extreme Programming Was ist xp Wie wird heute gearbeitet? eine Einführung von Hannes Fischer Fischer Software Elfenstr Stuttgart Deutschland

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1 extreme Programming eine Einführung von Hannes Fischer Fischer Software Elfenstr Stuttgart Deutschland Copyright 2000 Hannes Fischer Was ist xp Wie wird heute gearbeitet? Ein durchgehend geplanter Ablauf xp ist eine Entwicklungsstrategie, die einen Weg und die dazu verwendeten Methoden beschreibt, um mit geringerem Aufwand bessere Software in kürzerer Zeit zu erstellen.? Marktanalyse der Kundensituation? Erteilen des Entwicklungsauftrags? Festlegen des Entwicklungsprozesses? Informationstechnische Analyse und Design? Implementierung der Ergebnisse? Entwicklung von Systemtests? Testen? Erstellen der Kundendokumentation? Auslieferung an die Kunden

2 Die Vorteile Die Vorteile Alle Aspekte sind bereits vorher bekannt? Kundensituation? Lösung der Kundenprobleme? Architektur der Software? Genaue Vorschrift zur Implementierung? genau bekannter Aufwand der Realisierung? gesicherte Qualität? alle erstellten Features werden dokumentiert? festgelegter Einführungstermin? Der Personalaufwand ist bekannt? Der Zeitaufwand ist bekannt? Der Auslieferungstermin ist bekannt? Die Kosten sind bekannt Der wirtschaftliche Erfolg des Projekts ist planbar Die Realität Die Erkenntnis... Im Gegensatz zur industriellen Fertigung von sind»hardware«die Entwicklungsprozesse sind die Risiken in bei der der Produktion Informationstechnik nicht genau nicht abschätzbar. Die Anzahl Die Anzahl der Variablen der Variablen im Entwicklungs- und Risiken ist prozess um vieles ist höher, sehr viel das größer, System das neigt System zu niegt dazu chaotischem»chaotisch Verhalten. zu werden. Entwicklungsprozesse in der Informationstechnologie sind nicht nur schwer planbar, sie sind nicht komplett beherrschbar

3 ... und die Folgen Die Probleme... Es treten zwangsläufig nicht vorhersehbare Probleme auf, die zu Verzögerungen und Verteuerungen führen und nicht selten ein IT- Projekt vor der Fertigstellung scheitern lassen.? zu ungenaue Spezifikationen? zu langsame Entwicklung? zu viele Fehler? zu teuer? zu träge um auf Änderungen zu reagieren... und die Folgen Die Folge? das Produkt entspricht nicht den Erwartungen? die Markteinführung erfolgt zu spät? die Kunden sind unzufrieden? der Kostenrahmen wird gesprengt? der Markt hat sich bereits wieder geändert Das Produkt scheitert!

4 Warum? Die Lösung Diese Probleme resultieren aus der, Entwicklungsstrategien, die bisher angewandt werden. Sie sind nicht für den heute existierenden Markt in der IT Branche entwickelt worden. Die Strategien müssen den heutigen Gegebenheiten angepaßt werden. Anforderung an eine neue Strategie? enge Kommunikation zwischen den Parteien? reduzierter Aufwand? einfache und effektive Qualitätssicherung? effektive und damit günstige Entwicklung? agil, um schnell auf Änderungen zu reagieren xp extreme Programming

5 Übersicht Abschnitt 1 Abschnitt 1: Das Problem Abschnitt 2: Die Lösung Das Problem Die 4 Variablen Kosten? Kosten? Zeit? Qualität? Umfang Die Finanzierung des Projekts muß gesichert sein. Mit einem zu geringen Budget können die Probleme nicht gelöst werden. Bei einem Zuviel an Geld wird leicht das Ziel aus den Augen verloren.

