无痛苦的软件维护——被遗忘的需求

先说一个小笑话。有一个生产队队长，他对专家说：“现在我们生产队的地越来越多，牛越来越忙不过来了。我想要这么一种牛，他吃的草和普通牛一样多，但是干的活是普通牛的十倍。”专家说：“这种牛是可以造出来的，现在有基因工程。”队长说：“好吧，你给这造几头这样的牛。”于是专家找到了生物实验室，让生物实验室的人搞一个基因工程，把牛造出来。于是工程浩大，投资无法保证，合作多半是不愉快的收场。

现实世界里很多人分析需求的过程就类似于这位专家，他们把注意力放在用户提出的功能点上，而对用户的实际需求没有兴趣。有不少软件公司和程序员，其实都在做类似的基因工程。如果这个专家把注意力放在生产队长的业务需求上，而不是太在乎他提出的功能点，他会说：“我认识一个卖拖拉机的，可以带你去看看。”

软件的维护为什么这么痛苦，一个很重要的原因在于：需求已经被遗忘了。

需求是对用户具有直接商业价值的活动，而不应该牵涉到任何的功能实现方式。实现同一个需求可以使用多个方案，每个方案有自己的功能方式，在某个方案中至关重要的功能点，也许在另一个方案中根本无关紧要。

瀑布式的开发过程，首先是由一批懂得用户业务的专家去调查用户的需求，分析出这个系统应该具有哪些功能，形成一个非常重要的文件——《xxx系统需求规格说明书》。客户认可了这个《说明书》，在上面签字盖章，加入合同附件，到时候项目验收就以此为准。这时候，需求就已经分解成了一个个功能点，从这时候开始，需求本身就渐渐被人们遗忘。设计人员围绕着这些功能点进行工作，考虑用什么样的技术手段把功能点制造出来。功能点的制作细节形成了另外一份重要的文件——《xxx项目设计规格说明书》。这个《设计规格说明书》交给程序员去进行编码。

这样的做法在开发中已经形成了很大的问题。

首先，面对这样的《需求规格说明书》，设计人员已经无法知道最初的需求是什么。假如这个《需求规格说明书》中的功能点没有出现互相矛盾的情况，而他们串起来却和用户的需求不同，设计人员没办法发现这样的情况，编码人员也无法发现。假如测试也是根据这个《需求规格说明书》来做的，测试人员也发现不了。直到最后客户看见这个程序展现在他们面前。需求的分析需要在随后的过程中不断得到反馈，传统的过程不是没有反馈，而是反馈的时间太长了。

其次，由于设计人员已经无法知道基本的需求是什么，也就无法对业务进行建模。这样的需求分析是以开发人员的需要为核心的，可是结果恰恰妨碍了开发人员对需求的理解。如果开发人员对用户的业务过程不甚了解，他们只有一种选择：不要试图去了解需求了，直接按照这些功能点做吧。于是，他们建立的对象模型就不是以需求为核心的，而是以功能、界面为核心的。我见到过很多这样的系统，开发者确实有很高的抽象思维水平，程序中设计了非常巧妙的控制器和界面，可以很方便的进行开发和变更。唯独业务层的对象非常简陋，一旦发生实际业务的变更，仍然十分辛苦。

更大的困难发生在维护程序的时候。

假设有一个移动通信公司需要制造一个系统，用来解决手机用户入网的问题。这个需求有下面几个要素：

1：用户付钱，得到一个SIM卡和一个号码，把这个SIM卡装到手机里就可以通话。
2：营业员收的钱要记录下来，提供给稽核人员，现金和帐目必须是平的。
3：用户付的话费要划入他自己的帐户，可以打印票据。
4：用户要在入网合同上签字，然后营业员把合同归档。

这几个要素都是和通信公司的商业利益直接相关的，没有牵涉到任何系统实现方式。如果不考虑通信公司内部的业务规范，实现方案可以有几十种，下面列举两种：

1：SIM卡发给营业员，用户入网的时候，选择一个号码，然后付钱。营业员把SIM卡号码和电话号码输入系统，在交换网络上进行注册，这个SIM卡就可以通话了。然后各种费用记入各人帐户，合同归档。

2：SIM卡在下发给营业员之前，先在交换网络上和注册，并且已经预先设置了一定的话费。用户选择了这个号码，付钱之后直接SIM卡拿走就可以打电话了。营业员事后再输入用户的合同资料，费用计入各人帐户，合同归档。

这两种方案在实现过程上是不同的，因此具有不同的功能点。比如第二种方案中的SIM卡在出售之前是可以进行通话的，所以必须对这样的号码的通话费用进行监控，这个功能在第一种方案中是根本不需要的。并且两种方案在帐目的核对方式上区别也是比较大的。这两种方案是不同的功能点的集合，他们完成的是同一个业务需求。

系统在开发阶段如果没有保留用户的业务需求情况，而是只留下一个功能点的列表，会给维护人员带来成很大的困难。维护人员无法从这样一堆功能点中发现最初的需求是什么样子。各位可以试试，假设我们忘记上面的四个需求要素，只看下面的某个实现方案，从这个复杂的实现过程中，我们很难知道用户现在的需求到底是什么。一旦需求发生了变化，这些功能点就会出错，或者是功能点的时序发生意料不到的错误，也许帐目核对不上了，也许是用户拿走的SIM卡不能打电话了。

看不见需求在哪里，不知道手里这段代码会触动需求的哪根神经。维护人员的痛苦大部分来源于此。

“不要紧，客户记得自己的需求。”但是客户通常不懂技术，即使他们懂技术，他们也不知道系统是如何实现的。如果开发人员依靠客户提出新需求的解决方案，结果就是让软件工程变成“生物工程”。到最后是钱基本花光，人基本累死，甲乙双方感情基本破裂。

软件开发必须划分成几个过程，但是各个步骤应该有一个统一的核心——业务需求。

在需求调查阶段要搞清楚用户的业务需求，为了达到这个目的，可以提问回答，可以对用户进行跟踪采访，或者做一个demo给用户看看，最终的目的是为了搞清楚用户在做什么事，遇到了什么问题，程序应该去解决什么问题，这就是这一阶段的工作。

然后开始进行设计，设计系统的逻辑结构和物理结构，逻辑结构要符合需求的概念，各个对象互相调用要能够实现需求中的业务过程，同时物理结构划分合理，符合实际的分布状况，可以达到要求的的性能，业务过程的物理运行方式合理高效。这一阶段仍然是以业务需求为核心。

接下来是编码。首先是编写一些基础设施，比如网络通信、数据库、文件的读写、分布式计算，这些基础设施和业务需求没有什么关系，有很多现成的框架，借助这些框架我们可以尽快度过这个黑暗的阶段。然后编写业务对象，这时候业务需求中的一些概念逐步出现在代码中，比如上面说的那个例子，“用户”、“号码”、“合同”、“入网”、“SIM卡资源”这样的业务要素逐渐出现，这些对象所拥有的属性、可以运行的行为也和现实的需求一样。接着这些业务对象串接起来，实现业务过程，现在业务需求又回到了人们的视野当中。业务需求是什么，如何实现，在这里一目了然。最后将这些过程在UI或者接口中调用，将功能提供给用户或者别的系统。

测试更是要围绕着业务需求来进行，正常的业务流程应该产生正常的结果，如果缺少某个资源，或者输入了不合适的数据，应该出现业务含义明确的异常。并且系统的业务对象是处在一个独立的层次上，与UI和基础设施没有很大的关联，这样可以方便的采用自动化的测试方法。

这样的系统维护起来一定少很多痛苦。