Agile Prozesse in der Software-Entwicklung. Dr. Oliver Linssen

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1 Agile Prozesse in der Software-Entwicklung Dr. Oliver Linssen Inkl. ausgeblendeter Folien

2 Einleitung Wem sagt der Begriff Agile Software- Entwicklung nichts? Wem sagt der Begriff etwas? Wer findet Agile S-E gut? 2

3 Agenda Agile Software-Entwicklung was ist anders? Drei Beispiele für Agile Ansätze Revolution oder Evolution? Konklusion Auflösung des Quiz 3

4 Ziel 1. Agile und traditionelle Software-Entwicklung abgrenzen 2. Unterschiede verdeutlichen 3. Wurzeln Agiler S-E freilegen 4. Diskussion entideologisieren 5. Beim Quiz gewinnen 4

5 Agile Software-Entwicklung was ist anders?

6 Das klassische Vorgehen Analyse und Definition Entwurf Implementierung Test Einsatz und Wartung 6

7 Das klassische Vorgehen 7

8 Das klassische Vorgehen (CMMI, PRINCE2, RUP, V-Modell, IEEE, MIL) viele Regeln Formalismus (Dokumente, Rollen, Prozesse) Aufbau-Organisation Planung starr Agile Sicht! auch bezeichnet als Planbasierte Verfahren 8

9 9

10 Kritik an klassischer Software-Entwicklung Anforderungen ändern sich ständig Software ist zu komplex Mehr Regeln machen Projekte nicht besser Dokumentenwust Und am Ende... sind die Kunden mit dem Ergebnis unzufrieden! 10

11 Agile Software-Entwicklung (extreme Programming, SCRUM, FDD,...) Entwicklung in Zyklen (iterativ-inkrementell) wenige Regeln ( Leichtes Reisegepäck ) wenig Formalismus selbstorganisierende Teams kurzfristige Pläne ständige Veränderung 11

12 Drei Beispiele für Agile Ansätze extreme Programming, SCRUM, FDD

13 Agile (leichtgewichtige) Ansätze 13 Quelle: Seibert, Siegfried: Agiles Projektmanagement. In: Projektmanagement aktuell, Nr. 1, S , 2007.

14 Agile S-E = lean production (Schlanke Produktion) Build only what is needed Eliminate anything which does not add value Stop if something goes wrong Lean Production bei Toyota Womack, James P.: The Machine That Changed the World : The Story of Lean Production angewendet Aoyama, Mikio: Agile Software Process and Its Experience, Proc. 20th ICSE (Int l Conference on Software Engineering), Apr. 1998, Kyoto, pp

15 extreme Programming (XP) Listening, Testing, Coding, Designing. That's all there is to software. Anyone who tells you different is selling something. Kent Beck 15

16 extreme Programming in 9 Sätzen Kleine Teams, deren Mitglieder in Paaren arbeiten 2. Getestet wird von Anfang an 3. Das System wird jeden Tag zusammengebaut 4. Die Entwicklung wird durch Use Cases vorangetrieben 5. Programme werden kontinuierlich umgebaut 6. Dokumentation wird auf ein Minimum reduziert 7. Man baut das einfachste System, welches die Aufgaben verrichten kann 8. Auslieferung in kurzen Zyklen 9. Kunde ist immer verfügbar

17 Elemente 4 Werte: Ethik Einfachheit, Mut, Feedback, Kommunikation 15 Prinzipien: Handlungsempfehlungen z. B. Veränderung wollen, leichtes Gepäck 14 Techniken: Umsetzung z. B. fortlaufende Integration, programmieren in Paaren 17

18 SCRUM weniger auf softwaretechnische Fragen ausgerichtet repräsentatives Beispiel agilen Projektmanagements Annahme: Entwicklungsprozesse sind weder im Ganzen noch in Teilabschnitten sicher planbar 18

19 SCRUM Projekte schreiten in Serien von Sprints voran Analog zu XP-Iterationen Angestrebte Dauer ist ein Monat +/ ein oder zwei Wochen Anforderungen sind als Listeneinträge im Produkt-Backlog festgehalten Keine spezifischen Entwicklungsvorgehen vorgeschrieben Das Produkt wird während des Sprints entworfen, kodiert und getestet Plane Sprintdauer abhängig davon, wie lange Veränderungen vom Sprint ferngehalten werden können 19

