Microsoft .NET 技術代言人專欄：
預防軟體專案失敗的妙方 - AntiPattern
作者：林耀珍
2004年 1 月
充滿風險的軟體開發專案
自從電腦發明後，數百萬的程式設計師將系統需求轉譯成電腦看得懂的指令，不知產出了多少億行的程式，有一些程式已經在機器裡面執行多年，創造了許多商業價值，也有一些程式因為失誤而導致重大損失，但相當大比率 (70%) 的程式則因為偏離需求、或無法解決問題而宣告失敗。根據 The Standish Group 對軟體專案進行大規模的調查，2000 年的報告顯示軟體專案的成功率不到 30%，所以我們需要有更好的方法來進行軟體開發的工作。
什麼是 AntiPatterns
為了提高軟體專案成功的比率，專家學者提出許多先進的軟體開發技術，例如 Iterative development process、物件導向技術、設計模式 (design patterns)、軟體元件、平台與框架 (Platform & Framework)，這些正向且具有建設性的技術協助我們正確地建構資訊系統。本文要介紹的內容屬於逆向思考的技術，稱為 AntiPatterns，它們是從許多失敗的軟體專案中歸納出來的錯誤模式，所以軟體中包含越多 AntiPatterns，失敗機率越高。AntiPatterns 廣泛出現在舊的系統上，但仍有許多軟體人員在開發新系統時重蹈覆轍，而且目前有一半以上的 MIS 資訊人員需要維護或延展老舊的系統，所以熟悉 AntiPatterns 不但有助於改善舊系統的維護工作，而且可以降低開發新系統的失敗風險。
AntiPattern 的描述與分類
描述 AntiPattern 有簡明及完整二種形式，簡明形式 (Mini-Form) 包含名稱 (name)、問題描述 (Problem)、解決問題的方案 (Refactored Solution)，有時候使用一幅漫畫或一則趣聞來突顯問題的本質。完整形式 (Full-Template) 則包含名稱與別名，問題的描述，藉以辨識問題的症狀，不良的後果，問題的根本原因，及解決問題的方案。AntiPatterns 按照軟體開發的大略分工規則分為三大種類：Development (程式設計)、Architecture (架構) 與 Management (管理)，分別介紹如下。
程式設計的 AntiPatterns
Development AntiPatterns 主要是描述不良程式設計，例如初學物件導向技術的程式設計師常犯 The Blob AntiPattern，The Blob 的別名是 God Class，其症狀是程式中包含一個非常複雜的類別 (class) 負責執行全部的功能，而其他的類別則只有資料或含有少量的功能，導致這種 AntiPattern 的根本原因是程式設計師仍使用 Procedural 方式設計程式，解決這問題的方法是將應用程式的功能均衡分配到適當的類別。其他常見的 AntiPatterns 例如 Spaghetti code：表示一團混亂的程式碼，通常連原來撰寫的人都搞不清楚其中的邏輯，更不用說接手維護的人。Lava Flow (火山岩漿流)：表示程式的功能改變或持續演化後，留下許多已經不再使用或無人關心的程式碼，但又沒有人搞清楚刪除這些 code 會不會有意外影響。Input Kludge：程式中包含七拼八湊的輸入驗證功能，通常是因為輸入欄位允許使用 Free format，導致難以處理輸入的資料。
架構的 AntiPatterns
Architecture AntiPattern 常見的例子是 Architecture by Implication (沒有明確的架構)，所以每個人根據自己認為的架構 Coding，這種狀況的根本原因是沒有人負責架構設計，其解決方法是有人負責把系統切割為數個主要的軟體元件，定義每個元件的介面及元件間的溝通標準。其他常見的 AntiPatterns 例如 Jumble (雜亂)：軟體元件互相呼叫，其間的關係糾纏混亂，解決的方法之一是遵循多層式架構的設計規範。Vendor Lock-in：應用程式直接呼叫外購軟體元件的功能，使得應用程式高度倚賴此外購軟體，其解決方式是跟據需求設計一層介面與外購軟體溝通，應用程式即可得到較高的獨立性。
管理的 AntiPatterns
Management AntiPattern 的典型是 Project MisManagement (不良的專案管理)：根本原因通常是對專案的不關心，因而忽略了適度地規劃、控制與檢查等等專案成功的必要因素。其他的 AntiPatterns 例如 Analysis Paralysis (分析癱瘓)：系統分析師為求完美或過度仔細而延誤規格確立，擠壓後續工作的時程，其解決方案是採用遞增式開發流程 (Incremental & Iterative development process)。Viewgraph Engineering：開發人員被製作圖表及文件的工作延誤時程，原因通常是開發人員使用不當的工具，解決的方法則是設法取得適當的工具。
謹慎應用 AntiPatterns
應用 AntiPatterns 時必須注意一些狀況以避免反效果，首先要注意的是指出組織或程式的 AntiPatterns 可能偒及他人，並引起互相指責的情事，所以要把 AntiPattern 融入軟體開發流程，使之順利成為改善品質的工作技巧。其次是遵循『如果沒壞就不要修理』原則，不要為了追求技術完美而冒然動手。如果需要進行改善，則應妥善規劃，並避免同一時間處理多個 AntiPatterns。
結論
Design Patterns 與 AntiPatterns 是相輔相成的技術，Design Patterns 是解決問題的正確模式，而 AntiPatterns 則是導致失敗的錯誤方法，所以我們使用 Design Patterns 開發軟體，使用 AntiPatterns 提醒我們避開陷阱。但是環境或技術的變遷，現在的 Design Patterns 可能變成未來的 AntiPatterns，例如當年的結構化系統分析與設計技術便是最明顯例子。所以軟體開發人員在運用 Patterns 時，務必考慮適用的條件、範圍、及付出的成本，方能實現希望得到的效益。
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作者簡介
林耀珍為 Microsoft.NET 技術代言人，目前任職第三波資訊技術總監，歷任第三波資訊教育訓練處處長及育碁數位科技總經理。專長於資訊系統規劃及軟體開發技術，擁有 Microsoft MCSD / MCSE / MCDBA，Rational OOAD，Lotus Notes / Domino 等認證資格，並為 Microsoft.NET / Java J2EE / 物件導向系統分析設計的資深講師及多家公民營機構的 e 化顧問。
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