Yazılım mühendisliği

Tek başına 200 satırlık bir betik yazmak programlamadır; 50 kişilik bir ekibin yıllarca milyonlarca satır kod geliştirmesi, test etmesi ve hiçbir şeyi bozmadan her hafta güncelleme yayımlaması ise yazılım mühendisliğidir. Buradaki asıl zorluk algoritmalar değil; karmaşıklık, değişen gereksinimler ve insanlar arası iletişimdir. Bu derste profesyonel ekiplerin bu sorunları nasıl yönettiğini öğreneceğiz.

Yaşam döngüsü: şelaleden çevik yöntemlere

1. 1
   Gereksinimler

   Sistem ne yapmalı (işlevsel) ve ne kadar iyi yapmalı (hız, güvenlik — işlevsel olmayan)?

2. 2
   Tasarım

   Mimari, modüller, veri tabanı, arayüzler.

3. 3
   Gerçekleştirme

   Kod yazma, kod incelemesi, sürüm denetimi.

4. 4
   Test

   Birim, entegrasyon, sistem ve kabul testleri.

5. 5
   Dağıtım ve bakım

   Yayın, izleme, hata düzeltme ve yeni gereksinimler; bir sistemin ömrünün en uzun kısmı.

2001 tarihli Çevik Manifesto, çalışan yazılımı, müşteriyle iş birliğini ve değişime hazır olmayı öne çıkarır. En popüler çevik çerçeve Scrum'dır. Üç rolü vardır: Product Owner (ürün sahibi; Product Backlog'u ve öncelikleri yönetir), Scrum Master (sürece yardım eder, engelleri kaldırır) ve Developers (işi yapan ekip). İş sprintlerle, yani en fazla bir ay süren sabit dönemlerle yürür: Sprint Planning, her gün 15 dakikalık Daily Scrum, sonunda Sprint Review (sonucun gösterilmesi) ve Retrospective (sürecin iyileştirilmesi).

Git ile sürüm denetimi

Git dağıtık bir sürüm denetim sistemidir: her geliştiricinin bilgisayarında tüm geçmişi içeren eksiksiz bir depo bulunur. Commit, projenin bir “anlık görüntüsüdür” (değişiklikler, yazar, zaman, açıklama); commit'ler bir zincir oluşturur ve her biri bir hash ile adlandırılır. Dal (branch), bir commit'e işaret eden hareketli bir işaretçidir: yeni bir özelliği ayrı bir dalda yapar, hazır olunca pull request ile incelemeye gönderir ve ana dala birleştirirsin (merge).

git switch -c feature/login          # create and switch to a new branch
git add login.py
git commit -m 'Validate the login form'
git push -u origin feature/login     # then open a pull request

git switch main
git pull                             # get the reviewed and merged work
git revert 3f2a9c1                   # safely undo a bad pushed commit

Test

def is_leap(year):
    return year % 4 == 0 and (year % 100 != 0 or year % 400 == 0)

def buggy_is_leap(year):
    return year % 4 == 0

cases = {2024: True, 2023: False, 1900: False, 2000: True}

def run_tests(func):
    failed = [y for y, expected in cases.items() if func(y) != expected]
    return 'all passed' if not failed else 'FAILED for ' + str(failed)

print('is_leap:', run_tests(is_leap))
print('buggy_is_leap:', run_tests(buggy_is_leap))

is_leap: all passed
buggy_is_leap: FAILED for [1900]

SOLID ve kod incelemesi

from abc import ABC, abstractmethod

class Discount(ABC):
    @abstractmethod
    def apply(self, price): ...

class NoDiscount(Discount):
    def apply(self, price):
        return price

class Percent(Discount):
    def __init__(self, p):
        self.p = p
    def apply(self, price):
        return round(price * (1 - self.p / 100), 2)

class StudentCard(Discount):
    def apply(self, price):
        return max(price - 5, 0)

def checkout(price, discount: Discount):
    return discount.apply(price)

for d in [NoDiscount(), Percent(20), StudentCard()]:
    print(type(d).__name__, checkout(50, d))

NoDiscount 50
Percent 40.0
StudentCard 45

Kod incelemesi (code review), bir değişikliğin ana dala girmeden önce başka bir geliştirici tarafından denetlenmesidir. İnceleyen kişi doğruluğa, testlere, okunabilirliğe, güvenliğe ve tasarıma bakar; biçim ise otomatik araçlarla (linter, biçimlendirici) denetlenmelidir. İnceleme hataları yakalamanın yanı sıra bilgiyi ekibe yayar: sistemin her parçasını en az iki kişi bilir. Küçük pull request'ler (birkaç yüz satırdan az) daha dikkatli okunur.