ISIS. beleuchten, was sich bisher im Dunkeln verbarg verbessern, was bisher im Argen lag

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Marcus Giese
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1 ISIS beleuchten, was sich bisher im Dunkeln verbarg verbessern, was bisher im Argen lag

2 Inhalt Was ist Softwarequalität Was ist ISIS Die Philosophie dahinter Die Innovation Werkzeuge Projektlogbuch Sotograph BugCollector Clover Maßnahmen zur Prozessoptimierung Voraussetzungen für den sinnvollen Einsatz Die Wirkung Seite 2

Projektlogbuch Sotograph BugCollector Clover Maßnahmen zur

3 Was ist Softwarequalität Die Qualität eines Softwaresystems besteht aus der Äußeren Qualität: der Funktionalität, der Korrektheit, der Bedienbarkeit, der Performanz (Sicht des Benutzers) Inneren Qualität: Verständlichkeit, Wartungs-, Erweiterungs- und Änderungsfreundlichkeit (Sicht des Entwicklers) Üblicherweise liegt der Fokus auf der äußeren Qualität, die innere Qualität wird sträflich vernachlässigt Wesentliche Ursache für die Softwarekrise Hohe Kosten bei Änderungen/Erweiterungen Die Qualität eines Softwaresystems resultiert aus der Qualität des Entwicklungsprozesses Seite 3

(Sicht des Entwicklers) Üblicherweise liegt der Fokus auf der äußeren Qualität, die innere Qualität wird sträflich vernachlässigt Wesentliche

4 Was ist ISIS eine Erfolgsgeschichte ISIS ist eine agile Methode zur Steuerung und Optimierung der Prozessund Softwarequalität Wurde von andrena auf Basis langjähriger Prozesserfahrungen 2006 konzipiert Wurde Anfang 2007 in einem Pilotprojekt eingesetzt, optimiert und evaluiert Aufgrund des großen Erfolges hat andrena mittlerweile ISIS in allen internen Projekte eingeführt Seite 4

2006 konzipiert Wurde Anfang 2007 in einem Pilotprojekt eingesetzt, optimiert und evaluiert

5 ISIS: Die Philosophie dahinter Unser Ziel: Software von angemessener Qualität bei gleichzeitig hoher Produktivität erzeugen Softwarequalität ist eine Ganzheit: innere und äußere Aspekte bedingen einander Die Messung der Softwarequalität muss daher auf Indikatoren für beide Teile beruhen Seite 5

ist eine Ganzheit: innere und äußere Aspekte bedingen einander Die

6 ISIS: Die Innovation ISIS ist ein Vorgehensmodell aus der Verfahrenstechnik (Betrieb von Durchflussreaktoren) übertragen auf die Softwareproduktion: Definition von Indikatoren für die Prozess- und Produktqualität Definition einer angemessenen Produktqualität als Zielgröße Regelmäßige Messung der Qualität, Feedback in den Prozess Optimierung des Prozesses bis die Zielgröße stabil erreicht ist Primärer Fokus auf qualitätsverbessernden Maßnahmen Optimierung des Prozesses unter Halten der Zielgröße Primärer Fokus auf produktivitätsverbessernden Maßnahmen Stabiler Betrieb des Prozesses, Detailoptimierung Primärer Fokus auf Stabilität Seite 6

den Prozess Optimierung des Prozesses bis die Zielgröße stabil erreicht ist Primärer Fokus auf qualitätsverbessernden Maßnahmen Optimierung des Prozesses unter

7 ISIS: Werkzeuge ProjektLogbuch (andrena Eigenentwicklung) Zentrales Instrument Integration, Verdichtung, Visualisierung, Historisierung Integration von Sotograph: Bei Erfassung eines Messpunkts werden die Softwaremetriken automatisch aus der Sotograph-DB geladen Sotograph (Lizenz) Automatisierte statische Analyse, Historisierung, Deltafunktion Manuelle Identifizierung und Behebung von Schwachstellen BugCollector (andrena Eigenentwicklung) Erfassung und Historisierung der Programmierfehler Clover (Lizenz) Messung der mittleren Testabdeckung Identifizierung von lokalen Defiziten (Klassen- und Methodenebene) Seite 7

Analyse, Historisierung, Deltafunktion Manuelle Identifizierung und Behebung von Schwachstellen BugCollector (andrena Eigenentwicklung) Erfassung und

8 ProjektLogbuch: Indikatormetriken Kundenzufriedenheit 17 % Anzahl der Programmierfehler 15 % Schätzabweichung 11 % Testabdeckung 13 % PackageCycles 11 % Cyclomatic Complexity (Anzahl Methoden >5) 10 % Average Component Dependency 9 % Klassen größer 20 Methoden 6 % Methoden größer 15 LOC 6 % Compiler Warnungen 2 % Seite 8

% Cyclomatic Complexity (Anzahl Methoden >5) 10 % Average Component Dependency 9

9 ProjektLogbuch: SQI und PQI Softwaremetriken werden verdichtet zum Softwarequalitätsindex (SQI) als zentrales Maß für die Qualität des Softwaresystems Prozessmetriken und Softwaremetriken werden verdichtet zum Prozessqualitätsindex (PQI) als zentrales Maß für die Qualität des Prozesses Publikation des Projektlogbuchs gegenüber Auftraggeber Management bedeutet transparente Produktion Wichtig: Metriken sind nur eine beschränkte Sicht auf das Ganze Seite 9