6 Zeit Qualität Zuwenig Zeit hat einen negativen Einfluß auf die Qualität. Zuviel Zeit verzögert die Rückmeldung. Die Qualität eines IT-Produktes steht in direktem Zusammenhang mit den Kosten und der Zeit. Hier muß ein optimale Abstimmung für jedes Projekt gefunden werden. Umfang Der Zusammenhang Der Umfang bestimmt die Faktoren Kosten, Zeit und Qualität direkt. Für eine Problemlösung sollte der geringste mögliche Umfang gewählt werden. Alle vier Variablen Kosten, Zeit, Qualität und Umfang hängen direkt voneinander ab. Diese Verhältnisse sind sehr komplex und können nicht auf eine einfache Formel gebracht werden. Um einem Projekt gut einzustellen muß ein Optimum im Zusammenspiel dieser Faktoren gefunden werden.

7 Die Änderungskosten Angenommene Änderungskosten Direkt im Zusammenhang mit den Gesamtkosten stehen die Kosten von Änderungen im Zusammenhang mit dem Änderungszeitpunkt Zeit 0 Zeit 1 Zeit 2 Zeit 3 Zeit 4 Zeit 5 Zeit 6 Zeit 7 Zeit 8 Zeit 9 Zeit 10 Zeit 11 Reale Änderungskosten Die Auswertung Zeit 0 Zeit 1 Zeit 2 Zeit 3 Zeit 4 Zeit 5 Zeit 6 Zeit 7 Zeit 8 Zeit 9 Zeit 10 Zeit 11 Aus diesen von Kent Beck erhobenen Daten läßt sich ersehen, daß die Kosten für eine Änderung sehr schnell stabil sind und sich auch später nicht mehr stark ändern.

8 Das Ergebnis Das Ergebnis Dadurch, daß späte Änderungen nicht teurer sind, und der Umfang des Produktes klein gehalten werden soll, ergibt sich als logische Folgerung, daß nur das implementiert wird, was im Moment benötigt wird. Der Code kann ohne große Kosten immer wieder verändert und verbessert werden. Eine einmal festgelegte Vorgehensweise kann durch eine einfachere oder schnellere ersetzt werden. Die 4 Grundwerte Kommunikation? Kommunikation? Einfach? Feedback? Mut Durch eine enge Kommunikation werden alle nötigen Fragen gestellt, die beantwortet werden müssen, um alle Informationen auszutauschen.

9 Einfachheit Feedback Die einfachste Lösung eines Problems ist die beste. Wenn diese Lösung irgendwann nicht mehr ausreicht, muß sie erweitert werden, bis Sie genau die neuen Anforderungen erfüllt. Eine schnelles Feedback ist nötig damit dieses Wissen in die weitere Entwicklung einfließen kann. Das kann eine Fehlermeldung oder die schnelle Antwort auf eine Frage sein. Das zeitnahe Reagieren ist wichtig. Mut Die 5 Hauptprinzipien Mutig sollen die bereits fertigen Programmteile untersucht und wenn möglich verbessert werden. Es muß mit alten Gewohnheiten gebrochen werden, auch dies verlangt Mut.? schnelles Feedback? einfaches Denken? kleine Änderungen? Änderungen annehmen? Qualitätsarbeit

10 Schnelles Feedback Einfaches Denken Der Abstand zwischen einer Handlung und den Auswirkungen bestimmt den Lerneffekt. Nur das Notwendige implementieren. Klassische Methoden legen Wert auf Wiederverwendbarkeit und planen weit im voraus. Kleine Änderungen Änderungen annehmen Mit kleinen Änderungen werden Systeme stabil gehalten. Kleine Änderungen werden verstanden und können korrigiert werden.»die beste Strategie ist die, welche einem die meisten Möglichkeiten offen hält, während man das dringendste Problem löst.«

11 Qualitätsarbeit Die weiteren Prinzipien Das zentrale Kriterium ist die Qualität der Arbeit. Dieser Wert ist nicht frei änderbar, wie die anderen Variablen, die einen Entwicklungsprozeß bestimmen. Die Qualität muß so hoch wie möglich sein.? Lernen lehren? kleiner Anfang? Spielen um zu gewinnen? zielgerichtete Experimente? offene, ernsthafte Kommunikation? mit den»instinkten«arbeiten? erklärte Verantwortung? alles Anpassen? leicht Reisen? ehrliche Meßgrößen Die weiteren Prinzipien Die weiteren Prinzipien Lernen lehren Es werden keine Vorschriften oder Worthülsen verwendet. Der Zweck einer Tätigkeit muß gelernt und verstanden werden. Kleiner Anfang Ein kleiner Anfang, der schnell ein verwertbares Resultat liefert ist für den Kunden und das Team wichtig. Spielen um zu gewinnen Das zu tun, was getan werden muß, um gute Arbeit zu leisten. Zielgerichtete Experimente Bei jeder Entscheidung, die getroffen aber nicht getestet wird, entsteht eine potentielle Fehlerquelle. Entscheidungen sollten daher nach Experimenten getroffen werden, die alle offenen Fragen zu einer Entscheidung klären. Offene, ernsthafte Kommunikation Probleme müssen offen angesprochen werden. Kritik ist erlaubt. Die Folgen eines Fehlers müssen geklärt und die Korrektur erleichtert werden.

