軟件配置管理過(guò)程及其關(guān)鍵活動(dòng)

PMT 陳越


隨著軟件產(chǎn)業(yè)的崛起，軟件工程技術(shù)正吸引著越來(lái)越多關(guān)注的目光。特別是以CMM為代表的先進(jìn)的軟件工程理念在國(guó)內(nèi)也正日益受到業(yè)界廣泛的重視。
軟件配置管理（Software Configuration Management，SCM）作為CMM 2級(jí)的一個(gè)關(guān)鍵域（Key Practice Area，KPA），在整個(gè)軟件的開(kāi)發(fā)活動(dòng)中占有很重要的位置。正如Pressman所說(shuō)的：“軟件配置管理是貫穿于整個(gè)軟件過(guò)程中的保護(hù)性活動(dòng)，它被設(shè)計(jì)來(lái)（1）標(biāo)識(shí)變化，（2）控制變化，（3）保證變化被適當(dāng)?shù)陌l(fā)現(xiàn)，以及（4）向其他可能有興趣的人員報(bào)告變化。” 所以，我們必須為軟件配置管理活動(dòng)設(shè)計(jì)一個(gè)能夠融合于現(xiàn)有的軟件開(kāi)發(fā)流程的管理過(guò)程，甚至直接以這個(gè)軟件配置管理過(guò)程為框架，來(lái)再造組織的軟件開(kāi)發(fā)流程。
本文參照了CMM 2級(jí)中軟件配置管理的相關(guān)的要求，充分考慮了在CASE工具的輔助下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的軟件配置管理的可能性，描述了在一個(gè)比較理想的軟件研發(fā)組織中軟件配置管理的流程及其關(guān)鍵活動(dòng)。

一． 角色職責(zé)

對(duì)于任何一個(gè)管理流程來(lái)說(shuō)，保證該流程正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提條件就是要有明確的角色、職責(zé)和權(quán)限的定義。特別是在引入了軟件配置管理的工具之后，比較理想的狀態(tài)就是：組織內(nèi)的所有人員按照不同的角色的要求、根據(jù)系統(tǒng)賦予的權(quán)限來(lái)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。因此，在本文所介紹的這個(gè)軟件配置管理過(guò)程中主要涉及下列的角色和分工：

項(xiàng)目經(jīng)理（Project Manager，PM）：

項(xiàng)目經(jīng)理是整個(gè)軟件研發(fā)活動(dòng)的負(fù)責(zé)人，他根據(jù)軟件配置控制委員會(huì)的建議批準(zhǔn)配置管理的各項(xiàng)活動(dòng)并控制它們的進(jìn)程。其具體職責(zé)為以下幾項(xiàng)：
制定和修改項(xiàng)目的組織結(jié)構(gòu)和配置管理策略；
批準(zhǔn)、發(fā)布配置管理計(jì)劃；
決定項(xiàng)目起始基線和開(kāi)發(fā)里程碑；
接受并審閱配置控制委員會(huì)的報(bào)告。

配置控制委員會(huì)（Configuration Control Board，CCB）：

負(fù)責(zé)指導(dǎo)和控制配置管理的各項(xiàng)具體活動(dòng)的進(jìn)行，為項(xiàng)目經(jīng)理的決策提供建議。其具體職責(zé)為以下幾項(xiàng)：
定制開(kāi)發(fā)子系統(tǒng)；
定制訪問(wèn)控制；
制定常用策略；
建立、更改基線的設(shè)置，審核變更申請(qǐng)；
根據(jù)配置管理員的報(bào)告決定相應(yīng)的對(duì)策。

配置管理員（Configuration Management Officer，CMO）： 

根據(jù)配置管理計(jì)劃執(zhí)行各項(xiàng)管理任務(wù)，定期向CCB提交報(bào)告，告，并列席CCB的例會(huì)。其具體職責(zé)為以下幾項(xiàng)：
件配置管理工具的日常管理與維護(hù)；
提交配置管理計(jì)劃；
各配置項(xiàng)的管理與維護(hù)；
執(zhí)行版本控制和變更控制方案；
完成配置審計(jì)并提交報(bào)告；
對(duì)開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行相關(guān)的培訓(xùn)；
識(shí)別軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中存在的問(wèn)題并擬就解決方案。
系統(tǒng)集成員（System Integration Officer，SIO）：
系統(tǒng)集成員負(fù)責(zé)生成和管理項(xiàng)目的內(nèi)部和外部發(fā)布版本，其具體職責(zé)為以下幾項(xiàng)：
集成修改；
構(gòu)建系統(tǒng)；
完成對(duì)版本的日常維護(hù)；
建立外部發(fā)布版本。

