الممارسات الشاملة في تطوير التطبيقات

الممارسات الشاملة في تطوير التطبيقات

الممارسات الشاملة في تطوير التطبيقات تمثل مجموعة من الأساليب والتقنيات التي تستخدم لتحسين جودة البرمجيات وسرعة تسليمها. هذه الممارسات تساعد في تحقيق التكامل المستمر، الاختبار التلقائي، والتعاون المكثف بين فرق التطوير والعملاء. إليك بعض من هذه الممارسات:

• التكامل المستمر (Continuous Integration): 

التكامل المستمر هو مفهوم مركزي في عالم البرمجيات الحديث، ويشير إلى عملية دمج التغييرات التي يتم إجراؤها على الكود البرمجي في المستودع الرئيسي بشكل مستمر، مع القيام بالاختبارات التلقائية للكود بهدف الكشف عن أي أخطاء أو مشاكل قد تحدث.

• هذا ما يميز التكامل المستمر:

  • دمج تكراري: بدلاً من الانتظار لفترات طويلة لدمج الكود، يتم دمج التغييرات بشكل يومي أو حتى أكثر من مرة في اليوم.

  • الاختبارات التلقائية: عندما يتم دمج التغييرات، يتم تشغيل مجموعة من الاختبارات التلقائية (وحدات، واجهة، نظام، … إلخ) لضمان عدم تدخل الأخطاء في المستودع.

  • الاكتشاف المبكر للمشاكل: من خلال التكامل المستمر، يتم اكتشاف المشاكل والأخطاء في مراحل مبكرة من عملية التطوير، مما يسهل حلها ويقلل من التكاليف.

  • تقليل مشاكل الدمج: بما أن الدمج يحدث بشكل متكرر، فإن فرص حدوث مشاكل أثناء عملية الدمج تقليل بشكل كبير.

  • تقديم نسخة دائمًا جاهزة للإنتاج: بفضل التكامل المستمر والاختبارات التلقائية، يكون هناك ثقة أكبر في الكود وفي أنه في حالة جيدة للانتقال إلى بيئات أخرى مثل التسليم المستمر أو الإنتاج.

  • تحسين التعاون بين أعضاء الفريق: بما أن الكود يتم دمجه واختباره بشكل مستمر، فإن الأعضاء يتعاونون بشكل أكثر لضمان نجاح العملية.

التكامل المستمر يتطلب استخدام أدوات معينة لتسهيل العملية، مثل Jenkins, Travis CI, GitLab CI, وغيرها. هذه الأدوات تساعد في تلقائية عملية الدمج وتشغيل الاختبارات وإرسال التنبيهات إذا حدثت أخطاء.

• التسليم المستمر (Continuous Delivery): 

بعد فهم التكامل المستمر، نأتي للخطوة التالية في عملية تطوير البرمجيات، وهي التسليم المستمر. التسليم المستمر هو مواصلة لفلسفة التكامل المستمر، حيث يتم تقديم البرمجيات بشكل مستمر إلى بيئة قريبة من الإنتاج، جاهزة للإطلاق في أي وقت.

• المميزات والمبادئ الرئيسية للتسليم المستمر:

  • جاهزية الإطلاق: بفضل التسليم المستمر، يكون لديك نسخة من التطبيق جاهزة للإطلاق في أي وقت.

  • أتمتة الإطلاق: الأتمتة تلعب دورًا حيويًا في التسليم المستمر. تتم أتمتة جميع مراحل عملية الإطلاق، من الاختبارات وحتى نقل البرمجيات إلى الإنتاج.

  • ردود فعل سريعة: الفرق تحصل على ردود فعل فورية حول جودة الإطلاق، مما يسمح بالتصحيح السريع إذا تطلب الأمر.

  • تقليل المخاطر: عند الإطلاق بشكل متكرر وبكميات صغيرة، تقل المخاطر المرتبطة بكل إطلاق. هذا يجعل الإصلاحات أسهل وأسرع في حالة حدوث مشاكل.

  • تحسين الجودة: مع التركيز المستمر على جودة الإطلاق، تتحسن جودة البرمجيات بشكل عام.