Prozessqualitätsindex (PQI) als zentrales Maß für die Qualität des Prozesses Publikation des Projektlogbuchs

10 Seite 10 Projektlogbuch: Beispiel aus der Produktion

11 Sotograph Steht für Software Tomographie Professionelles Werkzeug zur statischen Codeanalyse Nach unserer Erfahrung das mächtigste und stabilste Tool auf dem Markt Wertvoll für die manuelle Sichtung des Codes und zur Kontrolle von Änderungen über Delta-Analyse Einsatz Review-Situation Kontinuierliches Messen von Qualität Seite 11

Wertvoll für die manuelle Sichtung des Codes und zur Kontrolle von Änderungen über

12 Vergleich Tools zur statischen Codeanalyse Historisierung Architektur Code- Duplikation Usability Reporting Axivion - - Lattix - - SonarJ Sotograph Datenbank/ Delta (!) Web- Interface Seite 12

13 Statische Analyse Metriken in Qualitäts- Modellen, Visualisierung von Abhängigkeiten Sotograph Sotograph: Komponenten Sotoarc Sotoarc Developer Eclipse-Plugin für Java Architekturprüfung, kein Repository-Zugriff Architekturanalysen Module, private Module (!) Virtuelle Refactorings Zyklenanalyse Plattform mit Repository Datenverwaltung, Batchbetrieb/ Automatisierung Java, C#, C Seite 13 Sotoplatform Sotoreport Sotoweb Qualitätsmonitoring tsmonitoring Web-Zugriff auf Metriken Trendanzeige bis auf Detailebene Qualitäts ts-reports Übersicht, Trend für relevante Qualitätsaspekte, konfigurierbar

) Virtuelle Refactorings Zyklenanalyse Plattform mit Repository Datenverwaltung, Batchbetrieb/ Automatisierung Java, C#, C Seite 13 Sotoplatform

14 Sotograph: Funktionsweise Projektlogbuch Sotograph Quellcode/ Kompilat Artefakte Extraktion DB Metrikwerte per SQL Seite 14

15 Sotograph: Werkzeuge Definition von Architektur-/ Subsystemmodell Metrikanalyse ModelScope MetricScope Analyse Beziehungen zwischen Artefakten XrefScope Sotograph GraphScope Visualisierung TrendMetricScope QueryScope Metrikvergleich verschiedener Versionen des Systems Anwendung definierter Metriken auf Artefakte Seite 15

Sotograph GraphScope Visualisierung TrendMetricScope QueryScope Metrikvergleich

16 Sotograph: Funktionalität Statische Codeanalyse Metriken Zyklenanalyse Code-Duplikation Trendanalyse mit Delta-Funktion Architektur: Analyse, Definition, Prüfung Automatisierung: Einbindung in Build-Prozesse Visualisierung Reporting via Web, konfigurierbar Seite 16

Architektur: Analyse, Definition, Prüfung Automatisierung:

17 BugCollector Zweck: Sammeln und Analysieren von Programmierfehlern (Bugs), um aus ihnen zu lernen. Vermeidung von Verdrängung Definition Bug: von der Spezifikation abweichendes Verhalten in Code, der vom Entwicklungsteam als fertiggestellt und qualitätsgesichert freigegeben wurde Keine individuelle Zuordnung von Fehlern Erkenntnisse aus unserem Projekt: häufig Fehler bei alleiniger Programmierung und/oder fehlenden automatisierten Tests Unabdingbare Voraussetzung für sinnvollen Einsatz: lernorientierte Fehlerkultur Seite 17

fertiggestellt und qualitätsgesichert freigegeben wurde Keine individuelle Zuordnung von Fehlern Erkenntnisse aus unserem Projekt:

18 Seite 18 BugCollector: Beispiel aus der Produktion

19 ISIS: Maßnahmen zur Prozessoptimierung Verbesserung der Anforderungsanalyse Verbesserung der Planung Verbesserung der Schätzmethode Konsequente pragmatische Anwendung von XP-Techniken Pair Programming, falls nicht möglich Code Review Automatisierte Tests Refactoring Manuelle Entwicklertests als Ergänzung zu automatisierten Tests Konsequente Automatisierung Strukturierung der Produktionskette Seite 19

falls nicht möglich Code Review Automatisierte Tests Refactoring Manuelle Entwicklertests als

20 ISIS: Voraussetzungen Die Prozessoptimierung setzt in Teilen des Teams Erfahrungen zu sauberer objektorientierter Programmierung XP-Techniken Automatisierung voraus Es muss ein Mechanismus existieren, der die Zirkulation und Verbreitung von Wissen im Team gewährleistet (z. B. Pairprogramming) Für die Beherrschung der Werkzeuge Sotograph und Clover ist Spezialwissen erforderlich Unabdingbare Voraussetzung ist eine lernorientierte Fehlerkultur Seite 20

Verbreitung von Wissen im Team gewährleistet (z. B.

21 ISIS: die Wirkung Die Einführung von ISIS initiiert im Entwicklungsteam eine intensive Diskussion über Softwarequalität, Metriken, Produktionsprozesse und schafft Qualitätsbewusstsein Falls sich Werte verschlechtern, werden sofort Konsequenzen gezogen Transparente Produktion Schafft Vertrauen bei Auftraggeber und Management Führt zu einer Verstetigung der Produktion In allen Projekten hat sich nach Einführung von ISIS die Codequalität deutlich verbessert ISIS macht Spaß, erzeugt hohes Selbstvertrauen, Motivation, Kreativität Seite 21

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