開發一流軟件的最佳實踐，包括計劃、編碼、測試和協作等關鍵方面，以確保高質量的結果。

作為開發者，你最擔心的可能是開發出有bug的軟件。這種擔心來自于對即使是代碼中的一個小錯誤或疏忽可能導致嚴重后果的認識，比如系統故障、數據丟失或安全漏洞。因此，我們想象你會不知疲倦地努力降低這類錯誤的可能性，寫出清晰有效的代碼，并進行詳盡的測試。

然而，你是否知道你可以很大程度上減少此類錯誤的風險，并確保你的軟件符合高標準，給用戶提供可靠、安全和便捷的體驗?答案是肯定的!特別是如果你遵循開發高質量軟件的十個最佳實踐，我們將在本文中討論這些實踐。

讓我們開始吧!

開發高質量軟件的十個最佳實踐

清晰定義需求 開發高質量軟件的第一步也是最關鍵的一步就是清晰定義和理解需求。這將幫助你了解你的軟件應該執行什么樣的功能，減少混淆，確保準確實現，并作為你的指南。

為了實現這一點，最好擁有一份軟件需求規范文檔(SRSD)。這個文檔中包含了所有軟件需求和設計規范，以確保所有過程都得到遵循。

以下是一些通常包含在SRSD文檔中的重要組成部分，盡管具體內容可能因項目和組織而異：

• 項目概述：解釋軟件項目的背景、目標和目標。
• 相關方識別：識別項目的相關方，如用戶、客戶、開發人員和其他重要方。
• 范圍和邊界：通過說明包含和不包含的內容來確定軟件系統的邊界。
• 功能需求：概述軟件系統應提供的具體功能和功能，通常使用用例或用戶故事描述。
• 非功能需求：概述軟件系統性能、安全性、易用性、兼容性和其他非功能特性的需求。
• 數據需求：解釋軟件系統的數據庫、數據流和數據結構。
• 用戶界面：規定軟件的用戶界面設計，包括線框圖、模型或其他用戶與之交互的可視化描述。
• 系統架構：描述軟件系統的高級架構、部件和模塊，通常以圖表形式呈現。
• 依賴關系：識別軟件系統有效開發和執行所需的任何依賴關系或先決條件。
• 集成需求：描述軟件系統與其他外部系統或組件的集成。
• 假設和約束：指定在需求收集過程中建立的任何假設以及可能影響軟件系統設計和開發的任何限制。
• 測試和驗證：解釋測試策略，包括測試用例、測試場景和驗證步驟，以確保程序符合需求。
• 文檔要求：指示所需的文檔，如用戶手冊、系統手冊和技術文檔。
• 項目時間表和里程碑：概述項目的時間表、關鍵檢查點和交付物。
• 風險和緩解策略：識別軟件開發生命周期中的潛在風險、問題和緩解技術。
• 變更管理流程：解釋如何管理和控制對需求和規范的變更。
• 批準和簽名：詳細說明負責閱讀和批準SRSD文件的各方。

使用應用程序框架

用程序框架，有時稱為軟件框架，是一種現有的框架，提供了創建軟件應用程序的結構和可重用部分。它提供工具、庫和規則，幫助程序員簡化開發過程，堅持最佳實踐，并鼓勵代碼復用。

與手動開發軟件相比，使用應用程序框架通常是明智的，因為這些框架提供的不僅僅是可重用的軟件構建模塊，還包括處理耗時的開發活動，如管理數據庫更改和更改文件格式的工具。

使用框架，開發人員可以更專注于開發應用程序的特殊功能，而不是為常用功能開發新的解決方案。

一個應用程序框架的例子是Ruby on Rails(通常簡稱為Rails)。Ruby編程語言有一個名為Rails的Web應用程序框架。它提供了一個框架和指南，可以快速讓程序員創建可靠、可擴展的在線應用程序。Rails框架包括用于數據庫交互的對象關系映射層(ActiveRecord)、用于生成動態網頁的路由系統(Action View)和其他功能。這些Rails框架的組成部分管理常規操作并促進代碼復用，使程序員能夠快速創建Web應用程序。

