兔子的技術(shù)博客

配置管理的精髓 
貝爾實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)技術(shù)研究院   姜海東

       隨著國(guó)內(nèi)軟件業(yè)的崛起和成熟，軟件配置管理越來(lái)越得到重視。可以說(shuō)，軟件業(yè)要想更好的發(fā)展，沒(méi)有軟件配置管理的支持是不可能的。手工作坊式的軟件開(kāi)發(fā)模式將會(huì)成為歷史，如何把國(guó)外成熟的軟件配置管理理論和經(jīng)驗(yàn)消化吸收，進(jìn)而應(yīng)用到國(guó)內(nèi)軟件開(kāi)發(fā)中就成為國(guó)內(nèi)軟件業(yè)迫在眉睫的任務(wù)了。 
       軟件配置管理是管理和技術(shù)相結(jié)合的一門(mén)學(xué)科。應(yīng)該說(shuō)，軟件配置管理理論難以理解是其難以實(shí)踐的原因。本文試從基本概念的角度來(lái)探討這門(mén)對(duì)軟件開(kāi)發(fā)具有重要意義的領(lǐng)域。

什么是配置管理 
       在軟件開(kāi)發(fā)中，變更是不可避免的。從某種角度上講，軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程就是一個(gè)變更的過(guò)程。有些變更是有益的，是具有創(chuàng)造性的，但是，也有些變更是有害的，導(dǎo)致混亂的。正像James Bach 總結(jié)的那樣： 
        我們?yōu)樽兏_，因?yàn)榇a中的一個(gè)極小的混亂可能帶來(lái)產(chǎn)品的大的故障，但是，他也能夠修復(fù)大的故障或啟用奇妙的新能力。我們?yōu)樽兏_，因?yàn)槟硞€(gè)喜歡惡作劇的單個(gè)開(kāi)發(fā)者可能破壞掉項(xiàng)目，但是，一些奇妙的思想也源自那些喜歡惡作劇的人員。 
        因此，如何管理這些變更是一個(gè)軟件開(kāi)發(fā)能否成功的關(guān)鍵。簡(jiǎn)言之，軟件配置管理就是管理變更的過(guò)程，它貫穿著幾乎軟件的整個(gè)生命周期。成功的配置管理系統(tǒng)可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量、項(xiàng)目開(kāi)發(fā)效率，而且最大限度的減少對(duì)個(gè)別“英雄”式人員的依賴(lài)。 
        盡管配置管理（Configuration Management ）這個(gè)概念被提出有幾十年了，但是，業(yè)內(nèi)還沒(méi)有一個(gè)全面而權(quán)威的定義。Configuration 的意思是“使成形”，它來(lái)源于拉丁語(yǔ)的com-（表示“與”或者“一起”）和figurate ( 形成) 。它還有一個(gè)意思是“組成部件或元素的相對(duì)排列”。因此，配置管理（ConfigurationManagement ）指的是管理組成部件或者元素的相對(duì)排列。 
        配置管理的概念來(lái)自于硬件領(lǐng)域，美國(guó)國(guó)防部最早使用了配置管理的概念。我們知道一架飛機(jī)的構(gòu)成非常復(fù)雜，比如機(jī)頭、機(jī)身、機(jī)翼和機(jī)尾等。不同型號(hào)飛機(jī)的各個(gè)部分是不能隨便組裝的。因此，我們只有把相匹配的部件組裝在一起，才能構(gòu)成了一個(gè)功能完備的飛機(jī)整體。隨著技術(shù)的提高，各個(gè)部件可能還要進(jìn)行功能改善，我們還要使得不同版本的部件能夠正確無(wú)誤組合在一起。 
準(zhǔn)確地說(shuō)：  
       配置管理是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)識(shí)、存儲(chǔ)和控制，以維護(hù)其完整性、可追溯性以及正確性的學(xué)科。 
從上面的描述，我們知道，配置管理的基本單位是配置項(xiàng)。軟件配置項(xiàng)可以是：

•  與合同、過(guò)程、計(jì)劃和產(chǎn)品有關(guān)的文檔和數(shù)據(jù)
• 源代碼、目標(biāo)代碼和可執(zhí)行代碼
• 相關(guān)產(chǎn)品，包括軟件工具、庫(kù)內(nèi)的可復(fù)用軟件、外購(gòu)軟件及用戶(hù)提供的軟件