12 Die weiteren Prinzipien Die weiteren Prinzipien Mit den Instinkten arbeiten Mitarbeiter wollen gewinnen, lernen, mit anderen kommunizieren, sie wollen Vertrauen, sie wollen einen ordentlichen Job machen. Ein Prozeß, der diese kurzfristigen Ziele unterstützt wird auch den langfristigen Zielen eines Projektes gerecht. Erklärte Verantwortlichkeit Es ist einfacher, sich für eine Tätigkeit zu entscheiden als eine zugewiesen Pflicht zu erfüllen. Wird der Sinn einer Tätigkeit erkannt, werden auch unangenehme Pflichten freiwillig übernommen. alles Anpassen Der Prozeß muß auf das Team und die Aufgabe angepaßt werden. Er soll nicht beengen, sondern die Möglichkeit geben eine gute Arbeit zu leisten. leicht Reisen Leichte Einheiten extrahieren. Kein Beiwerk erzeugen, das nicht unbedingt zum Projekt gehört. Dazu muß man einfach arbeiten und gradlinig denken. Die weiteren Prinzipien Die Arbeit ehrliche Meßgrößen Der Zwang, einen Entwicklungsprozeß zu verfolgen und zu kontrollieren, erfordert ehrliche Meßgrößen. Wenn eine wahre Aussage erst im Projektablauf getroffen werden kann, muß dies mit einer wahrheitsgemäßen Schätzung aufgrund der bisher bekannten Werte einhergehen.? Kodieren? Testen? Zuhören? Entwerfen

13 Kodieren Testen Die Kodierung löst das Problem. Mit dem Programmcode kann etwas erklärt werden. Der Code erlaubt die Kommunikation. Der Code ist das Ziel der täglichen Arbeit. Jeder vorstellbare Test muß durchgeführt werden. Es werden nicht nur die Ergebnisse sondern auch der Weg dahin getestet. Die Test müssen automatisch ablaufen. Diese Tests geben dem Entwickler die Sicherheit richtig zu arbeiten. Zuhören Entwerfen? Entwickler wissen nicht alles.? Kunden wissen nicht alles Ist dies erkannt, können die Wissenslücken nur durch zuhören beseitigt werden. Kommunikation muß zielgerichtet sein. Die Antworten müssen gehört werden. Alle Bestandteile die kodiert werden, müssen zusammenpassen. Ein gutes Design macht dies möglich. Ein gutes Design ist einfach und vermeidet Komplexität.

14 Abschnitt 2»Planning Game«-Planungsspiel Die Lösung Software-Entwicklung ist immer eine evolutionäre Tätigkeit. Es muß entschieden werden zwischen dem, was möglich ist und dem was nötig ist. Dazu müssen die Entwickler und ihre Kunden Entscheidungen treffen. Entscheidungen Entscheidungen des Kunden Kunden Umfang Prioritäten Zusammenstellung Termin Entwickler? Schätzungen? Konsequenzen? Fortschritt? detaillierte Planung Umfang Wieviel Prozent eines großen Problems müssen gelöst werden, damit sich die Produktion einer Software rentiert? Priorität Wenn zwischen mehreren Alternativen entschieden werden muß, was ist am wichtigsten?

