extrémneho programovania. Ide hlavne o párové programovanie, a Test Driven Development, ktorý dáva dôraz na podrobné testovanie. Prínos týchto techník je však diskutabilný, nakoľko sú pomerne náročné na čas a energiu a tak ich použitie treba dobre zvážiť.

Oproti súčastným metodikám agilného vývoja pomocou techník Scrum sa hlavne v malých tímoch používa tzv. Lean software development. Lean software development je filozofia vývoja softvéru založená na princípoch štíhlej výroby, ktorá sa zameriava na maximalizáciu hodnoty pre zákazníka a minimalizáciu plytvania. Opiera sa o princípy ako rýchle doručovanie, spätnú väzbu, oddialenie rozhodnutí, rešpekt k ľuďom a optimalizáciu celého procesu.

Verziovacie systémy¶

Či už programujete sám alebo v rámci nejakého tímu, nástroje na správu verzií sú jedny z najdôležitejších nástrojov pri softvérovom vývoji.

Verziovacie systémy (VCS – Version Control Systems) sú nástroje, ktoré umožňujú sledovať zmeny v zdrojových súboroch počas softvérového vývoja. Pomocou nich sa vieme vrátiť k starším verziám, sledovať kto čo zmenil, riešiť konflikty, a efektívne spolupracovať v tíme.

V súčasnosti sú populárne distribuovaný verziovacie systémy, kedy každý jeden programátor má na svojom počítači svoju vlastnú kópiu projektu z celou jeho históriou. Pomocou distribuovaných verziovacích systémov si programátori vedia tieto svoje jednotlivé kópie ľahko synchronizovať a zdieľať.

Vlastnosti distribuovaných VCS:

História zmien, kedykoľvek sa viem vrátiť späť
Nie je nutný server, celý repozitár mám na svojom počítači
Vetvenie - branching - pre skúšanie nových vecí, experimentovanie a opravu bugov
Zlučovanie - merging - zlúčenie zmien z iných vetiev alebo od iných ľudí
Tagovanie - tagging - označenie konkrétnych bodov v histórii napr. verziou softvéru
Distribuovaná spolupráca - zdieľanie súborov s inými

git¶

Najpopulárnejším nástrojom na správu verzií je git. Stal sa z neho de facto štandard verzionovania a budeme ho používať aj my. Práci s nástrojom git sa bližšie budeme venovať inokedy, nateraz si však tento nástroj nainštalujte do svojho počítača.

Do svojho počítača si zo stránky https://git-scm.com/downloads stiahnite a nainštalujte git do svojho počítača. Pri inštalácii máte možnosť detailne nastaviť chovanie programu. Odporúčame ponechať všetky nastavenia na odporúčaných hodnotách.

Či máme git správne nainštalovaný zistíme cez príkazový riadok nasledovným spôsobom

Zistenie verzii nástroja git

~$ git --version
git version 2.51.0

GitHub¶

github logo

Platforma GitHub poskytuje zdarma nástroje agilného programovania a umožňuje zdieľať git repozitár medzi viacerými vývojármi. Poskytuje tiež Kanban tabuľku, a issues na evidenciu bugov a featurov.

Vytvorte si konto na stránke github.com a cez edupage mi zašlite svoje užívateľské meno, aby som vás vedel pridať do projektov, na ktorých budeme pracovať.

GitHub nie je jediný nástroj na správu vývoja softvéru nad git repozitárom. Jeho hlavnou konkurenciou je GitLab, ktorý si vieme zadarmo nainštalovať ak máme svoj vlastný server.

Správa vývoja¶

Okrem správy verzií máme k dispozícii aj iné nástroje na správu rôznych aspektov softvérového vývoja.

Na správu úloh a sprintov v agilnom programovní vieme využiť Kanban tabuľku a správu ticketov a pull requestov na platforme GitHub. Pull requesty sú žiadosti o pridanie zmien do hlavného kódu, ktoré vieme vyhodnotiť a schváliť alebo odmietnuť. Tickety nám slúžia na evidenciu chýb a požiadaviek na nové funkcionality.

Komunikácie v tíme často prebieha online formou, a medzi nástroje na takúto komunikáciu patria Slack a Microsoft Teams.

Dokumentácia sa zvykne často písať v textovom formáte a pridáva sa priamo ku zdrojovým súborom. Vie ju potom ľahko manažovať nástroj na správu verzií a tým sa ľahšie udržiava aktuálna. Populárny formát na písanie dokumentácie je syntax Markdown.

Pre písanie dokumentácie v Pythone sa však väčšinou používa syntax reStructuredText, ktorý je viac podporovaný dokumentačnými nástrojmi v Python ekosystéme.

Aby sme vedeli čítať kód napísaný inými programátormi, je vhodné dodržiavať určité štandardy kvality. V Pythone sú tieto štandardy spísané v príručke PEP 8 - Sprievodca štýlom. IDE PyCharm nás často automaticky upozorní, keď tieto štandardy nedodržiavame.

Medzi pokročilé nástroje správy vývoja softvéru patrí automatizované testovanie a nasadzovanie aplikácie, anglicky CI/CD, Continuous Integration/Continuous Deployment. V tomto nám tiež vie pomôcť GitHub so svojím GitHub Actions, alebo iné nástroje ako napríklad Jenkins a CircleCI. Testovanie v Pythone sa často realizuje pomocou nástroja pytest.

Zhrnutie cvičenia¶

Poznámky do zošita

V zošite je potrebné mať napísané aspoň tieto poznámky:

AGILNÝ VÝVOJ

Manifesto agilného vývoja softvéru
- Ľudia a komunikácia sú viac než procesy a nástroje
- Funkčný softvér je viac než vyčerpávajúca dokumentácia
- Spolupráca so zákazníkom je viac než dojednávanie zmluvy
- Radšej reagovať na zmenu než sa držať plánu.

Riziká
Nedostatok dokumentácie a plánovania
Scope creep - neustále pridávanie nových funkcionalít
Prílišná byrokracia, ceremónia a rituály

Scrum pojmy
- Sprint - 1-4 týždňové opakovanie návrhu, vývoja a vyhodnotenia
- Daily Standup - pravidelná krátka tímová porada
- Product Owner - človek zodpovedný za dodržanie vízie projektu
- Scrum Master - asistent, ktorý pomáha, aby v tíme fungovali agilné prístupy 

Verziovacie systémy
- História zmien
- Celý repozitár na svojom počítači
- Vetvenie - branching - experimentovanie a oprava bugov
- Zlučovanie - merging - zakomponovanie zmien
- Tagovanie - tagging - označenie bodov v histórii napr. verziou
- Distribuovaná spolupráca - zdieľanie súborov s inými

Kanban - Rozdelenie úloh do stĺpcov podľa stavu - GitHub projects
Dokumentácia - formát MarkDown alebo reStructuredText
Štýly programovania - PEP 8

Skúšanie a kontrola vedomostí

Do budúcej hodiny:

Nainštalovať si git na svojom počítačí
Vytvoriť si konto na GitHube a zaslať mi užívateľské meno

Okruhy otázok na test:

Aké sú princípy agilného vývoja
Riziká agilného vývoja
Scrum pojmy
Vlastnosti verziovacích systémov
Čo je Kanban