 
  從“哲學(xué)”意義上講，配置管理記錄配置項(xiàng)的三個(gè)方面： 

• 從哪里來(lái)？此項(xiàng)可歸結(jié)為WWW 的問(wèn)題，（Who）誰(shuí)創(chuàng)建的？（When）什么時(shí)間創(chuàng)建的？（Why）為什么創(chuàng)建此配置項(xiàng)？
• 當(dāng)前在哪里？此項(xiàng)紀(jì)錄配置項(xiàng)當(dāng)前的存儲(chǔ)位置以及狀態(tài)。
• 將到哪里去？通過(guò)配置控制來(lái)把配置項(xiàng)“組裝”到正確的版本中去。

 
       配置項(xiàng)可以是大粒度的，也可以是小粒度的。如果跟蹤個(gè)別需求，那么不必要把整個(gè)需求規(guī)格說(shuō)明文檔定義為一個(gè)配置項(xiàng)，可以把每個(gè)需求定義為配置項(xiàng)；如果把軟件開(kāi)發(fā)工具也放入配置管理系統(tǒng)，那么把配置項(xiàng)定義為文件級(jí)就不合適了，只需要跟蹤開(kāi)發(fā)工具的版本，即把整個(gè)配置工具定義為一個(gè)配置項(xiàng)就足夠了。 
       簡(jiǎn)而言之，配置項(xiàng)可以是文件級(jí)粒度的，也可以使文件版本級(jí)粒度的。當(dāng)然，粒度越小管理的成本越高，但是配置的精度也就越高。 
一個(gè)完整的SCM系統(tǒng)要具有三個(gè)核心功能：配置標(biāo)識(shí)、版本控制、變更控制、配置狀態(tài)統(tǒng)計(jì)和配置審核。其中變更控制包括基線管理、變更請(qǐng)求管理、構(gòu)建管理和發(fā)布管理。如下圖所示。 

下面，我們來(lái)具體理解這些概念。 
 
配置標(biāo)識(shí) 
       配置標(biāo)識(shí)就是識(shí)別產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品的構(gòu)件及其類(lèi)型，為其分配唯一的標(biāo)識(shí)符，也就是說(shuō)，每一個(gè)配置項(xiàng)要有一個(gè)唯一標(biāo)識(shí)。一般說(shuō)來(lái)，標(biāo)識(shí)包括兩個(gè)方面：一是文件名，二是版本，可用如下一個(gè)二元組來(lái)標(biāo)識(shí)：< 文件名，版本> 。每個(gè)項(xiàng)目首先要確定一套命名規(guī)則，例如，采用“系統(tǒng).子系統(tǒng).模塊.文件”的方式，</videoConference/audio/compressing/m a in.c , 2.1>就是一個(gè)唯一標(biāo)識(shí)。 
 
版本控制 
       版本控制就是對(duì)在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中所創(chuàng)建的配置對(duì)象的不同版本進(jìn)行管理，保證任何時(shí)候都能取到正確的版本以及版本的組合。當(dāng)前，這方面典型的工具有如VSS 和CVS 。

變更控制 
       在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程，要產(chǎn)生許多變更，比如，配置項(xiàng)、配置、基線、構(gòu)建的版本、發(fā)布版本等。對(duì)于所有的變更，都要有一個(gè)控制機(jī)制，以保證所有變更都是可控的、可跟蹤的、可重現(xiàn)的。對(duì)變更進(jìn)行控制的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為變更控制委員會(huì)（Change Control Board，簡(jiǎn)稱(chēng)
CCB ）。變更控制委員會(huì)要定期召開(kāi)會(huì)議，對(duì)近期所產(chǎn)生的變更請(qǐng)求進(jìn)行分析、整理，并做出決定。而且要遵循一定的變更機(jī)制。 
  
