配置管理

配置管理(Configuration Management，CM)是通过技术或行政手段对软件产品及其开发过程和生命周期进行控制、规范的一系列措施。配置管理的目标是记录软件产品的演化过程，确保软件开发者在软件生命周期中各个阶段都能得到精确的产品配置。

配置管理过程是对处于不断演化、完善过程中的软件产品的管理过程。其最终目标是实现软件产品的完整性、一致性、可控性，使产品极大程度地与用户需求相吻合。它通过控制、记录、追踪对软件的修改和每个修改生成的软件组成部件来实现对软件产品的管理功能。

早在七十年代初期加利福利亚大学的Leon Presser教授就撰写了一篇论文，提出控制变更和配置的概念，之后在1975年，他成立了一家名为SoftTool的公司，开发了自己的配置管理工具：CCC，这也是最早的配置管理工具之一。之后，随着软件开发规模的逐渐增大，越来越多的公司和团队意识到了软件配置管理的重要性，而相应的软件配置管理工具也如雨后春笋一般，纷纷涌现，比较有代表性的有：Marc Rochkind的SCCS(Source Code Control System)和Walter Tichy的RCS(Revision Control System)，这两种工具对日后的配置管理工具的发展做出了重大的贡献，目前绝大多数广泛使用的配置管理工具基本上都是基于这两者的设计思想和体系架构。

一、配置管理在软件开发过程和项目管理过程中的作用

随着软件系统的日益复杂化和用户需求、软件更新的频繁化，配置管理逐渐成为软件生命周期中的重要控制过程，在软件开发过程中扮演着越来越来重要的角色。一个好的配置管理过程能覆盖软件开发和维护的各个方面，同时对软件开过程的宏观管理，即项目管理，也有重要的支持作用。良好的配置管理能使软件开发过程有更好的可预测性，使软件系统具有可重复性，使用户和主管部门用软件质量和开发小组有更强的信心。

软件配置管理的最终目标是管理软件产品。由于软件产品是在用户不断变化的需求驱动下不断变化，为了保证对产品有效地进行控制和追踪，配置管理过程不能仅仅对静态的、成形的产品进行管理，而必须对动态的、成长的产品进行管理。由此可见，配置管理同软件开发过程紧密相关。配置管理必须紧扣软件开发过程的各个环节：管理用户所提出的需求，监控其实施，确保用户需求最终落实到产品的各个版本中去，并在产品发行和用户支持等方面提供帮助，响应用户新的需求，推动新的开发周期。通过配置管理过程的控制，用户对软件产品的需求如同普通产品的订单一样，遵循一个严格的流程，经过一条受控的生产流水线，最后形成产品，发售给相应用户。从另一个角度看，在产品开发的不同阶段通常有不同的任务，由不同的角色担当，各个角色职责明确，泾渭分明，但同时又前后衔接，相互协调。

好的配置管理过程有助于规范各个角色的行为，同时又为角色之间的任务传递提供无缝的接合，使整个开发团队象一个交响乐队一样和谐而又错杂地行进。正因为配置管理过程直接连接产品开发过程、开发人员和最终产品，这些都是项目主管人员所关注的重点，因此配置管理系统在软件项目管理中也起着重要。配置管理过程演化出的控制、报告功能可帮助项目经理更好地了解项目的进度、开发人员的负荷、工作效率和产品质量状况、交付日期等信息。同时配置管理过程所规范的工作流程和明确的分工有利于管理者应付开发人员流动的困境，使新的成员可以快速实现任务交接，尽量减少因人员流动而造成的损失。

二、配置管理的功能

配置管理系统应该具备以下主要功能：

并行开发支持：因开发和维护的原因，要求能够实现开发人员同时在同一个软件模块上工作，同时对同一个代码部分作不同的修改，即使是跨地域分布的开发团队也能互不干扰，协同工作，而又不失去控制；
修订版管理：跟踪每一个变更的创造者、时间和原因，从而加快问题和缺陷的确定 ；
版本控制：能够简单、明确地重现软件系统的任何一个历史版本 ；
产品发布管理：管理、计划软件的变更，与软件的发布计划、预先定制好的生命周期或相关的质量过程保持一致；项目经理能够随时清晰地了解项目的状态 ；
建立管理：基于软件存储库的版本控制功能，实现建立（build）过程自动化 ；
过程控制：贯彻实施开发规范，包括访问权限控制、开发规则的实施等 ；
变更请求管理：跟踪、管理开发过程中出现的缺陷（Defect）、功能增强请求（RFE）或任务（Task），加强沟通和协作，能够随时了解变更的状态 ；
代码共享：提供良好的存储和访问机制，开发人员可以共享各自的开发资源 ；

