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43 | 以VS Code为例看大型开源项目是如何应用软件工程的

你好,我是宝玉。如果你所在的团队在日常的软件项目开发中,能科学地应用软件工程的知识,让你的项目能持续取得进展,最终交付的产品也有很好的质量,那么是一件非常幸运的事情。

然而现实中,很多人并没有机会去参与或观察一个好的项目是什么样子的,也没机会去分析一个好的项目是如何科学应用软件工程的。

好在现在有很多优秀的开源项目,不仅代码是公开的,它们整个项目的开发过程都是公开的。通过研究这些开源项目的开发,你能从中学习到一个优秀项目对软件工程的应用,加深你对软件工程知识的理解,进而应用到你自己的项目实践中。

我想你对VS Code应该不陌生它是一个非常优秀的编辑器很多程序员包括我非常喜欢它。VS Code也是一个大型的开源项目整个开发过程非常透明所以今天我将带你一起看一下VS Code是如何应用软件工程的为什么它能构建出这么高质量的软件。

如何从VS Code的开发中学习软件工程

也许你会很好奇平时也去看过VS Code的网站但并没有提到软件工程的呀

是的VS Code的网站并没有特别突出这些信息但是如果你有心可以找到很多有价值的信息它的整个开发过程都是公开透明的。

比如通过它项目的WIKI博客栏目,可以看到项目的计划、项目开发流程、测试流程、发布流程等信息。通过它的GitHub网站你可以看到团队是如何基于分支开发开发完成后提交Pull Request团队成员如何对代码进行审核合并代码后如何通过持续集成运行自动化测试。

除此之外团队成员在网上也有一些对于VS Code开发的分享比如说VS Code主要负责人Erich Gamma 2016年在GOTO技术大会上有一个专门关于VS Code的主题演讲

也许你还会想问:这些信息我也知道,也能从网上看到,但怎么通过这些信息去观察和学习它跟软件工程相关的部分呢?

不知道你是否还记得,在我们专栏的第一篇文章《01 | 到底应该怎样理解软件工程?》中提到了:**软件工程的核心,就是围绕软件项目开发,对开发过程的组织,对方法的运用,对工具的使用。**所以当我们去观察一个软件项目,我们就可以去看它的开发过程是怎么被组织的?运用了哪些软件工程的方法?使用了哪些工具?

接下来我就带你一起从以下几个方面分析VS Code对软件工程的应用

  • VS Code的开发过程
  • 团队的分工角色;
  • 各个阶段如何进行;
  • 使用了哪些工具。

VS Code的开发迭代过程

如果你是VS Code的用户你会发现VS Code每个月都会有新版本的更新每次更新都会有很多新酷的功能。这是因为VS Code每个版本的开发周期是4周每四周都会发布一个新的版本。

从开发模式来说VS Code采用的是快速迭代的开发模式每四周一个迭代。那么这四周迭代的工作都是如何进行的呢

  • 第一周

每个版本的第一周,通常是起着承上启下的作用,一方面要准备新版本,一方面还要对上一个版本的工作进行收尾。

在这一周里开发团队要去做一些偿还技术债务的事情比如说重构代码优化性能。所以如果你的团队抱怨说没有时间做偿还技术债务的事情不妨也去学习VS Code团队定期留出专门的时间做偿还技术债务的事情。