20 Ablauf von SCRUM-Projekten Daily Scrum Meeting 24 hours Feedback Planning Meeting Ongoing adaptation Sprint Backlog Planning Meeting Backlog tasks expanded by team 30 days Product Backlog As prioritized by Product Owner Potentially Shippable Product Increment Feedback Sprint Review Meeting 20

21 Feature Driven Development 1. Baue ein Modell der gesamten Domäne 2. Erstelle eine Feature-Liste 3. Erstelle einen Entwicklungsplan auf Basis von Erstelle Arbeitspakete für den Entwurf und die Features der aktuellen Iteration 5. Erstelle die Features Grafik: Wikipedia 21

22 Eigenschaften Modell-basiert eine Architektur wird entwickelt Aufgabenverteilung durch Arbeitspakete 22

23 Revolution oder Evolution? Unterschiede und Gemeinsamkeiten

24 Iterativ-inkrementelles Vorgehen zyklisches Durchlaufen eines kurzen Prozesses (2 6 Wochen) Timeboxing: Zyklus hat feste Zeitdauer Rückgrat agiler Ansätze (B. Oestereich) Klassische S-E: Spiralmodell 24 Boehm B.: A Spiral Model of Software Development and Enhancement, IEEE Computer, 21(5):61-72, May Anwendung NASA schon während 70er-Jahre Larman, Craig; Basili, Victor: Iterative and Incremental Development: A brief History. IEEE Computer, June 2003, S Evolutionary delivery Gilb, Tom: Principles of Software Engineering Management. Wokingham, GB, 1988, pp

25 Test First Ergebnisse werden von Anfang an getestet (test-driven design) Formulierung von Tests ist Beginn der Codierung Quellcode wird durch Komponententest vom Entwickler getestet Klassische S-E: Bottom-up-Test mit Testständen klassisches Informatik-Prinzip Myers, G.L.: The Art of Software Testing, V-Modell B. Boehm: Frühes Spezifizieren von Testfällen Boehm, B.: Guidelines for verifying and validating software requirements and design specifications. EURO IFIP 79, North Holland 1979, S

26 Pair-Programming Jeweils zwei Entwickler programmieren gemeinsam Klassische S-E: Pair Programming wurde schon in den 50er [sic] Jahren eingesetzt Williams, L.; Kessler, R.: Pair Programming Illuminated. Boston,

27 Benutzerbeteiligung Der Kunde (Anforderungssteller) ist jederzeit verfügbar Er ist in starkem Maße in den Entwicklungsprozess eingebettet Häufiges Feedback Klassische S-E: Konzept wahrscheinlich aus rapid application development übernommen Entwicklung in den 1970er und 1980er Jahren Martin, James: Rapid Application Development, New York,

28 Fokus Faktor Mensch Menschen sind wichtiger als Prozesse und Tools Klassische S-E: versucht gerade, möglichst unabhängig von bestimmten Personen zu sein klassisches Prinzip der Organisationslehre Faktor Mensch wird betrachtet Weinberg, Gerald M.: The Psychology of Computer Programming,

29 Anforderungsanalyse keine frühe Phase Anforderungsanalyse (up-front specification) Anforderungen werden stückweise bei jedem Arbeitspaket erfasst Klassische S-E: Problem der frühen Anforderungsanalyse lange bekannt ( Analyse-Paralyse ) Inkrementelle S-E beinhaltet gestückelte Anforderungsanalyse Balzert, Helmut: Lehrbuch der Software-Technik. Bd. 1, Heidelberg

30 Skalierung Agile S-E ist auf kleine und mittlere Projekte ausgerichtet Klassische S-E: skaliert durch Teilprojekte, Programme und zusätzliche Ebenen in der Aufbauorganisation Skalierung problematisch: Erfahrung zeigt, dass große Projekte häufiger scheitern 30

31 Technologieunabhängigkeit Agile S-E basiert auf dem Einsatz objektorientierter Programmiersprachen und passender Werkzeuge Klassische S-E: versucht, Implementierungsentscheidungen möglichst spät zu treffen Vorgehensmodelle setzen i.d.r. (Ausnahme: RUP) keine bestimmte Technologie voraus 31

