摘要
1991年秋,在美国勒海大学亚科卡学院的一份研究报告《21世纪美国制造业的战略:一个工业主导的观点》中,首次提出了敏捷竞争的概念.而今天,我们似乎已经看到,敏捷已经在我们身边,形影不离.
之前matrix一则讨论激烈的新闻(http://www.matrix.org.cn/resource/news/314_agile.html), 也表达了敏捷在今天的热度.下面通过一个简单的例子, 告诉你如何起步敏捷开发..
概述
如果你没有采用敏捷的方式,那你就落后了。这是最近sd best practices 2004会议上的标语。敏捷的方法就象xp和scrum正在世界的软件发展中,变得越来越普遍了。敏捷是一个巨大的改变,让软件开发者把重心转移到质量和速度上。这对已经被比喻成面向对象设计的软件开发有很大的影响。但是,这种影响的一些方面已经放慢了:gui的开发,自从大多数软件包含了一些类型的gui,而且比较多的软件开发的百分比是去完成以gui为中心的,应用敏捷的优势去开发gui就是关键问题了。
什么在阻止人们用敏捷的方法来开发gui呢?不论他们的应用是基于web的或是桌面应用,大多数开发者不做用户界面user interface的测试驱动开发test-driven development (tdd)。这都因为一个简单的原因:单元测试gui是很困难的。测试gui是很乏味沉闷而且容易出错的,包含了模拟用户事件的复杂代码,在事件传播和控制重绘的时候等待,然后在他显示给用户之前,尝试着检测状态。敏捷依赖于测试驱动开发,但是为gui的特定行为来写有效的测试代码是困难的。在cube farm(办公农庄,用隔断间隔成很多小工作间的办公室? 商务英语)的gui方面上,质量和设计从敏捷方法中受益已经被完全认识到。
敏捷实践正在渗透进这个领域。单元测试gui元素的工具激增,jfcunit 框架测试gui是用java swing,基于web的gui能被htmlunit, httpunit, jwebunit和类似的工具测试。许多gui构造器和工具包和单元测试工具有关系,比如vbunit是为了visual basic,qtunit是给qt用的。
工具已经存在了,但是处理仍是不确定的。在测试驱动开发(tdd)中,每个代码的改变都在新行为的单元测试前。在开发gui时,许多变化不过是视觉显示上的调整,比如改变元素的位置,文本,或者颜色。你可以加一个按钮,建一个菜单项,或者构造一个对话框。但是怎样和为什么你要测试这种变化呢?测试每个标签或者颜色值是很愚蠢的。同样的,对于标准的元素象按钮和域,测试他们通常的行为是没有意义的,象对鼠标移动的响应,键的按下,点击,和诸如此类的。这些事情是不可能被中断的。怎样去测试他们的问题只是徒劳的增添了做gui测试的难度。
一个关键的问题:怎样做测试先行的开发?答案就在于gui的编码是怎样组织的。敏捷方式的领袖例如kent beck 和 david astels建议在构造gui的时候要保持视图对象尽可能是轻量的,而且“在表面下”( below the surface.)测试视图层。这个 敏捷对象/瘦视图 模型和我们熟悉的 文档-视图 及 客户端-服务器模式类似,但是被应用于个别的gui元素。内容和表现的分离改善了代码的设计,使他更模块化和更利于测试。每个用户界面的组件被实现为一个敏捷对象,包括将要被测试的应用的行为,但不包括gui表现的代码。每个敏捷对象有一个相应的瘦视图类只包括普通的gui行为。采用这种设计模式,gui构造变得可以被应用于 测试驱动开发(tdd) 处理了。
例子:构造一个登录对话框
让我们进入一个例子看看怎样使用tdd和 敏捷对象/瘦视图 代码设计模式去开发一个gui对话框。起初,让我们考虑对话框的图形,敏捷开发提倡预先最小化设计,让软件构架在多次循环开发中重构,但是这个方法对gui设计不是很合适。设计一个用户界面是一个创造的过程,应该规范地处理,画草图,做原型,和可用性测试。然后,尽管在gui下的代码可以用tdd迭代地设计,一个形象的设计草图是明智的第一步。这个对话框的基本的设计在图1中勾画出来。

figure 1. gui design sketch for login dialog
这个对话框很简单,包括用户名和密码域,相应的静态文本框和标签,登录和取消按钮。做为一个他行为的初始轮廓,我们决定登录成功的话对话框关闭,登录失败的话对话框仍然开着。取消按钮也关闭对话框。
基本的 敏捷对象/瘦视图 代码类设计的对话框实现在图2中表示。