15 Entscheidungen des Kunden Entscheidungen des Entwicklers Zusammenstellung Was ist genug für eine neue Version und was ist zu viel? Termin Was sind wichtige Termine für das Erscheinen der Software? Schätzungen Wie lange dauert es? Konsequenzen Welche Entscheidungen wirken sich wie auf die Abschätzungen der Entwickler aus? Welche Risiken bestehen? Entscheidungen des Entwicklers Phasen des»planning Game«Prozeß Wie wird die Arbeit organisiert? Wann ist das Team produktiv? Paßt das Team in die Unternehmenskultur? detaillierte Planung Welche Kundenwünsche werden in einer Version zuerst realisiert? Können die riskantesten Teile zuerst realisiert werden? Exploration Phase Herausfinden, welche neuen Dinge das System tun könnte. Commitment Phase Entscheiden, welche Untermenge aller Möglichkeiten genutzt werden. Steering Phase Die Realität der Entwicklung steuern.

16 Planning Game - Exploration Phase Planning Game - Commitment Phase Stories schreiben Eine Story wird vom Kunden beschrieben. In der Regel werden Karteikarten dazu benutzt, auf der alle wichtigen Daten festgehalten werden. Story abschätzen Die Entwickler schätzen wie lange die Implementierung dauern kann. Wenn die Abschätzung unmöglich ist wird die Story aufgeteilt oder genauer beschrieben. Story aufteilen Wenn der Entwickler nicht die gesamte Story abschätzen kann, wird sie aufgeteilt. Das gleiche geschieht, wenn Teile der Story wichtiger sind als andere. Nach Wert sortieren Der Kunde sortiert die Stories nach Wichtigkeit für das Produkt. Nach Risiko sortieren Der Entwickler sortiert die Stories nach den Risiken, die die Entwicklung mit sich bringen kann. Entwicklungsgeschwindigkeit bestimmen Das Entwicklerteam informiert den Kunden über die echten Entwicklerstunden, die pro Monat möglich sind. Umfang bestimmen Der Kunde stellt die Karten zusammen, die die nächste Version beschreiben. Planning Game - Steering Phase Planning Game - Steering Phase Iteration Zu jeder Iteration sucht sich der Kunde die wertvollsten Stories heraus, die implementiert werden müssen. Die erste Iteration muß zu einem nutzbaren Ergebnis führen. Recovery Wenn die Entwickler ihre Geschwindigkeit überschätzt haben, wird der Kunde nach den wertvollsten Stories gefragt, die mit der neuen Geschwindigkeit implementiert werden können. New Story Wenn der Kunde eine neue Story gefunden hat, die implementiert werden muß, wird sie von den Entwicklern geschätzt, und es werden gleichwertige Stories mit der neuen ausgetauscht. Reestimate Wenn der Entwicklungsplan aufgrund neuer Erkenntnisse hinfällig ist, wird eine neue Abschätzung durchgeführt.

17 Phasen der»iteration Planning«Iteration Planning - Exploration Phase Exploration Phase Die Entwickler zerteilen die Kundenstories in Tasks, die Entwickleraufgaben. Diese Entwickleraufgaben werden wie die Stories in einem mehrstufigen Prozeß optimiert. Commiment Phase In dieser Phase werden die Stories von einzelnen Entwicklern übernommen und mit einer eigenen Zeitschätzung versehen. Steering Phase Hier findet die eigentliche Kodierung statt. Die Entwickler melden Ihren Fortschritt und eine eventuelle Über- oder Unterlastung wird festgestellt. Aufgabe schreiben Der Entwickler erarbeitet sich aus der Kundenstory mehrere Programmieraufgaben, die ausgeführt werden sollen. Dabei wird die benötigte Zeit abgeschätzt. Aufgabe aufteilen Läst sich die Zeit nicht schätzen oder sind die Aufgaben zu groß, (sie dauern länger als ein paar Tage) wird die Aufgabe in Teilaufgaben zerteilt. Aufgaben zusammenfassen Sind Aufgaben ähnlich oder sehr schnell zu realisieren, werden sie zusammengefaßt. Iteration Planning - Commitment Phase Iteration Planning - Steering Phase Aufgabe heraussuchen Jeder Entwickler sucht sich seine Aufgabe selbst.»load Factor«setzen Der»Load Factor«ist der Faktor mit dem die reale Programmierzeit multipliziert werden muß um dafür benötigte Arbeitszeit zu bestimmen. Die ist ein persönlicher Wert jedes Entwicklers. Balancing Die Benötigte Zeit für Aufgaben jedes Entwickler wird aufsummiert und die Arbeitszeit dafür bestimmt. Die Aufgaben werden bei Über- oder Unterlastung neu verteilt. Aufgabe implementieren Ein Entwickler nimmt sich eine Aufgabe, sucht seinen Partner, implementiert die Aufgabe, testet sie und integriert sie in das Gesamtsystem. Fortschritt aufzeichnen Alle 2 oder 3 Tage wird die bisher benötigte Zeit abgefragt und die noch verbleibende Zeit bestimmt.