  • سرعة التسليم: يتيح التسليم المستمر للفرق إمكانية تقديم الميزات والتحسينات للعملاء بشكل أسرع وأكثر استمرارية.

التسليم المستمر يتطلب أيضًا استخدام أدوات متخصصة تساعد في تنظيم وأتمتة عملية الإطلاق، مثل Jenkins, CircleCI, Spinnaker وغيرها.

• تطوير مدعوم بالاختبارات (Test-Driven Development – TDD): 

تطوير مدعوم بالاختبارات، أو ما يُعرف بـ “Test-Driven Development (TDD)”، هو أسلوب في عملية تطوير البرمجيات يُركز على كتابة الاختبارات قبل كتابة الكود البرمجي نفسه. هذه الاستراتيجية تهدف إلى تحسين جودة البرمجيات وضمان سلامتها من الأخطاء.

• هذه خطوات TDD الأساسية:

  • كتابة اختبار فاشل: قبل بدء كتابة الكود، يتم كتابة اختبار يتوقع وجود وظيفة أو خاصية غير موجودة حتى الآن، وبالتالي سيفشل هذا الاختبار عند تشغيله.

  • كتابة الكود الأدنى: بعد ذلك، يتم كتابة الكود الأدنى اللازم لجعل الاختبار ينجح، دون التركيز على التحسينات أو الأمور الأخرى.

  • تحسين الكود (Refactoring): بعد تمرير الاختبار، يمكن البدء في تحسين الكود وتنظيفه دون المساس بوظائفه، مع التأكد من نجاح الاختبارات بشكل مستمر.

• تقدم TDD العديد من الفوائد:

  • جودة أعلى: بفضل التركيز المستمر على الاختبارات، تُصبح البرمجيات أكثر جودة وأقل عرضة للأخطاء.

  • توثيق ذاتي: الاختبارات تقدم وصفًا وظيفيًا للكود، مما يجعل فهم الكود وتعديله في المستقبل أسهل.

  • تحسين التصميم: عندما تكتب الاختبارات أولاً، تُصبح أكثر تركيزًا على التصميم وواجهة البرمجة (API)، مما يُسهم في إنتاج كود أكثر نظافة وقابلية الصيانة.

  • الثقة في التغييرات: بما أن الكود يتم اختباره باستمرار، يُصبح من الأسهل إجراء التغييرات أو إضافة الميزات الجديدة دون القلق من كسر الوظائف الحالية.

  • تشجيع التعاون: TDD يشجع على التعاون بين المطورين وفرق الاختبار، حيث يكون الجميع مُركزًا على تحقيق الجودة.

• استعراض الكود (Code Review): 

استعراض الكود يعدّ من العمليات المهمة في مجال تطوير البرمجيات. يتم خلاله فحص وتقييم الكود الذي تم كتابته أو تعديله من قبل مطورين آخرين بهدف التأكد من جودته وملاءمته وأمانه.

• أهداف استعراض الكود:

  • تحقيق جودة أفضل: التحقق من مطابقة الكود لأعلى المعايير والأنماط المحددة.

  • اكتشاف الأخطاء: العثور على الأخطاء أو المشكلات المحتملة قبل نشر الكود أو تطبيقه.

  • تبادل المعرفة: فهم الميزات الجديدة وتبادل المعلومات والمعرفة بين أعضاء الفريق.

  • تحسين التعاون بين أعضاء الفريق: بناء ثقة وتفاهم بين أعضاء الفريق وتشجيع التعاون والتواصل.

• البرمجة الزوجية (Pair Programming): 

البرمجة الزوجية هي تقنية تطوير برمجيات تتطلب وجود مطورين يعملان سويًا على نفس الكود في نفس الوقت، وعلى نفس الجهاز الحاسوبي. يتم تقسيم الأدوار بينهما حيث يكون أحدهما “السائق” (Driver) وهو المسؤول عن كتابة الكود، بينما يكون الآخر “المراقب” (Observer) أو “المستعرض” وهو المسؤول عن مراقبة الكود وتقديم الملاحظات والتعليقات.

