在Scrum中实施敏捷建模

1. Scrum敏捷框架

1.1 Scrum概述
Scrum是一种敏捷过程，它使用迭代和增量方式管理和控制复杂的软件与产品开发。Scrum的开发流程非常简单。首先，Product Owner根据客户的需求编写Product Backlog，然后召开计划会议，评估各项功能的相对工作量，并确定Sprint的愿景和目标，生成Sprint Backlog。然后，在Sprint（即迭代）的开发过程中，召开每日会议，Scrum Master通过它了解开发的进展以及出现的问题，检查团队成员的工作与进度。迭代结束后，团队会召开评审会议，向项目关系人展示可运行的增量版本，并检查是否达到了Sprint的目标。评审会议之后的回顾会议则会总结以往的实践经验，以提高团队生产力。

Scrum的核心在于迭代。团队首先浏览开发需求，考虑可用技术，并对自身技术及能力做出评估。然后共同确定构建功能的方案，并每日调整方法，以应对新的复杂问题、困难和出乎意料的情况。团队找出并选择最佳方案去完成任务。此创造性过程便是Scrum生产力的核心[1]。Scrum的所有实践就是围绕着一个迭代和增量的过程开展的。

1.2 Scrum的不足

与XP（eXtreme Programming，极限编程）不同，Scrum并没有提供核心的价值观与指导原则，也缺乏具体的实践方法，例如结队编程、测试驱动开发。Scrum仅仅规定了实施的基本流程与检查表，它是一个开放的管理框架，重心在于项目管理，而不是指导团队成员如何进行开发。这既是Scrum的优点，因为它很灵活，能够适应大多数场景，也可以兼容并包地引入其他方法学所提倡的实践；同时也是Scrum存在的固有缺陷，使得它难以被实践。如果没有一位优秀的Scrum Master，而团队成员又缺乏自我组织和管理的能力，就会让开发过程变得一团糟，团队成员将会无所适从。

在开发实践方面，Scrum可以借鉴XP提倡的结队编程以及测试驱动开发实现编码，通过重构对编码进行调整以适应需求的变化。但是，Scrum在建模方面却是一片空白。例如，Scrum对于如何创建Product Backlog，如何建立架构模型，以及如何在编码之前进行必要的模型设计，都没有给出具体的解决方案。缺乏正确的建模活动，就可能会对Scrum开发过程造成阻碍，影响团队达成Sprint的目标。

2. 敏捷建模与Scrum的契合

敏捷建模（Agile Modeling）是一个基于实践的建模方法，包括一系列以特定原则和价值为导向的，可被软件专业人员应用到日常工作中的实际做法[2]。敏捷建模有效地将建模敏捷化，利用敏捷方法的思想对传统的建模理念进行了重新梳理，使其更加适用于敏捷开发。敏捷建模描述了一种建模的风格。当它应用于敏捷的环境中时，能够提高开发的质量和速度，同时避免过度简化和不切实际的期望。

敏捷建模可以弥补Scrum在建模方面的不足。如果说Scrum是一个对开发过程的所有活动进行了规定的基本框架，则敏捷建模由于其对建模活动的核心关注，极大地丰富和增强了Scrum的软件过程。建模在所有的软件开发中都是不可缺少的一个重要环节。传统的建模活动，常常会重视对文档与工具的使用，要求创建的模型涵盖软件开发过程的方方面面。这种重量级的建模活动与敏捷开发方法在核心思想上是相悖的。敏捷方法需要敏捷的建模，Scrum自然也不例外。

敏捷建模定义了一组与轻量级的建模有关的价值观、原则和实践，并说明如何把它们付诸实施。本文将从敏捷建模的价值观、核心原则和核心实践三个方面讨论敏捷建模与Scrum的契合。