figure 2. the classes logindialog and logindialogview
敏捷对象类logindialog 将包含一个方法对应对话框的每个功能行为。瘦视图类logindialogview 将只包含简单的和显示相关的代码,还有get/set 方法去读取和设置显示的信息。在这个过程里,只有logindialog里复杂的功能需要被单元测试。我们可以十分自信在logindialogview 里的简单行为可以正常工作。
第一个构造的组件是敏捷对象logindialog 。他需要一个相应的测试类logindialogtest 。第一个测试方法将要验证登录方法,如图3所示。

figure 3. the smart object logindialog and its test class logindialogtest
作为测试先行的开发方法规定,首先要写单元测试。测试预期和定义了要被测试的功能设计。我们需要获得一个用户名和密码,然后返回一个登录成功或者登录失败。一个用来判断的接口方法来做刚才所述的
boolean login(string username, string password);
测试类logindialogtest 将测试这个功能。例1展示了在logindialogtest.java. 文件中他的初始实现。
logindialogtest.java
import junit.framework.*;
public class logindialogtest extends testcase {
public void testlogin() {
logindialog dialog = new logindialog();
asserttrue( dialog.login("user", "passwd") );
}}
这个测试是基于junit基础测试类testcase的。测试方法testlogin()创建了一个logindialog 的实例,调用了他的login()方法,然后判定结果是真。这段代码将不会编译,因为logindialog 不存在。在tdd过程后,logindialog
将生成和保存,代码编译后,测试运行验证将象预期的那样失败(因为方法没有实现)。然后 logindialog 为了通过单元测试给出最小的实现,遵照敏捷的圣条 做 可能工作的最简单的事情(the simplest thing that could possibly work)。例2展示了最初的logindialog 版本,用最少的代码通过了单元测试,实现在logindialog.java. 文件里。
logindialog.java
public class logindialog {
logindialog() {}
public boolean login(string username, string password) {
return true; } }
使用下面的命令来运行代码
javac -classpath ".;junit.jar" logindialogtest.java
javac -classpath "." logindialog.java
classpath 必须包括junit.jar 来运行单元测试,因为他使用了junit.在linux,mac osx,还有其他的unix系统上,classpath将包含一个冒号(:)而不是想下面那样用一个分号。
测试将如下运行
java -classpath ".;junit.jar" junit.textui.testrunner logindialogtest
单元测试通过了,真好!不幸的是,这个编码只是模拟一下。login()方法将总是批准登录。毋庸置疑,客户将不会欣赏这种水平的安全机制。显然,要写的下一个测试是验证如果给的条件不正确的话将失败。例3展示了logindialogtest 的第二个测试方法去实现这个目的,testloginfail() 。既然两个测试都使用一个logindialog 的实例,测试类被重构为在他的setup() 方法里创建一个固定的测试用的logindialog。
logindialogtest.java
import junit.framework.*;
public class logindialogtest extends testcase {
private logindialog dialog;
public void setup() {
dialog = new logindialog();
}
public void testlogin() {
asserttrue( dialog.login("user", "passwd") );
}
public void testloginfail() {
assertfalse( dialog.login("", "") );
}}
logindialog 必须得通过新的测试,不能在第一次测试的时候有失败。tdd过程引导我们构造我们需要的真正的功能,在用正确的用户名和密码登录的时候,能成功登录,如果不是,就失败。例4展示了按此修改的logindialog
logindialog.java
public class logindialog {
private string user = "user";
private string passwd = "passwd";
logindialog() {}
public boolean login(string username, string password) {
if (user.equals(username) && passwd.equals(password))
return true;
else
return false;
} }
logindialog 现在能通过所有的测试。为此,他包括了符合成功登录条件的用户名和密码域。显然,这只是比第一个版本的安全性能稍微好一些。登录代码不应该包含认证的硬编码!基于这点,我们应该引入一个单独的类来包含logindialog 用的验证用户的登录信息。然而,这个例子是关于gui构造的,那让我们暂停这个不安全的登录代码,继续gui方面。
现在,我们已经建立了登录功能,并用单元测试覆盖了他,但没有可视的gui来显示它。那下一步该做什么呢?对于已经作的和测试的实际功能,在gui方面做的是创建和显示图像元素,然后在适当的时候调用login()方法。这个功能是普通和容易建立的,所以他不包含能中断和需要单元测试的复杂行为。因此,当建立gui元素时,我们不需要去做测试先行的开发。例5展示了创建对话框窗口的swing类logindialogview ,他的实现在logindialogview.java.文件。
logindialogview.java
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;