保持代碼簡潔 "代碼簡潔"意味著編寫清晰、簡潔和簡單的代碼。它強調在沒有多余復雜性或奇怪邏輯的情況下使代碼簡單化。此外，簡潔的代碼更加高效和無錯誤，因為它更容易閱讀、維護和調試。

"代碼簡潔"的概念是由Google軟件開發者Max Kanat-Alexander提出的，他還擔任項目的社區負責人和發布經理。

根據他的說法，代碼簡潔的目標是使軟件開發變得比必需的要簡單。

在書籍《程序員修煉之道》中建立的DRY(Don't Repeat Yourself)和YAGNI(You Aren't Gonna Need It)軟件原則也與推動代碼簡化的目標相一致。

通過簡單的代碼，程序員試圖用最簡單易懂的方式實現所需的功能。這需要使用簡潔而有意義的變量和函數名，遵循標準化的編碼實踐，并避免不必要的復雜性或可能阻礙代碼理解的欺騙性技巧。

舉個例子，下面是一個計算列表平均數的Python代碼：

Python
def calculate_average(numbers):
total = 0
count = len(numbers)
for num in numbers: total += num
average = total / count
return average

這個例子使用簡單明了的代碼。變量的命名清晰易懂：total表示數字的總和，count表示數字的總數，average表示計算得出的平均值。它通過簡單的邏輯來計算平均值，即將數字相加后除以總數。沒有任何多余的復雜性或混亂的語言，讀者不會迷失其中。

編碼前先設計

在編碼之前進行設計是必要的，因為它為開發過程提供了清晰的路線圖，并確保有效地分配資源。

此外，在設計階段，開發人員可以設想完成的產品，并通過定義軟件的結構、功能和用戶交互提前發現潛在問題。這使得團隊成員和利益相關者能夠更有效地合作、溝通和規劃。

例如，在Web開發中，在編寫代碼之前繪制用戶界面(UI)線框圖和生成站點地圖有助于定義布局、導航和用戶體驗。

這種方法通過在投入資源編碼之前解決設計缺陷或可用性問題，節省時間和精力，從而實現更順暢、成功的開發過程。

從頭到尾持續測試 僅僅編寫能夠運行的代碼是不夠的：它應該經過適當的測試以始終產生所需的結果。例如，單元測試一次測試一個功能，并專注于代碼的小型、模塊化部分。

持續的代碼測試非常重要，因為它促進了開發中的協作和靈活性，在開發過程中發現錯誤，防止回歸，并保持代碼質量。持續的代碼測試還使工程師能夠快速找出和解決錯誤，確保可靠的軟件并降低技術債務。

此外，它提供了簡單的自動化流水線連接，實現更快的反饋循環和更有效的迭代。

以下是幾種流行的庫，用于計算多種編程語言的測試覆蓋率：

Istanbul 用于 Node.js(JavaScript 代碼覆蓋率)JaCoCo(Java 代碼覆蓋率)PHP Unit(PHP 代碼覆蓋率)Coverage.py(Python 代碼覆蓋率)Cobertura(多語言代碼覆蓋率)Serenity 或 JCov 用于 Java每個庫都具有獨特的功能，并與廣泛的編程語言兼容，使開發人員可以選擇符合其評估測試成功和找到需要額外覆蓋的代碼部分要求的庫。

使用 Linter 工具

Linter 是一種靜態分析工具，用于檢查代碼中存在的潛在問題和編碼規范違規情況。它檢測到問題模式，例如不適當的格式、冗余變量和語法問題。

在開發軟件時使用 Linter 工具非常重要，因為它們有助于強制執行編碼規范，檢測和防止常見錯誤，并提高代碼質量。

此外，通過將 Linter 納入開發工作流程中，開發人員可以及早發現問題，并確保其代碼遵循最佳實踐和接受的標準。這樣，缺陷或不一致行為的風險減小，代碼變得更易于維護。