2.1 敏捷建模的价值观与Scrum的契合

敏捷建模的价值观包括交流、简单、反馈、勇气和谦虚。前面四条来自于XP的价值观，但完全可以说是敏捷开发的价值观。敏捷软件开发宣言强调与客户交流和团队的合作。宣言对可工作软件的重视甚于详尽的文档，凸现了简单的价值观。宣言对变更的重视体现了反馈的重要性，以及拥抱变化的勇气。Scrum同样体现了敏捷建模的第五条原则——谦虚。Scrum将整个团队定义为一种角色，作为一个整体负责将Sprint Backlog转化为可运行的产品。在开发过程中，团队成员需要管理自身的工作，同时对每次迭代和整个项目共同负责。如果没有谦虚的精神，Scrum的团队是无法运作的。

2.2 敏捷建模的核心原则与Scrum的契合

敏捷建模提出了十一条核心原则。Ambler认为，只有完全采纳这些原则，才能真正地宣称自己在进行敏捷建模。Scrum虽然没有提出具体的指导原则，但在Scrum框架和实施流程中，仍然体现了部分敏捷建模的核心原则。表1展现了在Scrum项目中敏捷建模核心原则的适用性。

表1  在Scrum项目中敏捷建模核心原则的适用性

敏捷建模的核心原则	与Scrum的契合
软件是你的首要目标	Scrum坚持所有的Sprint都结束于演示，其目的就是要交付可工作的软件。
支持后续工作是你的第二目标	Scrum认为，需求列表是推动迭代的主要力量，只要项目有资金，迭代就不会停止。项目的后续工作属于需求列表的内容。
轻装前进	Scrum的最终产出物除了可工作的软件外，只包括Product Backlog和Sprint Backlog。
主张简单	Scrum主张在一开始就要保持设计尽可能简单。
包容变化	Scrum要求Product Owner根据不断变化的商业环境对产品作出调整。
递增的变化	Scrum属于增量式开发，要求团队在每个Sprint周期内完成一部分产品功能增量。
有目的地建模	与建模相关的原则，Scrum并未要求
多种模型	与建模相关的原则，Scrum并未要求
你需要一个技术知识工具箱	团队的基本要求。
高质量的工作	Scrum要求开发过程具有可视性，提倡对最后结果会产生影响的各个方面必须是清晰可见的，同时要求频繁的检查，以及对不合格的内容进行调整。
快速反馈	Scrum每日会议、评审会议与回顾会议反映了这一原则。

2.3 敏捷建模的核心实践与Scrum的契合

敏捷建模的精华在于它的实践，但敏捷建模的实践是在价值观和原则指引下体现的。它的核心实践分为四类，即迭代和增量建模、团队协作、简单性和验证。实际上，敏捷建模的实践并没有超出敏捷开发的范围之外，只不过它的关注对象被界定为建模活动而已。因此，敏捷建模的实践完全可以应用在Scrum的开发过程中。

迭代和增量建模实践与Scrum完全吻合，因为Scrum本身就是一种迭代和增量开发。既然建模活动贯穿整个项目开发周期，因而建模采用迭代与增量的方式自然顺理成章。Scrum定义了团队角色，从而突出了团队成员的协作，成员作为一个整体参与到软件开发过程中。在Scrum中，每个成员都可能是建模人员，例如Product Owner对需求进行建模，对用户界面进行建模，团队成员对设计进行建模。简单性实践要求建模人员使用最简单的工具，创建简单的内容，简单地描述模型。归根结底，模型只需要传达它应该展现的内容，不管是需求分析，还是架构设计，都应该尽可能地保持简单，既不需要考虑格式，也不需要考虑完整，甚至可以丢弃那些已经实现了的模型。Scrum大量使用了白板、索引卡、即时贴等简单工具，创建的模型非常简单，甚至是临时的。Scrum同样重视对产品的验证，避免出现错误或与需求产生偏差。

3. 贯穿Scrum敏捷过程的敏捷建模

3.1 Scrum软件生命周期

Scrum并没有明确划分项目开发过程的阶段，而是将几种会议（计划会议、评审会议和回顾会议）定义为软件开发的里程碑。如果借用软件生命周期的概念，我们可以将Scrum划分为初始阶段、计划阶段、冲刺阶段与发布阶段。初始阶段的活动主要包括组建团队、准备资源和编写Product Backlog。计划阶段包括了Sprint的两次计划会议。冲刺阶段即一个完整的Sprint迭代，周期通常不超过六个星期。发布阶段包括评审会议与回顾会议。此阶段结束后，将发布一个达到Sprint目标的增量版本。至于产品的维护，则属于Product Backlog的一部分，列入每次迭代的范围。