下面是一個(gè)典型的變更機(jī)制：  
變更請(qǐng)求管理 
       變更請(qǐng)求管理就是對(duì)變更請(qǐng)求（Change Request，簡(jiǎn)稱(chēng)CR）進(jìn)行分類(lèi)、追蹤和管理的過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 
       變更的起源有兩種：功能變更和缺陷修補(bǔ)（Bug-Fix）。功能變更是為了增加或者刪除某些功能。缺陷修補(bǔ)則是對(duì)已存在的缺陷進(jìn)行修補(bǔ)。 
       對(duì)變更請(qǐng)求的有效管理可以提高產(chǎn)品管理的透明度，經(jīng)理可以清楚的知道當(dāng)前產(chǎn)品的進(jìn)展情況，比如有多少個(gè)新產(chǎn)生的CR，已經(jīng)解決了多少CR等等，有利于經(jīng)理做出正確的決策。 
 
基線管理 
       基線是指經(jīng)過(guò)正式評(píng)審和批準(zhǔn)，可作為下一步工作的基準(zhǔn)的一個(gè)配置。軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，無(wú)論是需求分析、設(shè)計(jì)、測(cè)試都需要在完成時(shí)建立基線，以作為下一步工作的基礎(chǔ)。

       通過(guò)基線管理可以使用戶(hù)能夠通過(guò)對(duì)適當(dāng)版本的選擇來(lái)組成特定屬性（配置）的軟件系統(tǒng)，這種靈活的“組裝”策略使得配置管理系統(tǒng)象搭積木似的使用已有的積木（版本）組裝成各種各樣、不同功能的模型。 
       基線的變更需要一個(gè)嚴(yán)格的流程，需要提出申請(qǐng)，經(jīng)過(guò)審批，然后才能進(jìn)行。 
構(gòu)建管理 
       在做構(gòu)建時(shí)，我們需要首先取出正確的配置，然后再做構(gòu)建。我們可以利用基線，可以取出某個(gè)基線的所有配置項(xiàng)，也可以利用配置管理系統(tǒng)的構(gòu)建功能直接在工作空間內(nèi)做構(gòu)建。 
       構(gòu)建管理需要配置管理工具的支持。 
發(fā)布管理 
       軟件產(chǎn)品的每個(gè)版本都是一組配置項(xiàng)（源代碼、文檔、數(shù)據(jù)）的集合。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，我們要發(fā)布軟件的32.6 版本，那么我們就要把源代碼、文檔、數(shù)據(jù)中所有應(yīng)該包含到這個(gè)版本中的正確配置項(xiàng)檢出。 
       所以如何管理每個(gè)版本中包含哪些配置項(xiàng)是非常重要的。  
狀態(tài)報(bào)告 
狀態(tài)報(bào)告要回答所謂4W 的問(wèn)題： 
What：發(fā)生了什么事？ 
Who：誰(shuí)做的此事？ 
When：此事是什么時(shí)候發(fā)生的？ 
Why：為什么做此事？ 
狀態(tài)報(bào)告要能夠報(bào)告所有配置項(xiàng)以及變更請(qǐng)求的狀態(tài)，通過(guò)量化的數(shù)據(jù)和報(bào)表反映項(xiàng)目開(kāi)發(fā)進(jìn)度的狀態(tài)。 
配置審核 
       配置審核要審查整個(gè)配置管理過(guò)程是否符合規(guī)范，配置項(xiàng)是否與需求一致，記錄正確，配置的組成是否具有一致性等等。比如，需求分析文檔提交后，需要由一個(gè)由相關(guān)人組成的小組進(jìn)行正式評(píng)審，只有通過(guò)了評(píng)審才能基線化。對(duì)于源代碼也一樣，一般說(shuō)來(lái)，每行代碼都要進(jìn)行評(píng)審（Review），只有通過(guò)評(píng)審才能交由測(cè)試人員進(jìn)行測(cè)試。 
實(shí)施配置管理的好處 
       我們知道軟件有三個(gè)要素：時(shí)間、預(yù)算和質(zhì)量。一個(gè)成功的軟件就是要在限定的時(shí)間內(nèi)，不超過(guò)預(yù)算，交付符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品。真正實(shí)施配置管理后，我們會(huì)對(duì)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程進(jìn)行有效的控制，可以加快開(kāi)發(fā)進(jìn)度，降低開(kāi)發(fā)成本，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。 
產(chǎn)品經(jīng)理可以得到什么好處呢？ 