18 Iteration Planning - Steering Phase Iteration Planning - Steering Phase Recovery Wenn ein Entwickler überlastet ist, können folgende Punkte helfen: Umfang einer Aufgaben reduzieren. den Kunden fragen, ob der Umfang einiger Stories verkleinert werden kann. Unwichtige Aufgaben zurückstellen besser Hilfe bekommen den Kunden Fragen, ob einige Stories erst in der nächsten Version kommen können Story überprüfen Wenn alle zugehörigen Aufgaben durchgeführt sind, wird die Story überprüft, ob sie mit den realisierten Aufgaben läuft. Planning Game - Iteration Planning Die Werkzeuge von xp Planning Game das Team übernimmt die gemeinsame Verantwortung für alle Stories. Iteration Planning Der Entwickler entscheidet sich erst für eine Aufgabe und bestimmt dann die benötigte Zeit. Nicht alle implementierten Aufgaben sind einer Story zugeordnet. Diese Aufgaben müssen identifiziert werden.? Kleine Releases? Metaphore? einfaches Design? Testen? Pair Programming? kein Codebesitz? tägliche Integration? keine Überstunden? Kundenmitarbeiter im Projekt? gültige Kodierungs-Richtlinien

19 Kleine Releases Vorgaben Jede Version sollte so klein wie möglich sein ohne dabei sinnlos zu werden. Jedes Projekt hat eine globale Vorgabe, die erfüllt werden muß. Sie ist mehr oder weniger eine bildliche Beschreibung des Produktes. Diese Vorgabe ersetzt das, was in anderen Prozessen die Architektur ist Sie ist das, was die großen Teile miteinander verbindet. Einfaches Design Testen Für ein einfaches Design gelten folgende Regeln:? jeder Test wird bestanden? keine doppelte Logik? erfüllt alle Erwartungen des Programmierers? hat die geringste Anzahl von Klassen und Methoden Alles was sich nicht automatisch Testen läßt, existiert nicht! Nur durch integrierte Tests für alle Geschäftsvorfälle wird ein Programm änderbar und kann weiter entwickelt werden.

20 Pair Programming Pair Programming Alles was entwickelt wird, wird von zwei Personen bearbeitet, dem Entwickler und seinem Partner, der die Arbeit kritisch überwacht:? wird es so funktionieren?? welche Tests funktionieren so nicht? kann es einfacher gemacht werden Die Zusammensetzung der Paare ist dynamisch und wird immer wieder neu geregelt. Sie wirkt sich nicht auf die Zuständigkeit eines Teammitgliedes für seine Programmteile aus, aber die unterschiedlichen Erfahrungen der Entwickler bieten sich für fachlich orientierte Zusammenarbeit an. Gemeinsamer Codebesitz Kontinuierliche Integration Jeder darf jeden Code ändern, wenn er fehlerhaft ist oder verbessert werden kann. Durch die gemeinsamen Richtlinien wird bald keiner mehr den ursprünglichen Autor erkennen. Jeden Tag wird das komplette Projekt auf den dafür bestimmten Maschinen neu gebaut. Danach werden alle Tests absolviert und die eventuell auftretenden Fehler beseitigt. Erst nach dieser Tätigkeit ist die Entwicklung für diesen Tag fertig.

