Qualitätsmanagement im Projekt

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1 Software-Engineering Qualitätsmanagement im Projekt Vorlesung im Wintersemester 2008/2009 Fakultät Wirtschaftsinformatik Klaus Mairon, M.Sc.

2 Inhalte Messen und Bewerten: Metriken in der Qualitätssicherung Testen: Arten der Testdurchführung im Projekt Organisation: Qualitätssicherung im Projekt 2

3 Metriken in der Qualitätssicherung Metriken Measurement = Die quantitative Zählung observierbarer Daten, z.b. die Anzahl der Methoden einer Schnittstelle. Metrik = Eine Metrik dient dazu, Ergebnisse verschiedener Measurements zu kombinieren bzw. zu vergleichen. - Z.B. die Zeit zur Entwicklung einer komponenten-basierten Lösung im Vergleich zur prozedural entwickelten Lösung. - Bewertung von Design / Programmierung über Kennzahlen Problem: Die Definition von Grenzwerten und die Bewertung der ermittelten Werte ist schwierig. Welcher Wert ist ausreichend gut? Welche Wertveränderung wird durch eine Maßnahme erreicht? 3

4 Metriken in der Qualitätssicherung Beispiele für Metriken Method Length (in Java max. 100 Zeilen Quellcode) Lines of Code (LOC) Document Ratio (Verhältnis von Quellcode zu Dokumentation) Cyclomatic Complexity (Anzahl möglicher Pfade durch eine Methode) Schachtelungstiefe (von Schleifen, if-anweisungen; i.d.r. max 5 Ebenen) 4

5 Metriken in der Qualitätssicherung Beispiele für Metriken (Forts.) JDepend (Quelle: JDepend bewertet die Abstraktheit und (In-)Stabilität eines Pakets und deren Verhältnis zueinander. Abstraktheit: A = Na / N (0 = konkretes Paket, 1 = abstraktes Paket) Na = Anzahl abstrakter Klassen eines Pakets N = Anzahl aller Klassen eines Pakets Instabilität: I = Ce / (Ca + Ce) (0 = stabiles Paket, 1 = instabiles Paket) Ce = efferent coupling (= Anzahl Pakete, von denen die Klassen des Pakets abhängig sind; Unabhängigkeit des Pakets) Ca = afferent coupling (= Anzahl Pakete, die von Klassen dieses Pakets abhängen; Verantwortlichkeit des Pakets) 5

6 Metriken in der Qualitätssicherung Beispiele für Metriken (Forts.) JDepend (Forts.) Distanz: D = A + I 1 A (0,1) Main-Sequence D (1,0) I Pakete nahe der Main-Sequence sind ausgewogen in Bezug auf Abstraktheit und Stabilität (gute Balance / Ausgewogenheit). 6

7 Measurement in der Qualitätssicherung Wie kann die Ermittlung von Kennzahlen bei der Qualitätssicherung unterstützen? Auf Basis von Metriken können Übersichten und Vergleiche erstellt werden. Ergebnisse können dazu beitragen, dass - Aufwandschätzungen realistischer werden - Kosten reduziert werden - das Projekt- und Risikomanagement vereinfacht wird. 7

8 Measurement in der Qualitätssicherung (Forts.) Mögliche Messwerte / Kennzahlen: Vor der Messung sollten die Komponenten in Kategorien eingeteilt werden: - Neu erstellte Komponenten - Veränderte Komponenten - Wiederverwendete Komponenten - Gekaufte Komponenten Mögliche quantitative Untersuchungen: - Anzahl LOC je Komponente - Aufwand zur Erstellung einer Komponente - Anzahl CR s zu einer Komponente - Anzahl Fehler zu einer Komponente - Anzahl der Aufrufe einer Operation je Zeiteinheit (zur Laufzeit) - Antwortzeit eines Dienstes - Kosten je Komponente 8

9 Measurement in der Qualitätssicherung (Forts.) Messwerte/Kennzahlen können Aussagen liefern über - die Qualität der Komponente - die Produktivität des Entwicklerteams - die Produkt-Stabilität - die Performance der Komponente - die Effizienz der Wiederverwendung 9

10 Testarten im Projekt Statische Tests (= Tests ohne Ausführung) - Es werden die Ergebnisse des Softwareentwicklungsprozesses einem Review unterzogen. - Statische Analyse von Quellcode, Spezifikationen, Konzepten, - Finden von Fehlerzuständen - Grundidee: Prävention, d.h. Fehler so früh wie möglich finden Dynamische Tests (= Tests mit Ausführung) - Die Ergebnisse des Softwareentwicklungsprozesses werden ausgeführt und ihre Funktionalität gegen ihre Spezifikation geprüft. - Finden von Fehlerwirkungen - Ziel: Nachweis der Erfüllung der festgelegten Anforderungen und Aufdeckung von eventuellen Abweichungen und Fehlerwirkungen. - Systematisch Erstellung von Testfällen durch: - Blackbox-Verfahren - Whitebox-Verfahren 10

11 Testarten im Projekt (Forts.) Unit-Test - Auf der Ebene einzelner Klassen (evtl. aber auch Komponenten) - Unit-Tests werden von den Entwicklern durchgeführt (Entwicklertest) Integrationstest - Integrationstests testen das Zusammenspiel der Komponenten - Durchführung von - Usability-Tests (Test der Nutzbarkeit) - Funktionstests (Test der Methoden) - Szenario-Tests (Test von Business-Szenarien) Systemtest - System als Ganzes in seiner Laufzeitumgebung testen. - Durchführung von: - Last-Tests (das System und seine Performance unter Lastverhalten testen) - Nutzer-Tests (verschiedene Arten von Nutzern testen unterschiedliche Szenarien) - Worst Case Tests (Ausfall einer Komponente, eines Systems oder Servers) 11

12 Qualitätssicherung im Projekt Organisatorische Prozesse Richtlinien / Maßnahmen / Vorgehen (z.b. QM/QS-Handbuch) Unterstützende organisatorische Struktur (z.b. QS-Beauftragter) 12