32 Tailoring Agile Ansätze passen sich flexibel an die konkreten Erfordernisse an Aber: XP erfordert die Anwendung nahezu aller Techniken kaum prüfbar, wann ein Vorgehen nicht mehr agil ist Klassische S-E: Einhaltung eines Vorgehens ist prüfbar 32

33 Veränderung Jeder darf an jeder Stelle die Programmquellen verändern (Collective Code Ownership) Klassische S-E: Änderungen möglichst gering halten Konflikt mit herkömmlichem Konfigurationsmanagement Agiler Ansatz birgt Konfliktstoff: Verantwortlichkeit, Eigentumsdenken 33

34 Modelle nur rudimentärer Einsatz in XP wichtig dagegen in FDD Klassische S-E: als Bauplan von Software unverzichtbar umfangreicher Einsatz von Modellen aller Art (ER-Modelle, UML, MDD, MDA) 34

35 YAGNI Baue die einfachste Lösung, die funktioniert (You Ain t Gonna Need It) Es gibt keinen Entwurf. Entworfen wird bei der Programmierung Klassische S-E: basiert auf langfristig wartbaren Architekturen Vermeidung goldener Türgriffe (Over-Engineering) Nutzwertanalyse 35

36 Ständiger Umbau Die Programmquellen werden umstrukturiert, um sie einfach und wartbar zu halten (Refactoring) Klassische S-E: entspricht Re-Engineering aber als fortlaufender, paralleler Prozess der Entwicklung unbekannt 36

37 Qualifikation der Mitarbeiter XP setzt hochqualifizierte Entwickler voraus geringe Spezialisierung: Jeder kann den kompletten Prozess ausführen wenige Rollen Klassische S-E: Qualifikation ist normal-verteilt deshalb: Arbeitsteilung, Spezialisierung, Rollen 37

38 Dokumentation So wenig Dokumentation wie nötig. Außer Testfällen und Benutzerszenarien existiert keine Dokumentation Programmquellen müssen so gut sein, dass sie selbsterklärend sind Klassische S-E: geringe Produktivität von Wartungsprogrammierern ist häufig auf unzureichende Dokumentation zurückzuführen Folge: Möglichst umfassende Dokumentation aber: Entwickler dokumentieren ungern Praxis: Dokumentation in der Regel veraltet 38

39 Projektmanagement spielt in XP eine geringe Rolle übernimmt sukzessive passende Werkzeuge und Methoden des Projektmanagements (Agiles Projektmanagement) Klassische S-E: hat Projektmanagement-Ansatz der Ingenieurwissenschaft übernommen PM übernimmt Ideen Agiler Ansätze (Saynisch: Projektmanagement 2. Ordnung ) 39

40 Planung keine vollständige Planung geplant wird nur die nächste Iteration gemeinsame Planung Kunde und Entwickler Klassische S-E: möglichst präzise Planung Planüberarbeitung wird als fehlerhafte Planung interpretiert iterative Planung in der BWL bekannt: roulierende bzw. revolvierende Planung 40

41 Aufwandsschätzung Ausgangspunkt: Feature (Funktionen) des Systems Klassische S-E: häufig auf der Basis v. Function-Points A. J. Albrecht: Measuring Application Development Productivity. Proceedings of the Joint SHARE, GUIDE, and IBM Application Development Symposium, Monterey, CA pp IBM Corporation. mittlerweile aber umstritten Harry M. Sneed: Der Function Point hat ausgedient. In: GI- Fachausschuss Management der Anwendungsentwicklung. 13. Jg, 24. Rundbrief, Sept. 2007, S. 59 ff. 41

42 Projektsteuerung Projektsteuerung über die Messung realisierten Funktionalität Klassische S-E: Projektsteuerung basiert auf der Messung der Kenngrößen Kosten, Leistung, Zeit Earned-Value-Management Oliver Linssen: Die Earned-Value-Analyse als Kennzahlensystem zur Projektüberwachung. In: M. Pütz, T. Böth, V. Arendt (Hrsg.): Controllingbeiträge im Spannungsfeld offener Problemstrukturen und betriebspolitischer Herausforderungen. Lohmar Köln, Seite EVM nicht unproblematisch 42

43 Projektportfoliomanagement Scrum of Scrums / Meta-Scrum (bisher) nicht im Fokus Agiler Ansätze Klassische S-E: Portfolio-Management Programm-Management Project-Office 43

