Software Engineering 1

Transkript

1 Software Engineering 1 Qualitätssicherung in SE Mario Bernhart se1@inso.tuwien.ac.at INSO - Industrial Software Institut für Rechnergestützte Automation Fakultät für Informatik Technische Universität Wien

2 MOTIVATION - A lack of software quality example Denver International Airport (DIA) Opened February 1995 Planned to be the largest airport by 2020 Planned to handle 1750 flights daily 200 Gates 12 Operating runways Delayed by 16 months Failure in software for baggage handling system Loss of $2 billion Downscaled version of the baggage system productive Plan targets (see above) will never meet DIA was highly traumatic to the profession Common opinion: SQA methods may have reduced the severity of that situation

3 Dimensionen des SE Qualitätssicherung erweitert die Sicht des Entwicklers um eine zusätzliche Dimension Qualitätssicherungsmaßnahmen beschränken sich nicht auf einzelne Phasen. Qualitätssicherung besteht aus einer Vielzahl von Aufgaben und Tätigkeiten. QS garantiert nicht die Herstellung hochwertiger Produkte aber die Wahrscheinlickeit steigt.

4 Fehler & Auswirkungen (1) Nur ein geringer Teil von Software wird unmittelbar brauchbar geliefert. Die meisten Fehler haben ihre Wurzeln in früheren Arbeitsschritten. Die Wartung eines Produkts verursacht die meisten Kosten.

5 Fehler & Auswirkungen (2) Im Verlauf des Projekts steigen Die Kosten für Fehlerbehebung erheblich (idr exponentiell).

6 Qualitätssicherung Qualitätssicherung ist die Menge aller Aktivitäten, Vorgehensweisen, Techniken und Hilfsmittel, die sicherstellen, dass ein Produkt vordefinierte Standards erreicht oder übertrifft. Prozessqualität vs. Produktqualität Qualität vs. Menschliche Eigenschaften?

7 Qualitätssicherung im SE (1) Qualität ist keine Eigenschaft, die später hinzugefügt werden kann. Die Erzeugung von guten Produkten nach Gefühl basiert auf fähigen Leuten und auf Zufall. Qualitätsstandards/QS/QM können den Anteil von beidem am Gesamterfolg verringern.

8 Qualitätssicherung im SE (2) Die Organisation der QS sollte unabhängig von einem bestimmten Projekt sein, und projektübergreifende Leistungen erbringen. Qualitätssicherung (QS) besteht in der Durchführung von Verifikation und Validierung in jeder Phase der Software-Herstellung.

9 Qualitätssicherung im SE (3) Qualitative hochwertige Software-Produkte sind termingerecht und im Rahmen des Budgets erstellt. für den Anwender verwendbar. für den Professionisten verständlich und änderbar. für den Betreiber effizient und administrierbar.

10 QS in der Praxis Abwägen von Anforderungen. Abwägen der geforderten Qualitäten. Qualitätssicherungsplan. Konsequente Einhaltung der festgelegten Maßnahmen. Regelmäßige Inspektion von Produkten. Überprüfung auf Einhaltung von Richtlinien.

11 Plan Do Check Act Planungs- und Feedbackzyklen verbessern den Prozess. Konsequentes Lernen aus Erfahrungen.

12 Aufbau von Wissen und Erfahrung Verschiedene Ansätze führen zur Verbesserung des Prozesses. Aufbereitung der gewonnenen Erfahrung bei einem Projekt ermöglicht langfristig stabilere Arbeitspraktiken.

13 Lernen der Organisation Qualitätsplanung als Teil der Projektplanung. Erstellung von Standards. Organisation von Reviews und Audits. Kontrolle und Unterstützung der Aktivitäten.

14 Standards/ Normen Integraler Bestandteil ausgereifter Entwicklungsprozesse. Verhindert wiederholen von Fehlern. Beschleunigen zeitaufwändige Tätigkeiten wie einlesen, anlernen, und Weitergabe von Software und Dokumenten.

15 Gegenstände der Standardisierung Dokumentations- und Programmierrichtlinien Design und Programminspektionen Review Aktivitäten Projektaufzeichnungen und Berichtswesen Vorgehensmodelle

16 IEEE Normen Institut of Electrical and Electronics Engineers Weltgrößte Organisation von Technik- Experten Behandeln SE Terminologie Prozesse Projekt Management Dokumentationsrichtlinien

17 SEI CMM Reifegradmodell für SE Prozesse Software Engineering Institute - Capability Maturity Model VORHERSEHBARKEIT von Prozessen 5 Reifegradstufen Initialer Prozess Wiederholbarer Prozess Definierter Prozess Gesteuerter Prozess Optimierender Prozess Kein International anerkanntes Zertifikat wie z.b. ISO SPICE (Versuch der Intn. Anerkennung)

