軟考：數(shù)據(jù)庫設(shè)計中的方法

引言

    過去幾年中，我們將敏捷方法應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計，總結(jié)出一些技巧，使得當(dāng)應(yīng)用程序發(fā)展時，數(shù)據(jù)庫也能夠進(jìn)化，這是敏捷方法的一個重要屬性。我們的方法是通過持續(xù)集成以及自動重構(gòu)，通過數(shù)據(jù)庫管理人員（DBA）和應(yīng)用開發(fā)人員的緊密合作來設(shè)計數(shù)據(jù)庫。這些技巧在應(yīng)用開發(fā)的各個時期都有效。

1 敏捷方法學(xué)

    近年來，出現(xiàn)了一種新的軟件開發(fā)方法學(xué)——敏捷方法學(xué)。這給數(shù)據(jù)庫設(shè)計提出了一些新的、巨大的需求。這些需求的一個中心就是進(jìn)化設(shè)計。在一個敏捷項(xiàng)目中，需要假定我們并不能事先確定系統(tǒng)的需求，因此在項(xiàng)目的初期有一個詳細(xì)設(shè)計階段的想法是不現(xiàn)實(shí)的。系統(tǒng)的設(shè)計必須隨著軟件的變化而進(jìn)化。敏捷方法，尤其是極限編程（XP），通過一些實(shí)踐使這種進(jìn)化設(shè)計成為可能。在數(shù)據(jù)庫設(shè)計采用敏捷方法，反復(fù)迭代。

    許多人會懷疑敏捷方法能否用于有大型數(shù)據(jù)庫組件的系統(tǒng)，但我們的確使用了許多敏捷和XP技巧，用于解決基于大型數(shù)據(jù)庫的項(xiàng)目中的進(jìn)化與迭代問題。

    本文將介紹一些在數(shù)據(jù)庫設(shè)計采用敏捷方法的實(shí)踐。當(dāng)然，這并不是說我們已經(jīng)完全解決了數(shù)據(jù)庫進(jìn)化的問題，但是我們想提供一些行之有效的方法。

2 積極應(yīng)對變化

    敏捷編程的一個顯著特點(diǎn)就是它面對變化的態(tài)度。對軟件過程的一般解釋是盡早理解需求，停止需求的變動，將這些需求作為設(shè)計的基礎(chǔ)，停止設(shè)計的變動，然后開始構(gòu)筑體系，這就是瀑布方法——基于計劃的生命周期。

    這種方法通過大量的前期工作來減少變化，一旦前期工作完成，需求變化會引起很大的問題。當(dāng)需求變化時，這樣的方法就會有很大的問題，因此需求變動是這種過程的一個很大的問題。

    而敏捷編程卻以另外一種方式來面對變化、擁抱變化，甚至允許在項(xiàng)目開發(fā)的后期發(fā)生變化。盡管變化會被控制，但是這種態(tài)度會允許盡可能多的變化。變化部分來自于項(xiàng)目需求的不穩(wěn)定，部分來自于要支持變化的商業(yè)環(huán)境來面對競爭壓力。

    為了做到這樣，必須采取不同的設(shè)計態(tài)度。設(shè)計不僅僅是一個階段——在開始建筑之前就大部分完成的一個階段，設(shè)計是一個持續(xù)的過程，與編碼、測試甚至發(fā)布相關(guān)，這是計劃設(shè)計與進(jìn)化設(shè)計的不同之處。敏捷方法的一個重要貢獻(xiàn)是提出了在可控制方式下的進(jìn)化設(shè)計，提供了控制進(jìn)化設(shè)計和使其可行的技巧。

    敏捷方法的一個重要特點(diǎn)就是迭代式開發(fā)，即整個項(xiàng)目生命周期中運(yùn)行多個完整的軟件生命周期循環(huán)。敏捷過程在每次迭代中都會度過一個完整的生命周期，迭代可以完成最終產(chǎn)品的需求子集中編碼、測試以及集成代碼。敏捷方法迭代時間較短，通常是一周到兩個月之間，而且我們更傾向于更短的迭代周期。

    當(dāng)使用敏捷方法時，最大的問題就是數(shù)據(jù)庫如何進(jìn)行進(jìn)化設(shè)計。許多人認(rèn)為數(shù)據(jù)庫設(shè)計是前期計劃的工作，而在后期改變數(shù)據(jù)庫設(shè)計計劃會引起應(yīng)用軟件的崩潰；在配置以后改變數(shù)據(jù)庫設(shè)計計劃會導(dǎo)致數(shù)據(jù)遷移問題。

    在過去三年我們參加了一個大型的項(xiàng)目，其中用到了切實(shí)可行的進(jìn)化設(shè)計的方法。該項(xiàng)目包括100人的項(xiàng)目組，200多張表格，數(shù)據(jù)庫在一年半的最初開發(fā)中一直在進(jìn)化，甚至在為多用戶分發(fā)的過程中也在進(jìn)化。一開始我們一個月迭代一次，過了幾個月之后變?yōu)閮芍艿�代一次�?

    隨著我們將這些經(jīng)驗(yàn)推廣到項(xiàng)目中越來越多的部分，從越來越多的案例中獲得經(jīng)驗(yàn)。同時，我們也從其他敏捷項(xiàng)目中吸收了一些經(jīng)驗(yàn)。

2.1 限制條件

    在講述實(shí)踐方法之前，必須指出我們并沒有解決所有的數(shù)據(jù)庫進(jìn)化設(shè)計問題，特別是：

    (1) 我們是為單獨(dú)的應(yīng)用設(shè)計一個應(yīng)用數(shù)據(jù)庫，而不是試圖集成多個數(shù)據(jù)庫；

    (2) 我們沒有做到24*7的數(shù)據(jù)庫更新。

    雖然很多人認(rèn)為我們無法解決這個問題，但其實(shí)這些問題是可以解決的。當(dāng)然這需要進(jìn)一步的工作，光說是不能解決問題的。