44 Welchen Ansatz wähle ich? Agil Kleine Projekte mit bis zu zehn Personen. Systeme mit geringer oder mittlerer Kritikalität. Hoch dynamische Umfelder mit Anforderungsänderungsraten von mehr als 30 Prozent im Monat. Mindestens 30 Prozent hoch qualifizierter Kräfte im Team, geringer Anteil niedrig qualifizierter Kräfte. Organische Unternehmenskultur mit vielen Freiräumen für die Teammitglieder. Klassisch Großprojekte mit mehr als 100 beteiligten Personen. Systeme mit hoher oder sehr hoher Kritikalität. Stabile Rahmenbedingungen mit Anforderungsänderungsraten von weniger als fünf Prozent im Monat. Mehr als 30 Prozent niedrig qualifizierte, weniger als 20 Prozent hoch qualifizierte Kräfte. Mechanistische Unternehmenskultur mit klaren Regeln und Richtlinien. Boehm, Barry; Turner, Richard: Balancing Agility and Discipline. A Guide for the Perplexed. Boston,

45 Konklusion

46 Agile Software-Entwicklung ein Erfolgskonzept? viele positive Praxisberichte Anwender positiv gestimmt Aber bisher wenige seriöse wissenschaftliche Untersuchungen Studien in der Regel von Apologeten des Ansatzes 46

47 Warum Agile Software-Entwicklung? Reaktion auf zunehmende Formalisierung immer umfangreichere Vorgehensmodelle zunehmende Dynamik der Umwelt Scheinpräzision der Planung 47

48 Revolution oder Evolution? Agile S-E ist nicht revolutionär Viele Konzepte bauen auf solidem Grund vorhandener Erkenntnisse und Erfahrungen auf Kombination ist neu Erstmalige Akzeptanz von lange bekannten Konzepten in der Praxis Neu ist die Abkehr von der konsequenten Planbasierung 48

49 Konvergenz Agile und planbasierte Ansätze entwickeln sich gemeinsam fort Agile Ansätze übernehmen Konzepte planbasierter Vorgehen Das klassische Projektmanagement erkennt die Notwendigkeit flexibler, iterativer Vorgehensweisen Das klassische Projektmanagement subsumiert die Agilen Ansätze in seinem Kanon 49

50 Agile S-E Happy Hacking Agile Ansätze haben Regeln Entwicklung vom Hirn in die Tastatur ist keine Agile Software-Entwicklung 50

51 Kontinuum der Vorgehensmodelle: das richtige Prozessgewicht Seibert, Siegfried: Agiles Projektmanagement. projektmanagement aktuell, 1/2007, S

52 Foto eines Arbeitshand-schuhs Manchmal passt der Handschuh

53 Dto. Handschuh verfremdet mit 2 Daumen Manchmal braucht man einen anderen

54 Vorgehen der Liantis ein leichtgewichtiger Ansatz

55 Das iterative Vorgehen der Liantis Anforderungsmanagement Modellierung Was der Kunde will, wird in natürlicher Sprache aufgeschrieben Für die entsprechende Software wird eine Bauzeichnung (ein Modell) erstellt Test Das System wird gegen die Wünsche des Kunden geprüft Das Programm wird in der Syntax einer Programmiersprache kodiert Implementierung 55

56 Das iterative Vorgehen der Liantis Anforderungsmanagement Modellierung Anforderungen Testfälle (Abnahmekriterien) Modell fachliche Operationen (manuell codiert) Code Generierung (Design) Regressionsfähige Tests (Testszenarien) Anwendung Test Implementierung 56

57 Definierte Grundstruktur (Mikroprozess) Strukturiertes Vorgehen, aber kein Wasserfall Schnelle Resultate, frühe Überprüfung Iterative Planung, nebenläufige Bearbeitung Kleine Integrationsschritte Kurze Releasezyklen, kleine Inkremente Auch bei evolutionärem Vorgehen verwendbar 57

58 (Iterativ-inkrementelles Vorgehen) Iterativ-inkrementelles Vorgehen Final Release Release Release Zeit Release Architektur Release Architektur Fachlichkeit Machbarkeitsstudie Funktionalität 58

59 Free your work. Durch: Dr. Oliver Linssen Liantis GmbH & Co. KG St.-Anton-Straße Krefeld Fon: / Fax: /

60 Free your work.

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