開(kāi)發(fā)人員（Developer，DEV）：

開(kāi)發(fā)人員的職責(zé)就是根據(jù)組織內(nèi)確定的軟件配置管理計(jì)劃和相關(guān)規(guī)定，按照軟件配置管理工具的使用模型來(lái)完成開(kāi)發(fā)任務(wù)。

二．過(guò)程描述

一個(gè)軟件研發(fā)項(xiàng)目一般可以劃分為三個(gè)階段：計(jì)劃階段、開(kāi)發(fā)階段和維護(hù)階段。然而從軟件配置管理的角度來(lái)看，后兩個(gè)階段所涉及的活動(dòng)是一致，所以就把它們合二為一，成為“項(xiàng)目開(kāi)發(fā)和維護(hù)”階段。

項(xiàng)目計(jì)劃階段：

一個(gè)項(xiàng)目設(shè)立之初PM首先需要制定整個(gè)項(xiàng)目的計(jì)劃，它是項(xiàng)目研發(fā)工作的基礎(chǔ)。在有了總體研發(fā)計(jì)劃之后，軟件配置管理的活動(dòng)就可以展開(kāi)了，因?yàn)槿绻辉陧?xiàng)目開(kāi)始之初制定軟件配置管理計(jì)劃，那么軟件配置管理的許多關(guān)鍵活動(dòng)就無(wú)法及時(shí)有效的進(jìn)行，而它的直接后果就是造成了項(xiàng)目開(kāi)發(fā)狀況的混亂并注定軟件配置管理活動(dòng)成為一種“救火”的行為。所以及時(shí)制定一份軟件配置管理計(jì)劃在一定程度上是項(xiàng)目成功的重要保證。
在軟件配置管理計(jì)劃的制定過(guò)程中，它的主要流程應(yīng)該是這樣的：

CCB根據(jù)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)計(jì)劃確定各個(gè)里程碑和開(kāi)發(fā)策略；
CMO根據(jù)CCB的規(guī)劃，制定詳細(xì)的配置管理計(jì)劃，交CCB審核；
CCB通過(guò)配置管理計(jì)劃后交項(xiàng)目經(jīng)理批準(zhǔn)，發(fā)布實(shí)施。

項(xiàng)目開(kāi)發(fā)維護(hù)階段：

這一階段時(shí)項(xiàng)目研發(fā)的主要階段。在這一階段中，軟件配置管理活動(dòng)主要分為三個(gè)層面：（1）主要由CMO完成的管理和維護(hù)工作；（2）由SIO和DEV具體執(zhí)行軟件配置管理策略；（3）變更流程。這三個(gè)層面是彼此之間既獨(dú)立又互相聯(lián)系的有機(jī)的整體。
在這個(gè)軟件配置管理過(guò)程中，它的核心流程應(yīng)該是這樣的：（1）CCB設(shè)定研發(fā)活動(dòng)的初始基線；（2）CMO根據(jù)軟件配置管理規(guī)劃設(shè)立配置庫(kù)和工作空間，為執(zhí)行軟件配置管理就阿做好準(zhǔn)備；（3）開(kāi)發(fā)人員按照統(tǒng)一的軟件配置管理策略，根據(jù)獲得的授權(quán)的資源進(jìn)行項(xiàng)目的研發(fā)工作；（4）SIO按照項(xiàng)目的進(jìn)度集成組內(nèi)開(kāi)發(fā)人員的工作成果，并構(gòu)建系統(tǒng)，推進(jìn)版本的演進(jìn)；（5）CCB根據(jù)項(xiàng)目的進(jìn)展情況，審核各種變更請(qǐng)求，并適時(shí)的劃定新的基線，保證開(kāi)發(fā)和維護(hù)工作有序的進(jìn)行。
這個(gè)流程就是如此循環(huán)往復(fù)，直到項(xiàng)目的結(jié)束。當(dāng)然，在上述的核心過(guò)程之外，還涉及其他一些相關(guān)的活動(dòng)和操作流程，下面按不同的角色分工予以列出：
各開(kāi)發(fā)人員按照項(xiàng)目經(jīng)理發(fā)布的開(kāi)發(fā)策略或模型進(jìn)行工作；
SIO負(fù)責(zé)將各分項(xiàng)目的工作成果歸并至集成分支，供測(cè)試或發(fā)布；
SIO可向CCB提出設(shè)立基線的要求，經(jīng)批準(zhǔn)后由CMO執(zhí)行；
CMO定期向項(xiàng)目經(jīng)理和CCB提交審計(jì)報(bào)告，并在CCB例會(huì)中報(bào)告項(xiàng)目在軟件過(guò)程中可能存在的問(wèn)題和改進(jìn)方案；
在基線生效后，一切對(duì)基線和基線之前的開(kāi)發(fā)成果的變更必須經(jīng)CCB的批準(zhǔn)；
CCB定期舉行例會(huì)，根據(jù)成員所掌握的情況、CMO的報(bào)告和開(kāi)發(fā)人員的請(qǐng)求，對(duì)配置管理計(jì)劃作出修改，并向項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)。
綜上所述，配置管理的工作流程如圖1所示：