3.2 初始阶段的敏捷建模

Product Backlog的编写与建模活动息息相关。Product Backlog是Scrum的核心，也是一切的起源。从根本上说，它就是一个需求、或故事、或特性等组成的列表，按照重要性的级别进行了排序。它里面包含的是客户想要的东西，并用客户的术语加以描述[3]。编写Product Backlog就是对需求进行建模。根据敏捷建模“主张简单”的原则，我们在描述Backlog的条目时，通常借鉴XP对用户故事的描述方式，而不是采用用例驱动的模式。可以使用Excel工具来创建一个Backlog表。敏捷建模认为“内容比形式更重要”，在表示Backlog时，我们甚至可以使用即时贴，将其展示在白板上，使每个人都能直接看到需求模型。
编写Product Backlog时，项目的利益相关人必须积极参与，和Product Owner一起确定Backlog的条目以及优先级。Product Backlog应该能够“包容变化”，Product Owner通过与项目关系人的讨论，可以增加新的功能，或者根据新的需求变化对其进行修改。根据敏捷建模的“多种模型”核心原则，我们也可以在Product Backlog基础上，使用用例模型或用户界面模型，帮助说明Backlog的业务流程，促进开发人员对需求的理解。

3.3 计划阶段的敏捷建模

计划阶段仅仅包括两次计划会议，每次计划会议大约持续四个小时。第一个计划会议主要确定Sprint的目标以及Sprint Backlog。第二个计划会议则需要确定Sprint Backlog中每个任务的承担人，并根据实际情况裁减Sprint Backlog，生成最终的Sprint Backlog。
敏捷建模认为，项目关系人应积极参与到需求建模活动中。Scrum负责需求建模的主要是Product Owner和客户。在计划会议中，Product Owner必须出席会议，以便对Backlog的需求条目进行解释，帮助团队理解需求。

敏捷建模的核心实践要求“与他人一起建模”。在计划会议中，团队常常会对功能需求进行拆分，其目的主要是为了更容易对工作量进行估算，但另一方面也是对需求的一种细化。一种最佳实践是将需求条目细分为任务。任务与需求条目的区别在于，需求条目属于可交付的内容，是Product Owner以及他所代表的利益相关人所关心的。而任务则不可交付，它常常代表了分析、建模、编码、测试等实现需求条目的各个环节。在拆分任务期间，并不会真正开展建模活动，但团队成员在了解到需求的具体细节时，实际上已经开始考虑需求的实现。

计划会议会对Sprint Backlog进行工作量估算。Scrum建议发挥集体的智慧。方法是利用计划纸牌。团队中的每个人都可以在深思熟虑之后，出示自己手里的纸牌，根据出示纸牌的数值取平均值，就可以大致获得该需求条目的工作量。这种方式符合敏捷建模“简单”的价值观。在讨论Sprint Backlog的需求细节时，则可以使用索引卡。根据每个需求的重要程度与优先级依次将索引卡张贴在墙上。索引卡属于敏捷建模的临时模型，在失去价值之后可以考虑丢弃，而只保留更新后的Sprint Backlog。

3.4 冲刺阶段的敏捷建模

整个冲刺阶段就是一个迭代周期，即一次Sprint。在 Sprint的开始阶段，我们可以根据Sprint Backlog建立一个任务列表模型，以及一个能够直观反映开发进度和开发效率的Burndown（燃尽）模型，并形成一个任务板。任务板要尽量简单，只需要保留必要的列。Scrum要求召开站立的每日会议，通常就在任务板前完成。团队成员一边描述昨天已经做的和今天要做的事情，一边移动任务板上对应的即时贴。每日会议结束，则任务模型也随之更新，最后由Scrum Master负责更新Sprint Backlog和Burndown模型。