例如，ESLint 是一個著名的 JavaScript Linter，可以設置為強制實施特定的編碼風格，指出潛在的錯誤，并通過識別代碼中未使用的變量、缺少分號或未定義模式等問題來提高代碼質量。

其他 Linter 工具包括：

Ruby 的 RoboCopPython 的 Pylint以及 Flake8

使用版本控制工具

版本控制是一種系統，使開發人員能夠跟蹤和管理代碼和項目文件的變化。它可以在開發過程中促進團隊協作，簡化返回到早期版本的過程，并以系統化的方式合并由各個團隊成員進行的修訂。

版本控制流程在多個開發人員共同工作于同一軟件項目時通常是必不可少的，因為它允許跟蹤和管理代碼變更。此外，通過版本控制工具，開發人員在開發新功能或修復錯誤時很少會覆蓋其他人的代碼。版本控制工具還可以讓您返回到早期版本，如果發生錯誤，而不會影響團隊成員的工作。

Git 和 GitHub 是常見的版本控制工具示例。GitHub 提供了拉取請求工具，可以簡化刪除模糊或重復更改的操作，使您的 Git 組織有條不紊、易于閱讀。CVS、SVN 和 Mercurial 是其他常用的版本控制工具。

研究成功的軟件項目表明，對代碼進行注釋是軟件開發中最有效的最佳實踐之一。它提供了有益的文檔，幫助理解代碼的功能、意圖和目的。

注釋還充當路標，提供上下文，并在其他人共享或評估代碼時促進理解。例如，考慮一個解決特定問題的復雜算法。當代碼解釋算法的階段并指出重要問題時，對于其他人(包括潛在的維護人員)來說，他們能夠更快地理解其中的推理并進行必要的調整。

利用暫存環境

暫存環境是一個獨立的、受控的環境，與生產環境非常相似，最終用戶在其中部署和使用軟件程序。

它是開發和生產之間的中間步驟，允許開發人員和測試人員在將應用程序發布到生產環境之前對其進行驗證和微調。

暫存環境是在錯誤進入生產階段或向用戶提供之前捕捉錯誤的理想場所。

例如，一個團隊正在開發一個在線商店。開發過程完成后，團隊將網站部署到模擬生產環境的暫存環境中，包括服務器配置、數據庫和網絡設置。接下來，他們可以在暫存環境中模擬真實世界的場景進行全面測試。例如，他們可以測試添加商品到購物車、處理付款以及確保訂單被履行的功能。

此外，他們還可以檢查網站在各種負載下的性能，并確保跨瀏覽器和跨平臺的兼容性。

在暫存階段發現的任何問題或錯誤都可以在軟件部署到實際生產環境之前解決。如果不在暫存環境中工作，就有可能發布一個無法運行的新版本應用程序。這將導致用戶體驗差、需要回滾發布、有可能丟失數據，并且需要花費時間和金錢來進行快速解決。

定期進行代碼審核

代碼審核是指軟件開發人員對其他開發人員的代碼(或拉取請求)進行研究的過程。它是一種增強代碼質量、發現缺陷并減少未來代碼優化所需時間的實踐。

我們應該鼓勵同事對代碼進行審核，以便發現問題并提高代碼質量。這類似于我們的作品被他人審閱并提出建議以確保準確性和符合標準。

以下是開發人員在代碼審核中應注意的內容清單：

代碼可讀性設計命名規范代碼組織和結構樣式代碼重復錯誤處理可測試性安全漏洞符合編碼標準和最佳實踐可擴展性和擴展性整體代碼質量結論構建可靠、易于維護和高效的軟件解決方案需要遵循上述高質量軟件開發的最佳實踐。這些最佳實踐涵蓋了各種策略，包括明確定義代碼需求、代碼注釋、持續代碼測試、先設計后編碼以及保持代碼簡潔。通過將這些原則應用到開發過程中，軟件團隊可以促進可維護性，促進協作，減少錯誤和缺陷，并產生符合或超出用戶期望的軟件。