public class logindialogview extends jframe
implements actionlistener {
protected jtextfield usernamefield;
protected jtextfield passwordfield;
protected jbutton loginbutton;
protected jbutton cancelbutton;
private logindialog dialog;
logindialogview(logindialog dlg) {
super("login");
setsize(300, 140);
dialog = dlg;
addcontrols();
loginbutton.addactionlistener( this );
cancelbutton.addactionlistener( this );
}
public void actionperformed(actionevent e) {
string cmd = e.getactioncommand();
if (cmd.equals("login")
&& dialog.login(usernamefield.gettext(),
passwordfield.gettext())) {
hide();
}
}
private void addcontrols() {
container contentpane = this.getcontentpane();
contentpane.setlayout(new gridbaglayout());
gridbagconstraints c = new gridbagconstraints();
jlabel label1 = new jlabel("username:", label.right);
c.insets = new insets(2, 2, 2, 2);
c.gridx = 0;
c.gridy = 0;
contentpane.add(label1, c);
usernamefield = new jtextfield("", 60);
usernamefield.setminimumsize(new dimension(180, 30));
c.gridx = 1;
contentpane.add(usernamefield, c);
jlabel label2 = new jlabel("password:", label.right);
c.gridx = 0;
c.gridy = 1;
contentpane.add(label2, c);
passwordfield = new jtextfield("", 60);
passwordfield.setminimumsize(new dimension(180, 30));
c.gridx = 1;
contentpane.add(passwordfield, c);
loginbutton = new jbutton("login");
c.gridx = 0;
c.gridy = 2;
contentpane.add(loginbutton, c);
cancelbutton = new jbutton("cancel");
c.gridx = 1;
contentpane.add(cancelbutton, c);
}}
logindialogview 包含了文本域,标签,和按钮元素。除了普通的gui行为外,他只是有一个简单的行为,被actionperformed() 方法实现。这个行为就是当登录按钮被点击后,login()方法被调用。如果登录成功,对话框就被所调用的hide()方法所关闭。
为了调用login()函数,在logindialogview 构造器里需要接收一个logindialog实例。另外,他组装了完整的gui设置和事件处理代码。大部分代码在addcontrols() 里,他简单的创建和排版了窗体上的gui元素。
logindialogview 代码示范了一个gui瘦视图元素怎样被设计使它只包含普通的gui代码,而把重要的需要测试应用的行为放到一个单独,可测试的敏捷对象中。
logindialogview 只需要通过创建它来测试,察看他,从用户的角度确认它看起来和运行起来象期望的那样。例6展示了可执行的类appmain,它创建了对话窗体来传递可用性测试(指的是传递logindialog的实例)。
appmain.java
public class appmain {
public static void main(string[] args) {
appmain app = new appmain();
} public appmain() {
logindialog dialog = new logindialog();
logindialogview view = new logindialogview(dialog);
view.show();
while (view.isvisible()) {
try {
thread.currentthread().sleep(100);
} catch(exception x) {}
}
system.exit(0);
}}
appmain 类简单的创建一个logindialog 和logindialogview ,显示视图,休眠直到视图关闭,然后退出。
appmain 象下面一样运行
java ?cclasspath "." appmain
运行它创建登录对话框,如图4所示

figure 4. the login dialog window
和登录对话框交互验证了用图4所示的值登录,会登录成功然后窗体关闭。试着用其它的值登录,窗体将保持打开,因为登录失败了。取消按钮关闭窗体,就象窗体的关闭按钮一样。这个登录对话框就如同设计的那样运行。
解决方案
我们已经根据tdd创建了登录对话框和一个敏捷对象/瘦视图设计模式。得到了一个有很好构架和功能的程序。有功能的应用行为被单元测试所覆盖,普通的用来显示的代码不需要复杂的gui测试。图5展示了我们所开发的这个软件的构架。

figure 5. the classes logindialog, logindialogview, and logindialogtest
基于此,其他的特性可以被加入。登录对话框可以有一个消息域去提醒用户登录失败。其他的登陆参数域也可以被加入。一个单独的验证对象可以被创建,硬编码的登录值可以被删掉。不管怎么变化,tdd和敏捷对象/瘦视图模式提供了一个设计和实现上的清晰的方向。重要的应用功能是在于可以测试的敏捷的对象,和在瘦视图中普通的显示用的代码的。
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