三. 關(guān)鍵活動(dòng)

1．配置項(xiàng)（Software Configuration Item，SCI）識(shí)別

Pressman對(duì)于SCI給出了一個(gè)比較簡(jiǎn)單的定義：“軟件過(guò)程的輸出信息可以分為三個(gè)主要類別：（1）計(jì)算機(jī)程序（源代碼和可執(zhí)行程序），（2）描述計(jì)算機(jī)程序的文檔（針對(duì)技術(shù)開(kāi)發(fā)者和用戶），以及（3）數(shù)據(jù)（包含在程序內(nèi)部或外部）。這些項(xiàng)包含了所有在軟件過(guò)程中產(chǎn)生的信息，總稱為軟件配置項(xiàng)。”
由此可見(jiàn)，配置項(xiàng)的識(shí)別是配置管理活動(dòng)的基礎(chǔ)，也是制定配置管理計(jì)劃的重要內(nèi)容。
軟件配置項(xiàng)分類軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程是一個(gè)不斷變化著的過(guò)程，為了在不嚴(yán)重阻礙合理變化的情況下來(lái)控制變化，軟件配置管理引入了“基線（Base Line）”這一概念。IEEE對(duì)基線的定義是這樣的：“已經(jīng)正式通過(guò)復(fù)審核批準(zhǔn)的某規(guī)約或產(chǎn)品，它因此可作為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)，并且只能通過(guò)正式的變化控制過(guò)程改變。”
所以，根據(jù)這個(gè)定義，我們?cè)谲浖拈_(kāi)發(fā)流程中把所有需加以控制的配置項(xiàng)分為基線配置項(xiàng)和非基線配置項(xiàng)兩類，例如：基線配置項(xiàng)可能包括所有的設(shè)計(jì)文檔和源程序等；非基線配置項(xiàng)可能包括項(xiàng)目的各類計(jì)劃和報(bào)告等。

配置項(xiàng)的標(biāo)識(shí)和控制

所有配置項(xiàng)都都應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定統(tǒng)一編號(hào)，按照相應(yīng)的模板生成，并在文檔中的規(guī)定章節(jié)（部分）記錄對(duì)象的標(biāo)識(shí)信息。在引入軟件配置管理工具進(jìn)行管理后，這些配置項(xiàng)都應(yīng)以一定的目錄結(jié)構(gòu)保存在配置庫(kù)中。
所有配置項(xiàng)的操作權(quán)限應(yīng)由CMO嚴(yán)格管理，基本原則是：基線配置項(xiàng)向軟件開(kāi)發(fā)人員開(kāi)放讀取得權(quán)限；非基線配置項(xiàng)向PM、CCB及相關(guān)人員開(kāi)放。