三、配置管理的流程

图17-1 配置管理流程图

1、制定配置管理计划

配置管理员制定《配置管理计划》，主要内容包括配置管理软硬件资源、配置项计划、基线计划、交付计划、备份计划等。CCB审批该计划。

2、配置库管理
配置管理员为项目创建配置库，并给每个项目成员分配权限。各项目成员根据自己的权限操作配置库。配置管理员定期维护配置库，例如清楚垃圾文件、备份配置库等。

3、版本控制
在项目开发过程中，绝大部分的配置项都要经过多次的修改才能最终确定下来。对配置项的任何修改都将产生新的版本。由于我们不能保证新版本一定比老版本“好”，所以不能抛弃老版本。版本控制的目的是按照一定的规则保存配置项的所有版本，避免发生版本丢失或混淆等现象，并且可以快速准确地查找到配置项的任何版本。
配置项的状态有三种：“草稿”、“正式发布”和“正在修改”，本规程制定了配置项状态变迁与版本号的规则。

4、变更控制
在项目开发过程中，配置项发生变更几乎是不可避免的。变更控制的目的就是为了防止配置项被随意修改而导致混乱。
修改处于“草稿”状态的配置项不算是“变更”，无需CCB的批准，修改者按照版本控制规则执行即可。
当配置项的状态成为“正式发布”，或者被“冻结”后，此时任何人都不能随意修改，必须依据“申请－审批－执行变更－再评审－结束”的规则执行。

5、配置审计
为了保证所有人员（包括项目成员、配置管理员和CCB）都遵守配置管理规范，质量保证人员要定期审计配置管理工作。配置审计是一种“过程质量检查”活动，是质量保证人员的工作职责之一。

四、配置管理的实施

实施配置管理系统，一般的步骤和需要考虑的问题如下：

规划、调整网络开发环境

一个规划良好的开发环境，是实施配置管理系统的前提。在此阶段我们要对配置管理系统做出规划，主要考虑以下问题：

* 网络的带宽、拓扑结构
*服务器的选择、命名规范
*存储区的定位
*开发人员及组的命名规约等

设计配置管理库

根据项目开发的要求，设计开发资源的存储模式，良好的存储模式有利于减轻管理上的负担，增强配置管理库的访问性能，同时便于控制访问权限，保护软件资产。

定义配置管理系统的角色

在此阶段，我们需要确定与配置管理相关的所有角色，包括他们的相应的活动。在开发过程中，一个开发人员可能兼任多种角色，但一项任务在同一时刻只能由一个角色来执行。

一般配置管理中的角色主要包括：

项目经理：项目经理在配置管理方面的职责是依靠配置管理员、系统管理员和系统体系结构设计人员的帮助，制定项目的组织结构和配置管理策略。这些工作包括：定制开发子系统，定制访问控制，制定常用策略，制定集成里程碑，以及进行系统集成；

配置管理员：配置管理员的职责是根据项目经理制定的开发组织结构和策略，实施、维护配置管理的环境。其主要职责如下：创建配置管理库，对存储库进行日常备份和恢复，维护配置管理环境，及管理配置管理相关的用户；
软件开发人员：软件开发人员依据项目的开发和配置管理策略，创建、修改和测试开发工件；
集成人员：对软件进行归并，形成相应的基线或发布版本 ；
QA人员：需要对软件配置管理有较深的认识，其主要工作是跟踪当前项目的状态，测试，报告错误，并验证其修复结果；

制定配置管理流程

这是配置管理实施的一个重要阶段，其主要目的是根据项目开发的需要，制定相应的配置管理流程，以更好地支持开发，主要活动包括：

定制并行开发策略：合理的并行开发策略应该具有以下特点：协调项目的复杂性和需求，统一创建分支类型和元数据，为开发过程中的变更集成制定有效的规范，适时反映开发过程中方法和需求的变化
发布版本管理：软件开发过程中的一个关键活动是提取工件的相关版本，以形成软件系统的阶段版本或发布版本，我们一般将其称为稳定基线。一个稳定基线代表新开发活动的开始，而一系列定制良好的活动之后又会产生一个新的稳定基线。有效地利用此项功能，在项目开发过程中可以自始至终管理、跟踪工件版本间的关联。

