Qualitätssicherung in der Praxis der Softwareerstellung

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Lioba Bruhn
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1 Thomas Kugel Qualitätssicherung in der Praxis der Softwareerstellung Dresden Quality Quality for for Success Success

2 Inhalt Die SQS AG Einführung / Motivation Aufwandsschätzung Testorganisation (Testberg) Entwicklertest statische Analyse dynamische Analyse Testteam Zusammenfassung und Ausblick Folie 2

3 Die SQS AG Unternehmenszentrale: Köln Dienstsitze: Berlin, Hannover, München, Münster, Stuttgart Büros: Frankfurt, Hamburg Edinburgh Norwich Woking (London) Zaltbommel Beteiligungen und Tochtergesellschaften in: Bilbao (E) London (UK) Wien (A) Zaltbommel (NL) Las Arenas (Bilbao) Madrid Barcelona Köln Wien Folie 3

Zaltbommel Beteiligungen und Tochtergesellschaften in: Bilbao (E) London (UK)

4 Mitarbeiter (per ) (Plan) ab 1998 SQS-Gruppe Folie 4

130 87 100 100 73 50 16 3 0 1982 1989 1993 1994 1995

5 Kundenliste (Auszug) Folie 5

6 Fehlerhafte Software produziert Kosten SW-Fehler pro Jahr in Deutschland verursachen Kosten in Höhe von 165 Milliarden DM (Studie von Lot-Consulting bei 922 dt. Unternehmen) Produktivitätsverlust aufgrund stillstehender Computer kostet 137 Milliarden DM (Handelsblatt) Großteil der Fehler tritt bereits in der SW-Entwicklungsphase auf! Wir brauchen zukünftig noch höhere Qualität - und das in immer kürzerer Zeit! Folie 6

Unternehmen) Produktivitätsverlust aufgrund stillstehender Computer kostet 137 Milliarden DM

7 Einführung: Definition von Qualität Gesamtheit von Eigenschaften und Merkmalen eines Produktes oder einer Tätigkeit, die sich auf die Eignung zur Erfüllung gegebener Erfordernisse beziehen. Die Erfordernisse ergeben sich aus dem Verwendungszweck des Produktes oder dem Ziel der Tätigkeit, unter Berücksichtigung der Realisierungsmöglichkeiten. Qualitätsmerkmale (Beispiele) Korrektheit Performance Kosten Wartbarkeit Usability /DNA80,DIN 55350,Teil 11 Folie 7

Die Erfordernisse ergeben sich aus dem Verwendungszweck des Produktes oder dem Ziel der Tätigkeit, unter

8 Einführung: Bedeutung von Qualität für SW-Produkte Qualität ist für den Endkunden sichtbar Technologiebedingt steigen die Fehlerrisiken, aber auch die Fehlerkosten drastisch an Höhere Fehleranfälligkeit durch steigendende Komplexität der Entwicklungsaufgaben durchgängige DV-Unterstützung von Geschäftsprozessen zunehmende Vernetzung von Anwendungen In Banken und Versicherungen basieren schon 80 Prozent der Wertschöpfung auf software-basierten Prozessen! Folie 8

Komplexität der Entwicklungsaufgaben durchgängige DV-Unterstützung von Geschäftsprozessen zunehmende Vernetzung von

9 Kategorisierung der QS- Maßnahmen Maßnahmen der Software- Qualitätssicherung werden differenziert nach: konstruktive Qualitätssicherungsmaßnahmen Fehlervermeidungsstrategien analytische Qualitätssicherungsmaßnahmen Fehlerfindungsstrategien statisches Testen dynamisches Testen Folie 9

Qualitätssicherungsmaßnahmen Fehlervermeidungsstrategien analytische

10 Einführung: Ziele und Zielkonflikte Qualität Kosten Folie 10 Fatal Error in Modul 2 Fatal Error in Modul 3 Fatal Error in Modul 8 Fatal Error in Modul 9 Funktionsumfang Zeit

11 Sparen durch (S)QS! A u f w ä n d e Bis zum Ende der Realisierung ist unsystematische QS billiger! Investition in Qualität Roll-out out? schlechte Qualität gute Qualität Return on Investment geplante Qualität Analyse Design Realisierung Systemintegration Einführung Abschluß Folie 11

12 Aufwandsschätzung Wieviel % vom eigenen Gesamtprojektaufwand würden Sie in den Test investieren? Aufwand im Mittel In einem Neuentwicklungsvorhaben (Eigenrealisierung) 33% In einem Neuentwicklungsvorhaben (Fremdrealisierung) 50% In der Produktwartung In einem Projekt zur Einführung einer Standardsoftware 67% 75% Folie 12

Aufwand im Mittel In einem Neuentwicklungsvorhaben (Eigenrealisierung) 33% In

13 Testorganisation / Testberg Verbundtest Testaufgabe Anwendungstest Funktionstest Entwicklertest Systemtest Systemtest Techn.. Integrationstest Modultest parallel zu den übrigen Teststufen (Geschäftsprozesse) Bildung Redundanz Test von fachlich Teststufen abhängiger Black Funktionen in ihrem Testobjekt Testobjekt Zusammenwirken innerhalb Box z.b.: der Installation Anwendung (Funktionsketten) Performance Projektinterne Testumgebung White Box Systemtest: Gruppierung gleichartiger Testaufgabe Test von Funktionsketten Testaufgaben unter Integrations- Einbeziehung nicht von Nachbaranwendungen abgedeckt Testumgebung Robustheit Test einzelner Funktionen innerhalb Usability der Anwendung aus Verträglichkeit fachlicher Sicht Sicherheit dv-techn techn.. Abläufe Test der Bausteine und deren... Zusammenwirken Entwicklungs- aus sw-technischer Sicht umgebung Folie 13