2．工作空間管理

在引入了軟件配置管理工具之后，所有開(kāi)發(fā)人員都會(huì)被要求把工作成果存放到由軟件配置管理工具所管理的配置庫(kù)中去，或是直接工作在軟件配置管理工具提供的環(huán)境之下。所以為了讓每個(gè)開(kāi)發(fā)人員和各個(gè)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)能更好的分工合作，同時(shí)又互不干擾，對(duì)工作空間的管理和維護(hù)也成為了軟件配置管理的一個(gè)重要的活動(dòng)。
一般來(lái)說(shuō)，比較理想的情況是把整個(gè)配置庫(kù)視為一個(gè)統(tǒng)一的工作空間，然后再根據(jù)需要把它劃分為個(gè)人（私有）、團(tuán)隊(duì)（集成）和全組（公共）這三類工作空間（分支），從而更好的支持將來(lái)可能出現(xiàn)的并行開(kāi)發(fā)的需求。
每個(gè)開(kāi)發(fā)人員按照任務(wù)的要求，在不同的開(kāi)發(fā)階段，工作在不同的工作空間上，例如：對(duì)于私有開(kāi)發(fā)空間而言，開(kāi)發(fā)人員根據(jù)任務(wù)分工獲得對(duì)相應(yīng)配置項(xiàng)的操作許可之后，他即在自己的私有開(kāi)發(fā)分支上工作，他的所有工作成果體現(xiàn)為在該配置項(xiàng)的私有分支上的版本的推進(jìn)，除該開(kāi)發(fā)人員外，其他人員均無(wú)權(quán)操作該私有空間中的元素；而集成分支對(duì)應(yīng)的是開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的公共空間，該開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)擁有對(duì)該集成分支的讀寫權(quán)限，而其他成員只有只讀權(quán)限，它的管理工作由SIO負(fù)責(zé)；至于公共工作空間，則是用于統(tǒng)一存放各個(gè)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的階段性工作成果，它提供全組統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)版本，并作為整個(gè)組織的Knowledge Base。
當(dāng)然，由于選用的軟件配置管理工具的不同，在對(duì)于工作空間的配置和維護(hù)的實(shí)現(xiàn)上有比較大的差異，但對(duì)于CMO來(lái)說(shuō)，這些工作是他的重要職責(zé)，他必須根據(jù)各開(kāi)發(fā)階段的實(shí)際情況來(lái)配置工作空間并定制相應(yīng)的版本選取規(guī)則，來(lái)保證開(kāi)發(fā)活動(dòng)的正常運(yùn)作。在變更發(fā)生時(shí)，應(yīng)及時(shí)做好基線的推進(jìn)。

3．版本控制

版本控制是軟件配置管理的核心功能。所有置于配置庫(kù)中的元素都應(yīng)自動(dòng)予以版本的標(biāo)識(shí)，并保證版本命名的唯一性。版本在生成過(guò)程中，自動(dòng)依照設(shè)定的使用模型自動(dòng)分支、演進(jìn)。除了系統(tǒng)自動(dòng)記錄的版本信息以外，為了配合軟件開(kāi)發(fā)流程的各個(gè)階段，我們還需要定義、收集一些元數(shù)據(jù)（Metadata）來(lái)記錄版本的輔助信息和規(guī)范開(kāi)發(fā)流程，并為今后對(duì)軟件過(guò)程的度量做好準(zhǔn)備。當(dāng)然如果選用的工具支持的話，這些輔助數(shù)據(jù)將能直接統(tǒng)計(jì)出過(guò)程數(shù)據(jù)，從而方便我們軟件過(guò)程改進(jìn)（Software Process Improvement，SPI）活動(dòng)的進(jìn)行。
對(duì)于配置庫(kù)中的各個(gè)基線控制項(xiàng)，應(yīng)該根據(jù)其基線的位置和狀態(tài)來(lái)設(shè)置相應(yīng)的訪問(wèn)權(quán)限。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于基線版本之前的各個(gè)版本都應(yīng)處于被鎖定的狀態(tài)，如需要對(duì)它們進(jìn)行變更，則應(yīng)按照變更控制的流程來(lái)進(jìn)行操作。

4．變更控制

在對(duì)SCI的描述中，我們引入了基線的概念。從IEEE對(duì)于基線的定義中我們可以發(fā)現(xiàn)，基線是和變更控制緊密相連的。也就是說(shuō)在對(duì)各個(gè)SCI做出了識(shí)別，并且利用工具對(duì)它們進(jìn)行了版本管理之后，如何保證它們?cè)趶?fù)雜多變得開(kāi)發(fā)過(guò)程中真正的處于受控的狀態(tài)，并在任何情況下都能迅速的恢復(fù)到任一歷史狀態(tài)就成為了軟件配置管理的另一重要任務(wù)。因此，變更控制就是通過(guò)結(jié)合人的規(guī)程和自動(dòng)化工具，以提供一個(gè)變化控制的機(jī)制。
在本文的前面的部分中，已經(jīng)把SCI分為基線配置項(xiàng)和非基線配置項(xiàng)兩大類，所以這里所涉及的變更控制的對(duì)象主要指配置庫(kù)中的各基線配置項(xiàng)。
變更管理的一般流程是：
A) （獲得）提出變更請(qǐng)求；
B) 由CCB審核并決定是否批準(zhǔn)；
C) （被接受）修改請(qǐng)求分配人員為，提取SCI，進(jìn)行修改；
D) 復(fù)審變化；
E) 提交修改后的SCI；
F) 建立測(cè)試基線并測(cè)試；
G) 重建軟件的適當(dāng)版本；
H) 復(fù)審（審計(jì)）所有SCI的變化；
I) 發(fā)布新版本。
在這樣的流程中，CMO通過(guò)軟件配置管理工具來(lái)進(jìn)行訪問(wèn)控制和同步控制，而這兩種控制則是建立在前文所描述的版本控制和分支策略的基礎(chǔ)上的。