• الفوائد الرئيسية للبرمجة الزوجية:

  • تحسين جودة الكود: يساعد تواجد مطورين في الاكتشاف المبكر للأخطاء والتأكد من وجود كود نظيف وجيد التنظيم.

  • تعزيز التعلم المشترك: يتيح للمطورين تبادل الخبرات والمعرفة والأساليب المختلفة.

  • تقليل التكاليف على المدى الطويل: رغم أن البرمجة الزوجية قد تبدو أقل كفاءة من حيث الوقت في البداية، فإنها في الواقع تقلل من التكاليف في النهاية من خلال إنتاج كود أقل به الأخطاء.

  • تحسين التواصل داخل الفريق: يعزز من روح الفريق والتعاون بين أعضائه.

  • تقليل حالات التعطل المحتملة: يمكن للمطورين التعامل مع المشكلات وحلها بسرعة عندما يتم التعاون بشكل وثيق.

• التكرارية والمرونة (Agility): 

عندما نتحدث عن “التكرارية والمرونة” في سياق تطوير البرمجيات، فإننا نشير عادةً إلى مفهوم “التطوير المرن” أو “Agile Development”. هذا المفهوم انطلق كرد فعل ضد الممارسات التقليدية في تطوير البرمجيات، حيث كان التركيز في الماضي على التخطيط المُسبق والتنفيذ الصارم، مما كان يسافر في كثير من الأحيان عن تأخيرات وعدم مرونة في مواجهة التغييرات.

• المبادئ الأساسية التكرارية والمرونة:

  • الأفراد والتفاعلات أهم من العمليات والأدوات: يُفضل التواصل الوثيق والمستمر بين أعضاء الفريق على الاعتماد المفرط على الأدوات والوثائق.

  • البرمجية العاملة أهم من الوثائق المفصلة: بدلاً من التركيز على توفير وثائق مفصلة، يُفضل توفير نسخة عاملة من البرمجية بشكل مستمر.

  • التعاون مع العميل أهم من التفاوض على العقود: يجب أن يكون هناك تعاون وثيق مع العملاء والمستفيدين من البرنامج لضمان فهم احتياجاتهم وتوقعاتهم.

  • الاستجابة للتغيير أهم من الالتزام بالخطة: في بيئة تكنولوجية سريعة التغيير، يجب أن تكون الفرق قادرة على التكيف مع التغييرات بدلاً من الالتزام الصارم بالخطط المُعدة مُسبقًا.

• الاختبارات التلقائية (Automated Testing): 

الاختبارات التلقائية هي عملية استخدام البرمجيات لتنفيذ اختبارات على تطبيق أو نظام برمجي دون التدخل البشري. تهدف هذه الاختبارات إلى تحديد الأخطاء والمشكلات في البرمجيات بشكل سريع وفعال، مما يمكن فرق التطوير من تحسين جودة المنتجات وتسريع عمليات التسليم.

• أنواع الاختبارات التلقائية:

  • اختبارات الوحدة (Unit Tests): تركز على اختبار وحدات البرمجة المُنفصلة (مثل الدوال أو الطرق) لضمان أن كل وحدة تعمل كما هو متوقع.

  • اختبارات التكامل (Integration Tests): تتحقق من كيفية تفاعل وحدات مختلفة من البرمجيات مع بعضها البعض.

  • اختبارات الواجهة (UI Tests): تتناول واجهة المستخدم للتأكد من أنها تعمل بشكل صحيح وأن التفاعل بين المستخدم والتطبيق يحدث كما هو متوقع.

  • اختبارات التحميل (Load Tests): تقيس أداء البرمجيات تحت حمل كبير، مثل عدد كبير من المستخدمين المتزامنين.

• الفوائد الرئيسية للاختبارات التلقائية:

  • سرعة الاكتشاف: تُكتشف المشكلات والأخطاء بسرعة كبيرة مقارنة بالاختبارات اليدوية.

