课件

6.4 配置管理.pdf

软件开发过程中经常需要修改代码，会遇到过下面的问题：

  • 有时代码改乱了，想要返回到之前的某个版本，但是却没有保存；
  • 调试了半天代码，最后发现问题的原因是代码的版本不对；
  • 在没有经过允许的情况下，开发人员擅自修改了代码，结果造成系统出现新的问题；
  • 由于代码管理比较混乱，在人员流动时发现有的代码并没有交接；
  • 在维护过程中可能需要重新编译某个历史版本，但是因为缺少原有的开发工具或者运行环境，造成无法重新编译；
  • 在协同工作过程中，代码修改混乱，比如自己新改好的代码又被别人覆盖为旧的版本；

关于软件配置管理

软件项目开发过程面临的一个主要问题就是持续不断地变化，变化可以导致开发的混乱，软件配置管理就是用于管理和控制变化的有效手段。

软件配置管理是一种标识、组织和控制修改的技术，它的目的是使错误达到最小，并且能够有效地提高开发效率。

软件配置管理的作用是：

  • 记录软件产品的演化过程；
  • 确保开发人员在软件生命周期的每个阶段，都可以获得精确地产品配置；
  • 最终保证软件产品的完整性、一致性和可追溯性；

软件配置项

软件配置项（Software Configuration Item，简称 SCl）是软件配置管理的对象，是可以作为单独实体来处理的一个工作产品或软件。

常见的软件配置项包括文档数据、源代码和目标代码，还有一些构造软件的工具和运行环境，也常常列入配置管理的范围：
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版本

版本是在明确定义的时间点上某个配置项的状态。版本管理是软件配置管理的核心内容，它是对系统的不同版本进行标识和跟踪的过程，从而保证软件技术状态的一致性。

一个配置项，比如说某一个源程序文件可以有一个主干版本，像 1.0、1.1、1.2、2.0 等，也可以从某一个版本的状态产生若干个分支，分支版本也可以合并到主干上面：
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基线

基线（Baseline）是软件配置项的一个稳定版本，它是进一步开发的基础，成为基线的配置项只有通过正式地变更控制过程才能修改。

在迭代开发过程中，一次迭代包括了计划、需求、设计、实现、测试等不同的阶段，基线一般是标志着一个开发阶段的结束，比如需求文档经过正式评审之后就成为一个基线，形成基线的文档需要经过变更申请和批准之后才能修改：
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在一次迭代结束后，就形成一个软件开发的里程碑。

版本控制问题

在软件开发过程中，程序员修改代码可能会出现两种情况：

第一种情况：
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每个程序员各自负责不同的模块，但是他们对源程序文件的修改完全不存在交集，这时，每一个人都可以直接从代码库读取文件，修改之后再存入代码库中。

第二种情况：
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可能有两个程序员同时修改同一个代码文件，这时，就会出现代码覆盖的问题。比如说 Joe 和 Jane 从代码库中都读取了同一个文件，然后分别进行修改，Joe 先修改完并且把修改的程序文件存入代码库中，等 Jane 修改完存入的时候，如果不加控制，就会意外地覆盖 Joe 原来改过的部分。

版本控制

解决上述版本控制问题，有下面两种不同的方法。

独占工作模式

第一种是独占工作模式，就是一个程序员在修改代码时将独自占有代码文件，不允许其他程序员修改。

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当 Joe 读取文件之后，系统会对文件进行锁定，这时如果 Jane 想修改文件，系统就不允许锁定的文件再被修改。在 Joe 修改完成之后把文件写入到代码库中，系统会对其进行解锁，这时 Jane 才可以从代码库中获取最新版本进行修改，系统会再进行加锁控制。

并行工作模式

第二种方法是并行工作模式，它支持多个人共同修改同一个文件。

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首先 Joe 和 Jane 同时读取一个文件，然后分别开始编辑文件。Joe 先修改完之后把文件写入代码库中，这时 Jane 再写入文件时，系统就会提示“文件的版本已经被更新”。

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Jane 需要将代码库里的最新文件取出来和自己的文件进行比较，然后把自己的修改合并进去，Jane 将合并后的文件写入代码库中。之后两个程序员再从代码库读取的文件就是合并后的新的版本。

分支管理

代码分支是支持软件并行开发的常用机制，它实现了一个项目的文件树及其发展历史，记录了一个配置项的发展过程。

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首先代码库应该有一个而且只有一个主分支，所有提供给用户使用的正式版本都在主分支上发布。

主分支只用来发布重大的版本，日常的开发应该在另外的分支上完成。

如果开发分支上的文件需要正式对外发布，就在主分支上对开发的分支进行合并。

除了主干和日常开发分支之外，还有一些临时性的分支，用于应对一些特定目的的版本开发。比如功能分支或者缺陷修复的分支等。

需要注意的是，每一个分支的目的和用途都要明确，运用分支可以实现多人并行开发一个新的系统，同步地更改多个并行版本的错误，以及同时集成和发布多个版本。

软件配置管理工具

软件配置管理有很多成熟的工具，像 IBM 公司的 ClearCase、微软公司的 Sourcesafe，还有一些开源的工具，其中 SVN 和 Gt 是两种流行的开源版本控制工具：
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Git 是一个开源的分布式版本控制系统，它最初由 Linux Torvalds 编写，用作 Linux 内核代码的管理，后来在许多其他项目中取得很大的成功。除了常见的版本控制管理功能之外，还具有处理速度快、分支和合并表现出色的特点。

Github 是一个基于 Gt 的开源项目托管库，目前已经成为全球最大的开源社交编程以及代码托管网站，它可以托 管各种 Git 库，并提供一个 Web 界面。

本课程推荐大家学习和掌握 Git 工具，学会在 Github 上管理自己的代码。