21 40-Stunden Woche Kundenmitarbeiter im Projekt Es werden keine Überstunden gemacht. Ist die Abschätzung korrekt, kann in der geplanten Zeit der Teilabschnitt realisiert werden. Überstunden sind ein deutliches Zeichen für bestehende Probleme. Um schnell alle anfallenden Fragen zu klären, wird dem Projekt ein Mitarbeiter des Kunden zugeteilt, der das Umfeld des zu entwickelnden Programmes kennt. Richtlinien Management Da jeder in allen Teilen des Codes ändern darf, sind Richtlinien nötig, die das Aussehen und die Methode der Codierung einheitlich regeln. Sie müssen von allen Teammitgliedern freiwillig akzeptiert werden. XP für Manager

22 Management Strategie Hilfen für den Manager Der größte Fehler, den ein Manager machen kann, ist es in alte, nicht funktionierende Mechanismen und Strategien zurückzufallen. Die xp Methoden helfen dagegen. Erklärte Verantwortlichkeit Der Manager soll zeigen was getan werden muß. Er soll nicht die Arbeit verteilen. Qualitätsarbeit Die Zusammenarbeit ist von Vertrauen geprägt. Der Manager kann helfen eine noch bessere Arbeit zu leisten. Hilfen für den Manager Hilfen für den Manager Kleine Änderungen Der Manager führt andauernd. Er ist nicht auf die Vorgabe am Anfang eines Projekts beschränkt. Alles Anpassen Es ist die Aufgabe des Managers den Einsatz von xp zu beaufsichtigen und Unterschiede zwischen neuer und alter Methode zu überbrücken und die entstandenen Konflikte zu lösen. leicht Reisen Es werden keine»großen«entscheidungen verlangt. Alles was zu tun ist, kann in kurzer Zeit erledigt werden. ehrliche Meßgrößen Die Überwachung soll auf realistischen Werten beruhen. In Sekunden kann kein Projektfortschritt ausgedrückt werden.

23 Tracking Coaching Tracking ist die zweite Managementkomponente im xp Prozeß. Das Tracking vergleicht die Planung mit den real erreichten Werten und verbessert im nächsten Planungsspiel die Abschätzung der benötigten Zeiten für die Implementierung der Kundenwünsche. Der Coach hat nach dem Manager die wichtigste Funktion im Team. Während der Manager das Team nach außen hin vertritt, regelt der Coach die Beziehungen im inneren. Coaching Coaching Seine Aufgaben sind:? Partner für den Entwickler? Hilfe für den Neueinsteiger im Team? Langfristige Neuorganisationen erkennen? Kurzfristige Neuorganisationen anstoßen? Programmierern mit eigenem Wissen helfen? xp in den oberen Management Ebenen erklären Weitere wichtige Tätigkeiten sind:? Spielzeuge beschaffen? Essen beschaffen Die Entwickler freuen sich über kleine Spielzeuge, die ihnen die Arbeit»versüßen«. Damit wird die Kommunikationszone auf Dauer interessant gehalten.

24 ... die Gummibärchen Intervention Nicht immer läuft alles planmäßig. In diesem Fall muß der Manager manchmal auch unliebsame Entscheidungen treffen :? Personalentscheidungen? Prozeßänderungen? Projektende Räume Verfügung über die Räume? Großraumbüros? Besprechungstisch? Entwicklerarbeitsplätze? Integrationsarbeitsplätze? eventuell zusätzliche private Arbeitsplätze? Kommunaler Bereich Das xp Team beansprucht die volle Kontrolle über die Räumlichkeiten. Die Platzaufteilung wird oft geändert und optimiert werden, bis die Arbeitsumgebung stimmt.

25 Rechner Verfügung über die Rechner Ein xp Team benötigt schnelle Rechner. Da täglich integriert werden soll und die gesamte Codebasis im Zugriff jedes Entwicklers stehen muß, werden besondere Anforderungen an Netzwert und Server gestellt. Um ein optimales Arbeitsergebnis zu erreichen, darf der Entwickler keiner Einschränkung unterworfen sein. Er braucht vollen Zugriff auf seine Ressourcen. Impressum Impressum Dieser Vortrag kann im Internet unter herunter geladen werden. Er liegt als Star-Office und als Microsoft-Office Dokument vor. Bitte beachten Sie die Copyrights. Der Autor ist unter folgender Adresse erreichbar: Hannes Fischer Fischer Software Elfenstr Stuttgart Tel.: Fax.:

26 Ende

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