在冲刺阶段引入敏捷建模非常必要，它有助于解决团队在开发过程中遇到的需求、设计以及开发方面的问题。一个方法是召集相关人员举行简短的设计会议，这在敏捷建模中称为专门或即兴建模会议。通常的流程是：首先与项目关系人探讨相关的需求，可能需要创建基本用户界面模型或者讨论业务规则的逻辑；随后继续前进讨论这些需求潜在的解决方案，这时常常会画一张白板草图来帮助讨论；再往后就是继续前进编码并测试这个解决方案[4]。

Scrum团队没有设计人员、建模人员和编码人员之间的区别，它是自组织、自管理的团队。团队的每一个成员都具有项目中所有方面的参与权力，不存在单一的团队成员对系统架构、需求或者测试负责的情况[5]。这正是敏捷建模“有效团队协作的实践”的运用。
在冲刺阶段，通过引入敏捷建模，我们可以在开发过程中创建架构模型、类结构模型和测试用例模型等内容。根据项目的实际情况，我们可以选择使用UML建模工具，或直接利用简单的白板工具创建架构模型，利用CRC卡展现类的结构模型。我们还可以借助一些需求模型以及用户界面模型，深入对需求的理解。

3.5 发布阶段的敏捷建模

Scrum评审会议实际上就是一次增量产品的演示和发布。在进行Sprint演示时，需要确保清晰阐述了Sprint目标，并让演示关注于业务层次，而不要考虑技术细节。如果我们在冲刺阶段严格地遵循了持续集成原则，就可以在每次Sprint之后发布一个增量版本，供用户使用。这实际上是“快速反馈”和“包容变化”核心原则的体现。通过每次迭代发布的版本，可以及时获得客户的反馈，验证实现是否与需求相符。如果出现偏差，或者客户提出新的建议和变化，就可以将其列入到下次Sprint的范围和目标中。

回顾会议在Scrum中是一项特殊的活动。审视和适应的能力是Scrum的基础，这也是开展回顾会议的目的。在回顾会议期间，项目团队会分析Sprint中的成功经验和遇到的障碍。Scrum回顾会议不会涉及建模活动，但它对于敏捷建模而言却具有促进作用，因为我们可以在回顾会议中总结敏捷建模应用的得与失。例如我们可以讨论建模活动是否过于复杂，是否需要引入其它的建模工具，哪些模型属于临时模型或契约模型。简而言之，在回顾会议中，我们可以检查团队的建模活动是否背离了敏捷建模的价值观、原则和实践。

4. 结束语

在Scrum项目中，建模活动仍然属于必不可少的一个环节，但却是很多Scrum实践容易忽视或轻视的一部分。Scrum敏捷框架的不足主要体现于此。如果将敏捷建模的价值观、原则与实践应用到Scrum的整个开发过程中，将有利于规范Scrum的建模活动。二者的关系是框架与细节的有机契合。Scrum提供了一个基础的框架，对敏捷开发过程中的所有活动进行了规定，而敏捷建模的重点则是全部软件过程的一部分，因而需要与另一个完整的过程结合，以增强这些过程。敏捷建模是Scrum的有效补充，在Scrum中实施敏捷建模，能够提高Scrum的可操作性，并在建模活动方面给与指导与规范。敏捷建模帮助Scrum团队找到建模的最佳点，保证我们既进行了足够的建模，以保证有效地研究和记录系统，但又没有过多地建模以致变成减慢项目进展的负担。

参考文献
[1] Ken Schwaber. Agile Project Management with Scrum[M]. 上海：世界图书出版公司，2007：6.
[2] 王毅嘉，张为群. 一种基于UML和敏捷建模的JEMM方法研究[J]. 西南师范大学学报（自然科学版），2005，30（3）：426.
[3] Henrik Kniberg. Scrum and XP from the Trenches[M/OL].C4Media,2008, http://infoq.com/minibooks/scrum-xp-from-the-trenches
[4] Scott W Ambler. 敏捷建模——极限编程和统一过程的有效实践[M]. 张嘉路，朱鹏，程宾,译. 北京：机械工业出版社，2003：120.
[5] Robert C Martin. 敏捷软件开发——原则、模式与实践[M]. 邓辉,译.北京：清华大学出版社，2003：7.