• 準(zhǔn)確掌握項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)進(jìn)度。配置管理系統(tǒng)可以提供詳盡的狀態(tài)報(bào)告，例如當(dāng)前系統(tǒng)有多少個(gè)Bug，所有Bug 的狀態(tài)如何？已經(jīng)解決了多少Bug？
• 了解項(xiàng)目組成員的工作負(fù)荷、工作效率以及工作質(zhì)量。例如，我們可以知道當(dāng)前分配給每個(gè)成員的工作量，每個(gè)成員已完成的工作量，每個(gè)成員未通過(guò)正式評(píng)審的工作比例等等。
• 減少人員流動(dòng)所帶來(lái)的影響。每個(gè)成員的所有變更，包括文檔、代碼的增刪都是可追蹤的，而且對(duì)于變更的原因、描述也都有記錄。這樣，一旦成員離開(kāi)，其它成員就可以在最短的時(shí)間里接手。
•  有效提高過(guò)程管理，配置管理產(chǎn)生的許多數(shù)據(jù)可作為管理者度量項(xiàng)目的依據(jù)。

開(kāi)發(fā)人員和測(cè)試人員可以得到什么好處呢？

•  提交的代碼被有效保存，開(kāi)發(fā)人員再也不用花費(fèi)精力去保存各個(gè)版本了。
•  提高團(tuán)隊(duì)的協(xié)作效率。開(kāi)發(fā)人員之間以及開(kāi)發(fā)人員和測(cè)試人員之間可以有效的溝通，大家都互相知道其它人的工作狀態(tài)。
•  提高修復(fù)缺陷的效率。可以依據(jù)Bug 發(fā)現(xiàn)的版本，迅速重建環(huán)境，重現(xiàn)Bug，快速定位代碼，找出根源。
• 職責(zé)清楚，任務(wù)明確。每一步的工作都是基于某一基線的，比如，設(shè)計(jì)文檔是依據(jù)基線化了的需求分析文檔，這樣一旦出現(xiàn)問(wèn)題，就可以找出問(wèn)題出在什么地方。

 
      當(dāng)然，實(shí)施配置管理的好處遠(yuǎn)不止這些。軟件配置管理作為軟件開(kāi)發(fā)的基石，它提供了一個(gè)協(xié)作開(kāi)發(fā)的環(huán)境，只有大家共同遵守配置管理規(guī)范，互相協(xié)作才能保證項(xiàng)目的成功。 
 
結(jié)束語(yǔ) 
 
       配置管理本身無(wú)論從理論和實(shí)踐都在不斷豐富和發(fā)展。例如，配置管理應(yīng)用于“知識(shí)庫(kù)”的管理就產(chǎn)生了“內(nèi)容管理”這一新的領(lǐng)域。配置管理提供的狀態(tài)報(bào)告和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)也為軟件度量提供了決策依據(jù)。配置管理為項(xiàng)目管理提供了各種監(jiān)控項(xiàng)目進(jìn)展的視角，為項(xiàng)目經(jīng)理確切掌握項(xiàng)目進(jìn)程提供了保證。配置管理也為開(kāi)發(fā)人員提供了一個(gè)協(xié)作的平臺(tái)，在此平臺(tái)上，大家能夠更有效率的交流和協(xié)作。可以說(shuō)，配置管理是軟件開(kāi)發(fā)的基石！ 
       配置管理近年來(lái)在中國(guó)得到了極大的認(rèn)可，可以毫不夸張的說(shuō)，沒(méi)有配置管理，就談不上軟件開(kāi)發(fā)，就談不上軟件質(zhì)量，就談不上軟件業(yè)的發(fā)展。隨著軟件業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，配置管理的實(shí)施不是要不要的問(wèn)題，而是什么時(shí)間、如何實(shí)施的問(wèn)題了。 
參考文獻(xiàn)： 
Babich, W.A., Software Configura tion Management, Addison-Wesley, 1986. Peter H. Feiler, Configuration Management Models in Commercial Environment, CMU/SEI-91-TR-7, 1991.4 
 
作者簡(jiǎn)介：2000年在北方交通大學(xué)獲工學(xué)碩士學(xué)位。現(xiàn)供職于朗訊科技（中國(guó)）有限公司貝爾實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)技術(shù)研究院，從事配置管理系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)，有四年多的配置管理領(lǐng)域開(kāi)發(fā)、咨詢(xún)、培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)。