软件体系结构与敏捷开发过程融合关键技术研究

Architecture-centric development implies Big Design Up Front (BDUF) and massive design documentation, which are the characteristics inconsistent to agile software development, consequently software architecture is not a focus in agile development, which believes that best architectures will emerge through continuous architecture refactoring, but recent research indicates that this is not the case. Many agile development projects went smoothly in the early stage, but got stuck in the late stage and even failed finally. The reason of this situation to a large extent is due to the lack of consistent and evolvable software architecture. This research proposal intends to combine software architecture and agile development process, these two seemingly-conflicting software development technologies, and to explore the benefits of their combination in four aspects: (1) analyze and identify the factors that impact the use of architecture in agile development projects, as well as the conditions of using architecture in agile projects; (2) improve the existing architecting process in order to accommodate the characteristics of agile development; (3) introduce lightweight architecting activities and methods to adapt to the simplicity principle of agile development; (4) elicit and refine functional requirements of using architecture in agile development process. The ultimate goal of this research project is to provide an integrated support for using software architecture in agile development with process guidelines and accompanying tools.

以软件体系结构（SA）为中心的开发往往意味着大而全的前期设计、详细的设计文档等，这些特征被认为是与敏捷开发过程格格不入的。因此敏捷开发并不强调软件体系结构设计，而认为软件体系结构是通过连续的系统重构而自然涌现出来的，但最近的研究发现并非如此。很多敏捷项目往往在前期进展顺利，而在后期逐渐停滞甚至失败，其原因在很大程度上是由于缺乏一致的和可演化的软件体系结构。本项目研究如何将软件体系结构与敏捷开发过程，这两种看似冲突的软件开发技术有机融合，充分利用两种技术的优势，拟从四个方面探索软件体系结构与敏捷融合的开发过程：1）分析和发现适合应用SA的敏捷项目特征并分析其应用条件；2）改进现有SA架构过程使其适用于敏捷开发方法特性；3）在敏捷过程中引入轻量级SA架构活动和方法，以适应敏捷开发的精简原则；4）提炼敏捷过程中应用SA的功能性需求。为SA与敏捷过程的融合提供过程指导和辅助工具的工程化支持。

以软件体系结构为中心的开发往往意味着大而全的前期设计、详细的设计文档等，这些特征被认为是与敏捷开发过程格格不入的。因此敏捷开发并不强调软件体系结构设计，而认为软件体系结构是通过连续的系统重构而自然涌现出来的，但最近的研究发现并非如此。很多敏捷项目失败的根本原因在很大程度上是由于缺乏一致的和可演化的软件体系结构。针对该问题，本项目尝试将软件体系结构与敏捷开发过程，这两种看似冲突的软件开发技术有机融合，充分利用两种技术的优势，促进大型软件的开发，主要研究成果包括：（1）系统分析和识别了适合应用软件体系结构的敏捷项目特征并分析其应用条件，为敏捷开发中应用软件体系结构提供了经验型的指南；（2）基于工业调研和实证分析改进了现有的架构过程，使得架构过程适用于敏捷开发方法特性，包括基于模式的软件体系结构自动化合成，降低了软件体系结构合成的执行成本，提高了执行效率；（3）在敏捷开发过程中引入轻量级的架构活动和方法，以适应敏捷开发的任务精简原则，包括软件体系结构归档，软件体系结构技术债务管理，软件体系结构假设条件管理；（4）提炼敏捷开发过程中应用软件体系结构制品的功能性需求，开发了相应的CASE原型工具，包括轻量级软件体系结构归档工具，软件体系结构自动化合成工具，软件体系结构假设条件建模工具等。以上研究成果为软件体系结构在敏捷过程中的应用提供了工程化支持。