14 Entwicklertest: Aufgaben und Ziele Voraussetzung: Aufgabe: Kenntnis des DV-Konzeptes TEST Aspekte: Formale Aspekte DV-technische Anforderungen Zusammenwirken der Komponenten Ziel: Korrekte, lauffähige Realisierung der DV-technischen Vorgaben Nachvollziehbarer Test Wiederholbarer (automatisierter) Test Folie 14

Zusammenwirken der Komponenten Ziel: Korrekte, lauffähige Realisierung der

15 Entwicklertest: Qualitätsziele statisch Produkteigenschaften dynamisch Kompilierbarkeit Änderbarkeit Überprüfbarkeit Verständlichkeit Wartbarkeit Metriken Programmierrichtlinien Lauffähigkeit Umsetzung der Anforderungen Schnittstellenkonformität Laufzeit / Performance Speicherverwaltung / Memory Leaks Robustheit Korrektheit der Algorithmen Testendekriterien Folie 15

Lauffähigkeit Umsetzung der Anforderungen Schnittstellenkonformität Laufzeit / Performance

16 Roadmap für den Entwicklertest dynamisch Erstellung einer Liste aller testrelevanten Klassen (Testobjekte) eines Programmpaketes statisch Bewertung der Testobjekte bzgl. Kritikalität und Komplexität (ABC-Analyse) Automatische Durchführung von Audits für jede Klasse Zuordnung der Testverfahren auf Basis der ABC-Analyse Code-Reviews auf Basis einer Checkliste für ausgewählte Klassen Hoher Aufwand soll nur dort betrieben werden, wo es gerechtfertigt ist. A z.b. Vollständige Testfallermittlung B z.b. implizite Testfallermittlung über Testdaten unter JUnit C z.b. impliziter Test Folie 16

Kritikalität und Komplexität (ABC-Analyse) Automatische Durchführung von Audits für jede Klasse Zuordnung der Testverfahren auf Basis der

17 Statische Analyse Automatische Audits (z.b. Qstudio; TogetherJ) Definieren der zu prüfenden Aspekte (Regeln) Nachweis der durchgeführten Audits je Klasse in Form einer Protokolldatei Manuelle Prüfungen im Vieraugenprinzip Überprüfung der Einhaltung von Konventionen, die in den Pro- grammierrichtlinien definiert und nicht automatisch prüfbar sind Festlegen des Umfangs (Testplan) Am Anfang häufiger einsetzen Insgesamt jeder Entwickler einmal Später für neue Entwickler im Team Folie 17

einer Protokolldatei Manuelle Prüfungen im Vieraugenprinzip Überprüfung der Einhaltung von Konventionen, die in den Pro-

18 Dynamische Analyse: ABC-Analyse Bestimmung der Testtiefe und des Testaufwands je Testobjekt Die Kritikalität eines Testobjekts ist das Merkmal, das entscheidet, in welcher Tiefe eine Klasse getestet wird. hoch: A -> > B -> > C :gering Die Komplexität ist das Merkmal, das den Testaufwand der Testobjekte innerhalb einer Qualitätskategorie bestimmt. hoch: 1 -> > 2 -> > 3 :gering Der Entwicklertest ist plan- und steuerbar. Folie 18

hoch: A -> > B -> > C :gering Die Komplexität ist das Merkmal, das den Testaufwand der Testobjekte

19 Dynamische Analyse: Testfall (prinzipiell) Grundlage für einen Testfall ein (mehrere) Objekt in einem gewünschten Ausgangszustand ein (mehrere) Parameter für den Aufruf einer Methode des Objektes Durch den Methodenaufruf ändert sich der Zustand des Objektes Prüfung ob das veränderte Objekt dem erwarteten Endzustand entspricht Was wird getestet? Wo sind die Testdaten? Die Klasse (Objekte, Methoden) In den Variablen, die Zustände beschreiben In den Methodenparametern Testanforderungen: zustandsbezogen methodenbezogen parameterbezogen Testfälle Folie 19

veränderte Objekt dem erwarteten Endzustand entspricht Was wird getestet? Wo sind die Testdaten?

20 Testteam Rolle Aufgaben Testverantwortlicher Testkonzeption und - organisation Kontrolle und Steuerung Fachliche Tester Methodenberater Aufzeigen fachlicher Fragen Testvorbereitung Ausführung/ Auswertung Testkoordination Test Methodische Beratung Technische Berater Aufbau Testsystem/ - umgebung Auswahl/ Integration Testtools Folie 20

Fragen Testvorbereitung Ausführung/ Auswertung Testkoordination Test Methodische

21 Beispiel: Testteam in einem Logistik-Projekt Entwicklerteam: ca. 40 Mitarbeiter aus 4 (3 externen) Firmen für 2 intern entwickelte Systeme 3 extern entwickelte Systeme Testteam 1 Testverantwortlicher gesamt 2 Testverantwortliche anwendungsbezogen 7 Tester technische Berater 3 Tester methodische Berater 11 Tester mit fachlichem Hintergrund Folie 21

22 Zusammenfassung und Ausblick Zunehmende Bedeutung der QS Kosteneinsparung (oberstes Ziel) zunehmend komplexere Anwendungen zunehmende Unterstützung der Geschäftsprozesse durch SW immer mehr externe/fachfremde Entwickler QS als Marktvorteil QS zur Senkung der (Wartungs-)Kosten Folie 22

23 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! P.S.: Haben Sie noch Fragen? SQS Software Quality Systems AG Stollwerckstraße Köln Germany Tel Fax Internet: Folie 23

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