18 CMM Level Structure

19 CMM KPAs (Key Process Areas)

20 Project resources distribution by CMM capability level The case of Raytheon (% of project ressources) CMM capability level Original work Reworking Testing and quality assurance Lev. 1 Lev. 2 Lev. 3 Lev. 4 Original Work Re-Working Testing and QA

21 CMM in Practice (cont.) Hughes Aircraft Initially Level 2, progressed to Level 3 ~$45K for assessment, ~$400K to improve Estimated to save ~$2000K Decreased risk of missing cost and schedule estimates Improved quality of work life (less overtime) Became a natural and responsible way of conducting business Assess. Improv. Save Costs (K$)

22 ISO 900x Regeln für den Herstellungsprozess von Produkten ISO 9001 Modelle für QS ISO Anwendungungsrichtlinien für ISO 9001 Rahmenbedingungen der QS Aktivitäten im Rahmen des Software-Life-Cycle Unterstüzende Aktivitäten

23 Preemptive Checklisten Vorlagen Standards Pair-Documenting

24 Testen Funktionstests Black-Box White-Box Zustandstests Systemtests Leistungstests Usability Security

25 Reviews & Co. Reviews Walkthrough Inspektionen Audits

26 Definition Review Ein Review ist ein formal geplanter und strukturierter Analyse- und Bewertungsprozess, in dem Projektergebnisse einem Team von Gutachtern präsentiert und von diesem kommentiert oder genehmigt werden(vgl. IEEE- Norm ).

27 Definition Audit Ein Audit ist eine Aktivität, bei der sowohl die Angemessenheit und Einhaltung vorgegebener Vorgehensweisen, Anweisungen und Standards als auch deren Wirksamkeit und Sinnhaftigkeit geprüft werden (vgl. ANSI- Norm N ).

28 Vergleich Reviews Durchführung von Personen die in den Entwicklungsablauf integriert sind Dauern meist nur einige Stunden Audits Durchführung von Personen die nicht in an der Entwicklung beteiligt sind Mitunter monatelanger Prozess

29 Der Review Prozess Überprüfung des Fortschrittes eines Produktes relativ zu einem Projektplan. Ändern des Projektverlaufs(falls notwendig) oder Festlegung einer alternativen Planung. Ausgewogene Verteilung der benötigten Ressourcen.

30 Zeitpunkte für Reviews Projekt Meilensteine. Unerwartete Probleme. Anfrage des Managements. Fertigstellung eines Software Elements.

31 Vorraussetzungen für den Erfolg eines Reviews Ausreichende Schulung der Teilnehmer Akzeptanz und Teilnahme der Beteiligten Qualität der Durchführung Mindestqualität der Eingangsprodukte Protokoll und tatsächliche Umsetzung der Ergebnisse Angemessenheit bzgl. Form, Zeitpunkt und Dauer

32 Durchführung Konsistenz Klare Pläne Standards verfügbar für Formatierung und Inhalt Aufteilung des Produkts in überschaubare Teile Rollenverteilung klare Aufteilung Einhaltung der vergebenen Rollen

33 Rollen bei der Durchführung von Reviews Moderator Leiter des Review Plant und organisiert Review Kontrolliert beschlossene Maßnahmen Autor Präsentation des Materials Erklärung von Unklarheiten Reviewer Jeder Teilnehmer des Review Fragen zu Fehlern und Unklarheiten Protokollschreiber Hält Erkenntnisse fest und fertigt Bericht an

34 Typen von Reviews Status Review / Management Review Technisches Quality Review Software Inspektion Walkthrough

35 Status Review Feststellung des Produkt Status Am Ende einer Projektphase Reaktion auf unvorhersehbare Ereignisse

36 Technische Quality Review Technische Evaluierung von Software Produkten. Überprüfung mit vorgegebener Spezifikation. Abweichungen und Defekte werden festgestellt.

37 Prüfungsvorbereitung Etwa 50% Fragen bezogen auf einen gemeinsamen Angabetext z.b.: Analyseprototyp/modell/klassendiagramm/packet (MVC) Testfälle Anwendungsfälle Qualitätskriterien Auswahl eines Prozessmodells Stakeholder Analyse 50% Wissens- und Verständnissfragen aus dem Stoff (Buch und VO) Siehe Buch Fragen am Ende jedes Kaptiles. Z.B.: Was unterscheidet XP und UP im Bezug auf die Rolle des Architekten? Warum erzeugt die Wartung den Großteil der Kosten im SW Lifecycle? Zusammenhang Integrationsstrategien <> Teststratiegien? Vorteile und Nachteile des SEI-CMM?