  • تكرارية: يمكن تشغيل الاختبارات التلقائية مرارًا وتكرارًا دون تكلفة إضافية.

  • زيادة الثقة: تقليل نسبة الأخطاء والمشكلات يزيد من ثقة الفريق في جودة البرمجيات.

  • تكامل مستمر: يمكن دمج الاختبارات التلقائية في أنظمة التكامل المستمر لضمان جودة البرمجيات بشكل مستمر.

• إدارة التكوين (Configuration Management): 

إدارة التكوين هي عملية تحديد ووصف وتوثيق وتحقق وتقديم وتحديث مكونات النظام ومكوناته. تهدف إدارة التكوين إلى ضمان استمرارية الأداء والتحكم في التغييرات خلال مراحل حياة المنتج أو البرنامج، مما يضمن التوافق بين الإصدارات وتقديم تتبع دقيق لكل تغيير.

• الأهمية والمكونات الرئيسية لإدارة التكوين:

  • تحديد التكوين (Configuration Identification): يتضمن تحديد جميع المكونات ذات الصلة للمنتج أو النظام ووثائقها، وتوفير وسائل للتحقق منها وتوثيق النسخ والإصدارات.

  • التحكم في التكوين (Configuration Control): يتضمن تقييم ووثائق وتنفيذ طلبات التغيير في المكونات ووثائقها.

  • حالة حساب التكوين (Configuration Status Accounting): يقوم بتوثيق وتقديم تقارير حول حالة المكونات وطلبات التغيير.

  • التحقق من التكوين (Configuration Verification and Audit): يتأكد من أن التكوينات مطابقة للمتطلبات وأن جميع التغييرات قد تم تنفيذها بشكل صحيح.

• الفوائد من إدارة التكوين:

  • تتبع دقيق: توفر طريقة منهجية لتتبع ومراقبة التغييرات في البرنامج أو المنتج.

  • تحسين الجودة: من خلال التحكم في التغيرات وضمان مطابقتها للمتطلبات، تساعد في تحسين جودة المنتج النهائي.

  • تقليل المخاطر: القدرة على العودة إلى إصدارات سابقة من البرنامج أو المنتج يقلل من المخاطر المرتبطة بالتغييرات.

  • التوافق: تضمن أن جميع المكونات المستخدمة في نظام معين تتوافق مع بعضها البعض.

  • زيادة الكفاءة: القدرة على إدارة وتنظيم التغييرات بكفاءة تقلل من الوقت والتكلفة المرتبطة بتطوير البرنامج.

• التحسين المستمر (Continuous Improvement): 

التحسين المستمر هو مفهوم يشير إلى الجهود المستمرة لتحسين المنتجات أو العمليات أو الخدمات. ويتم ذلك عن طريق تقييم الأداء الحالي وتحديد الطرق التي يمكن من خلالها جعل التحسينات الممكنة.

• المبادئ الأساسية للتحسين المستمر:

  • التركيز على العملاء: فهم احتياجات وتوقعات العملاء والتقييم المستمر لرضا العملاء.

  • ثقافة التحسين: تشجيع ثقافة التحسين في جميع أنحاء المؤسسة حيث يشعر كل فرد بالمسؤولية نحو التحسين المستمر.

  • تقييم دوري: إجراء تقييمات دورية للأداء الحالي ومقارنته بالأهداف المحددة.

  • تقديم الأفكار: تشجيع جميع أعضاء الفريق على تقديم الأفكار والمقترحات لتحسين العمليات.

  • التعلم من الأخطاء: الاعتراف بأن الأخطاء هي فرص للتعلم وتطبيق الدروس المستفادة منها.

• الأدوات والتقنيات المستخدمة في التحسين المستمر:

• (PDCA Plan-Do-Check-Act): دورة ديمغرافي التي تشجع على التخطيط، العمل، التحقق، وأخذ الإجراءات التصحيحية.

• 5S (Sort, Set in order, Shine, Standardize, Sustain): نظام لتحسين كفاءة وفعالية مكان العمل.

• Kaizen: فلسفة يابانية تشير إلى التحسين المستمر والتطوير المستمر.