另一个主要工作就是一起讨论下一个迭代要做的功能。其实这有点类似于敏捷开发中每个Sprint开始之前的项目计划会议。

如果上一个版本开发完成的功能发现了严重Bug第一周还要去修复这些紧急Bug。

  • 第二周和第三周

第二周和第三周主要工作就是按照计划去开发一部分是开发新功能一部分是修复Bug所有的Bug都是通过GitHub的Issue来分配和跟踪的。

团队成员每天还要先检查一下分配给自己的Issue如果遇到线上版本紧急的Bug要优先修复。

  • 第四周

VS Code团队把最后一周叫End game你可以理解为测试周因为这一周只做测试和修复Bug。

这一周要测试所有新的Feature和验证已经修复的Bug确保被修复。同时还要更新文档和写Release Notes。

测试完成后就发布预发布版本,这个预发布版本会先邀请一部分人使用,比如说微软内部员工、热心网友。

  • 下一个迭代第一周

每个迭代开发测试完成的版本会放在下一个迭代的第一周发布。如果在预发布版本中发现严重Bug需要在第一周中修复。

如果没有发现影响发布的Bug那么第一周的周三左右就会正式发布上一个迭代完成的版本。

前面我在专栏文章《40 | 最佳实践:小团队如何应用软件工程?》中建议小团队可以缩短迭代周期到2-4周有同学担心不可行但你看VS Code这样稳定的4周迭代不但可行而且还是VS Code能保持每月发布一个新版本的关键所在。

VS Code团队的角色和分工

VS Code的开发团队现在大约20人左右一半在苏黎世一半在西雅图。整个团队基本上都是开发人员结构很扁平。

从分工上来说在开发新功能和修复Bug的时候会有一些侧重比如有人侧重做Git相关的功能有人侧重做编辑器部分功能。这样有侧重的分工对于提升开发效率是有好处的。

从角色上来说,除了开发,还有主要有两种角色:Inbox TrackerEndgame Master。这两种角色在每个迭代的时候是轮值的,每个人都有机会去担任这两个角色。

  • Inbox Tracker

Inbox Tracker的主要任务就是收集、验证、跟踪Bug。但这个工作对于VS Code团队来说可不轻松现在Issue的总量已经超过了5000每天提交的新的Issue的量大概有100左右。所以VS Code团队写了一个机器人叫VSCodeBot可以帮助对Issue先自动处理打标签或回复然后Inbox Tracker再对剩下的Issue进行人工处理。

Inbox Tracker要检查新提交的Issue是不是一个真正的Bug如果是提问建议到StackOverflow去问如果是Bug打上Bug的标签并指派给相应模块的负责人。

  • Endgame Master

VS Code团队是没有专职的测试人员的所有的测试工作都是开发人员自己完成。在每一个迭代中。Endgame Master在这里就很重要要组织管理整个迭代的测试和发布工作。

Endgame Master在每个迭代测试之前根据迭代的开发计划制定相应的测试计划生成Check List确保每一个新的功能都有在Check List中列出来。

因为VS Code团队没有专职测试为了避免开发人员自己测试自己的代码会存在盲区所以自己写的功能都是让其他人帮忙测试。Endgame Master一个主要工作就是要将这些测试项分配给团队成员。

最后整个测试计划会作为一条GitHub Issue发出来给大家审查。比如说这是某一个月的Endgame计划

团队的日常沟通是通过Slack在测试期间Endgame Master需要每天把当前测试进展同步给所有人比如说总共有多少需要测试的项哪些已经验证通过哪些还没验证。

VS Code的各个阶段

接下来我们来按照整个开发生命周期从需求收集和版本计划、设计开发、测试到发布来观察VS Code各个阶段是如何运作的。

1. VS Code的需求收集和版本计划

VS Code每次版本发布都能为我们带来很多新酷的功能体验那么这些功能需求是怎么产生的呢又是怎么加入到一个个版本中的呢

VS Code的需求一部分是团队内部产生的一部分是从社区收集的比如GitHub、Twitter、StackOverflow的反馈。最终这些收集上的需求都会通过GitHub的Issue管理起来。如果你在它的GitHub Issue中按照feature-request的标签去搜索,可以看到所有请求的需求列表。

VS Code每半年或一年会对下一个阶段做一个Roadmap规划下一个半年或一年的计划并公布在GitHub的WIKI上这样用户可以及时了解VS Code的发展还可以根据Roadmap上的内容提出自己的意见。

大的RoadMap确定后就是基于大的RoadMap制定每个迭代具体的开发计划了。前面已经提到了在每个迭代的第一周团队会有专门的会议讨论下一个迭代的开发计划。在VS Code的WIKI上也同样会公布所有确定了的迭代计划