相关人员的培训

一般来讲，实施配置管理系统，相关人员需要接受以下培训：

管理员培训：针对配置管理员，主要学习配置管理工具管理相关内容
开发人员培训：针对开发人员，主要学习配置管理工具与开发相关的常用操作
管理流程培训：针对全体人员，目的是了解配置管理策略和流程，以及如何与开发管理、项目管理相结合

五、配置管理经验谈

围绕配置管理,世界一些致力于软件工程研究的公司在深入理解ISO 9000的基础上, 推出了各种符合ISO 9000配置管理标准的工具软件,如INTERSOLV公司的PVCS,Rational公司的Clear Case等。这些配置管理工具面向软件规范化、工程化、自动化的需要,帮助开发团队提高科学管理水平,从而提高工程效率,降低工程成本。现以PVCS为例,结合我们的实际经验,谈谈我们实施配置管理的益处:

1. 节约费用

(1) 缩短开发周期

利用PVCS的Version Manager对程序资源进行版本管理和跟踪,建立公司的代码知识库,保存开发过程中每一过程版本,这样大大提高了代码的重用率,还便于同时维护多个版本和进行新版本的开发,防止系统崩溃,最大限度地共享代码。同时项目管理人员可以通过Version Manager查看项目开发日志,测试人员可以根据开发日志和不同版本对软件进行测试,工程人员可以从Version Manager上得到不同的运行版本,并且Version Manager 可以安装在Web Server供外地施工人员存取最新版本,无需开发人员亲临现场。

利用Tracker组建开发团体之间的问题跟踪及消息通迅,通过其Notify模块与电子邮件结合起来大大加强了开发团体之间的沟通,Reporter模块可对发现的问题进行整理、以报表方式分类报出,作为开发的指导。

以上为PVCS的两个主要模块,科学地应用可以大大提高开发效率,避免了代码覆盖、沟通不够、开发无序的混乱局面,如果利用了公司原有的知识库,则更能提高工作效率,缩短开发周期。

(2) 减少施工费用

利用PVCS进行软件配置管理后,建立开发管理规范,把版本管理档案挂接在公司内部的Web服务器上,内部直接通过Netscape访问Version Manager,工程人员通过远程进入内部网,获取所需的最新版本。开发人员无需下现场,现场工程人员通过对方系统管理员收集反馈意见,书面提交到公司内部开发组项目经理,开发组内部讨论决定是否修改,并作出书面答复。这样做,可以同时响应多个项目点,防止开发人员分配到各个项目点、分散力量、人员不够的毛病,同时节约大量的旅差费用。

2. 有利于知识库的建立

(1) 代码对象库

软件代码是软件开发人员脑力劳动的结晶,也是软件公司的宝贵财富,长期开发过程中形成的各种代码对象就像一个个零件坯一样,是快速生成系统的组成部分。长期的一个事实是:一旦某个开发人员离开工作岗位,其原来所作的代码便基本成为垃圾,无人过问。究其原因,就是没有专门对各人的有用对象进行管理,把其使用范围扩大到公司一级,进行规范化,加以说明和普及。Version Manager为对象管理提供了一个平台和仓库,有利于建立公司级的代码对象库。

(2) 业务及经验库

通过PVCS Version Manager的注释及Tracker,可形成完整的开发日志及问题集合,以文字方式伴随开发的整个过程,不依某个人的转移而消失,有利于公司积累业务经验,无论对版本整改或版本升级,都具有重要的指导作用。

3. 规范管理

(1) 量化工作量考核

传统的开发管理中,工作量一直是难以估量的指标,靠开发人员自已把握,随意性相当大;靠管理人员把握,主观性又太强。采用PVCS管理后,开发人员每天下班前对修改的文件 Check In,其中记述当天修改细节描述,这些描述可以作为工作量的衡量指标。

(2) 规范测试

采用PVCS以后,测试有了实实在在的工作,测试工作人员根据每天的修改细节描述对每一天的工作做具体的测试,对测试人员也具有可考核性,这样环环相扣,大大减少了其工作的随意性。

(3) 加强协调与沟通

采用PVCS后,通过Version Manager文档共享及其特定锁机制、Tracker与电子邮件的集成,大大加强了项目成员之间的沟通,做到有问题及时发现、及时修改、及时通知,但又不额外增加很多的工作量。

六、配置管理的精髓

具体来讲，配置管理包含如下内容：