5．狀態(tài)報(bào)告

配置狀態(tài)報(bào)告就是根據(jù)配置項(xiàng)操作數(shù)據(jù)庫(kù)中的記錄來(lái)向管理者報(bào)告軟件開(kāi)發(fā)活動(dòng)的進(jìn)展情況。這樣的報(bào)告應(yīng)該是定期進(jìn)行，并盡量通過(guò)CASE工具自動(dòng)生成，用數(shù)據(jù)庫(kù)中的客觀數(shù)據(jù)來(lái)真實(shí)的反映各配置項(xiàng)的情況。
配置狀態(tài)報(bào)告應(yīng)根據(jù)報(bào)告應(yīng)著重反映當(dāng)前基線配置項(xiàng)的狀態(tài)，以作為對(duì)開(kāi)發(fā)進(jìn)度報(bào)告的參照。同時(shí)也能從中根據(jù)開(kāi)發(fā)人員對(duì)配置項(xiàng)的操作記錄來(lái)對(duì)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的工作關(guān)系作一定的分析。
配置狀態(tài)報(bào)告應(yīng)該包括下列主要內(nèi)容：
A) 配置庫(kù)結(jié)構(gòu)和相關(guān)說(shuō)明；
B) 開(kāi)發(fā)起始基線的構(gòu)成；
C) 當(dāng)前基線位置及狀態(tài)；
D) 各基線配置項(xiàng)集成分支的情況；
E) 各私有開(kāi)發(fā)分支類型的分布情況；
F) 關(guān)鍵元素的版本演進(jìn)記錄；
G) 其它應(yīng)予報(bào)告的事項(xiàng)。

6．配置審計(jì)

配置審計(jì)的主要作用是作為變更控制的補(bǔ)充手段，來(lái)確保某一變更需求已被切實(shí)實(shí)現(xiàn)。在某些情況下，它被作為正式的技術(shù)復(fù)審的一部分，但當(dāng)軟件配置管理是一個(gè)正式的活動(dòng)時(shí)，該活動(dòng)由SQA人員單獨(dú)執(zhí)行。
總之，軟件配置管理的對(duì)象是軟件研發(fā)活動(dòng)中的全部開(kāi)發(fā)資產(chǎn)。所有這一切都應(yīng)作為配置項(xiàng)納入管理計(jì)劃統(tǒng)一進(jìn)行管理，從而能夠保證及時(shí)的對(duì)所有軟件開(kāi)發(fā)資源進(jìn)行維護(hù)和集成。因此，軟件配置管理的主要任務(wù)也就歸結(jié)為以下幾條：（1）制定項(xiàng)目的配置計(jì)劃；（2）對(duì)配置項(xiàng)進(jìn)行標(biāo)識(shí)；（3）對(duì)配置項(xiàng)進(jìn)行版本控制；（4）對(duì)配置項(xiàng)進(jìn)行變更控制；（5）定期進(jìn)行配置審計(jì)；（6）向相關(guān)人員報(bào)告配置的狀態(tài)。
在此，我想特別指出的是：由于軟件配置管理覆蓋了整個(gè)軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程，因此它是改進(jìn)我們的軟件過(guò)程、提高過(guò)程能力成熟度的理想的切入點(diǎn)。希望本文所描述的這個(gè)軟件配置管理的角色分配和工作流程能在實(shí)踐中不斷地得到完善，從而使我們的軟件開(kāi)發(fā)活動(dòng)能夠更加有序、高效的進(jìn)行！

本文已發(fā)表于《共創(chuàng)軟件》（ http://www. ）2002年7月