那么有了功能需求和Bug的Issue也有了迭代的计划怎么将Issue和迭代关联起来呢

GitHub的Issue管理有一个Milestone的功能VS Code有四个主要的Milestone。

  • 当前迭代当前正在开发中的Milestone
  • On Deck下一个迭代对应的Milestone
  • Backlog还没开始表示未来要做的
  • Recovery已经完成的迭代但是可能要打一些补丁。


(图片来源:VSCode Milestones

2. VS Code的设计和开发

VS Code的架构设计现在基本上已经定型你在它的WIKI和博客上还能看到很多VS Code架构和技术实现的分享。

在每个迭代开发的时候一般小的功能不需要做特别的架构设计基于现有架构增加功能就好了。如果要做的是大的功能改造也需要有设计负责这个模块开发的成员会先写设计文档然后邀请其他项目成员进行Review并给出反馈。

VS Code的开发流程也是用的GitHub Flow要开发一个新功能或者修复一个Bug都创建一个新的分支开发完成之后提交PR。PR合并之前必须要有核心成员的代码审查通过并且要确保所有的自动化测试通过。

对于GitHub Flow的开发流程我在专栏文章《30 | 用好源代码管理工具,让你的协作更高效》中有详细的介绍。你也可以在VSCode 的Pull requests中看到所有提交的PR去看看这些PR是怎么被Review的每个PR的自动化测试的结果是什么样的。通过自己的观察去印证专栏相关内容的介绍同时思考是否有可以借鉴到你自己项目中的地方。

VS Code对自动化测试代码也是非常重视在实现功能代码的时候还要加上自动化测试代码。如果你还记得专栏文章《29 | 自动化测试如何把Bug杀死在摇篮里》中的内容自动化测试有小型测试、中型测试和大型测试。VS Code的自动化测试也分为单元测试、集成测试和冒烟测试。

VS Code的CI持续集成用的是微软自己的Azure DevOps每一次提交代码到GitHubCI都会运行单元测试和集成测试代码对Windows/Linux/macOS三个操作系统分别运行测试。在持续集成上可以直观地看到测试的结果VS Code现在有大约4581个单元测试用例运行一次1分钟多集成测试466个运行一次大约3分钟。

(图片来源:VSCode的持续集成工具Azure DevOps

如果你的团队还没有开始相应的开发流程没有使用持续集成工具不妨学习VS Code使用类似于GitHub Flow的开发流程使用像Azure DevOps这样现成的持续集成工具。

3. VS Code的测试

前面提到了迭代的最后一周是End game这一周就是专门用来测试的并且有轮值的Endgame Master负责整个测试过程的组织。

具体测试的时候大家就是遵循Endgame Master制定好的测试计划各自按照Check List逐一去检查验证确保所有的新功能都通过了测试标记为修复的Bug真的被修复了。对于验证通过的Bug在对应的Issue上打上verified的标签。

在人工测试结束后Endgame Master就需要跑冒烟测试确保这个迭代的改动不会导致严重的Bug发生。

如果你的团队也没有专职测试可以学习VS Code这样的做法留出专门的测试阶段事先制定出详细的测试计划把所有要测试的项都通过测试跟踪工具跟踪起来开发人员按照测试计划逐一测试。

4. VS Code的发布流程

在Endgame测试后就要从master创建一个release分支出去比如说 release/1.10 ,后面的预发布版本和正式版本包括补丁版本都将从这个 release 分支发布。

如果在创建release分支后发现了新的Bug那么对Bug修复的代码要同时合并到master和release分支。每一次对Release的代码有任何改动都需要重新跑冒烟测试。

在Release分支的代码修改后的24小时之内都不能发布正式版本。每次Release代码修改后都会发布一个新的预发布版本邀请大约两万的内部用户进行试用然后看反馈试用24小时后没有什么问题就可以准备发布正式版本。

发布正式版本之前还要做的一件事就是Endgame master要写Release Notes也就是你每次升级VS Code后看到的更新说明详细说明这个版本新增了哪些功能修复了哪些Bug。

如果版本发布后发现了严重的线上Bug那么就要在Release分支进行修复重新生成补丁版本。

除此之外VS Code每天都会将最新的代码编译一个最新的版本供内部测试这个版本跟我们使用的稳定版Logo颜色不一样是绿色的Logo。VS Code内部有“吃自己狗粮”eat your own dog food的传统也就是团队成员自己会使用每天更新的测试版本VS Code进行开发这样可以在使用过程中及时发现代码中的问题。


(图片来源:The Journey of Visual Studio Code

像VS Code这样的发布流程通过创建Release分支可以保障有一个稳定的、可以具备发布条件的代码分支通过预发布内部试用的机制有问题可以及时发现避免造成严重的影响。

关于发布流程的内容你也可以将VS Code的发布流程 对照我们专栏文章《35 | 版本发布:软件上线只是新的开始》中的介绍,加深理解。

VS Code使用的工具

VS Code的源代码管理工具就是基于GitHub整个开发流程也完全是基于GitHub来进行的。

它的任务跟踪系统是用的GitHub的Issue系统用来收集需求、跟踪Bug。通过标记不同的Label来区分Issue的类型和状态比如bug表示Bugfeature-request表示功能请求debt表示技术债务。通过Issue的Milestone来标注版本。

VS Code的持续集成工具最早用的是Travis CIAppVeyor,最近换成了微软的Azure Pipelines在他们的Blog上有一篇文章《Visual Studio Code using Azure Pipelines》专门解释了为什么要迁移过去。

VS Code的文档一部分是用的GitHub的WIKI系统一部分是它网站的博客系统。WIKI主要是日常项目开发、维护的操作说明博客上更多的是一些技术分享。

另外VS Code团队还自己开发了一些小工具比如说帮助对Issue进行自动处理回复的GitHub机器人VSCodeBot。

通过这些工具的使用基本上就可以满足像VS Code这样一个项目的日常运作。像这些源代码管理、任务跟踪系统、持续集成工具的使用在我们专栏也都有相应的文章介绍你也可以对照着文章的内容和VS Code的使用情况加以印证从而加深对这些工具的理解更好把这些工具应用在你的项目中。

总结

当你日常在看一个开源项目的时候,不仅可以去看它的代码,还可以去观察它是怎么应用软件工程的,不仅可以加深你对软件工程知识的理解,还能从中学习到好的实践。

比如观察一个软件项目的开发过程是怎么被组织的,团队如何分工协作的,运用了哪些软件工程的方法,以及使用了哪些工具。

VS Code使用的是快速迭代的开发模式每四周一个迭代

  • 第一周偿还技术债务修复上个版本的Bug制定下一个版本的计划
  • 第二、三周按照计划开发和修复Bug
  • 第四周:测试开发完成的版本;
  • 下一迭代第一周:发布新版本。

在团队分工上VS Code的团队很扁平没有专职测试通过轮值的Inbox Tracker和Endgame Master来帮助团队处理日常Issue和推动测试和发布工作的进行。

在工具的使用方面VS Code使用的是GitHub托管代码基于GitHub Flow的开发流程使用。还有使用Azure DevOps作为它的持续集成系统。

通过观察对VS Code对软件工程知识点的应用再对照专栏中相关文章的介绍可以帮助你更好的理解这些知识点也可以借鉴它们好的实践到你的项目开发中。

课后思考

你可以尝试自己去观察一遍VS Code项目对软件工程知识的应用得出自己的结论。你也可以应用这样的观察分析方法去观察其他你熟悉的优秀开源项目比如像Vue、React看它们是怎么应用软件工程的。欢迎在留言区与我分享讨论。

感谢阅读,如果你觉得这篇文章对你有一些启发,也欢迎把它分享给你的朋友。