Softwarequalitätssicherung

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1 Softwarequalitätssicherung Dipl. Inf. Andrea Meyer Medieninformatik (Bachelor), Wahlpflichtmodul: Softwareprojekt II, Dipl. Inf. Andrea Meyer

2 Warum Softwarequalitätssicherung? 2

3 Fatale Softwarefehler Ariane 5 europäische Trägerrakete,! entwickelt im Auftrag der ESA!! Kosten: 5,8 Milliarden Euro 3

4 Fatale Softwarefehler Ariane 5 explodierte am nach! 36,7 sek Flug!! Grund: Programmierfehler Umwandlung 64 Bit Gleitkommazahl in 16 Bit Ganzzahl!! Schaden: 370 Millionen U$ 4

5 Fatale Softwarefehler Patriot Missile bodengestütztes Mittelstrecken-! Flugabwehrrakentensystem!! eingesetzt durch die US Army!! Kosten 1-6 Millionen U$ 5

6 Fatale Softwarefehler Patriot Missile SCUD schlug in amerikanische Kaserne ein - 28 Tote Grund: Fehler 24 Bit Register zum Speichern der Scud Missile Geschwindigkeit, diese kann aber nicht akkurat in diesem gespeichert werden. Es ergibt sich über die Laufzeit des Systems immer ein größerer Fehler.! 6

7 Fatale Softwarefehler Toll Collect rechnergestütztes System! zur Einnahme von Maut! Gebühren in Deutschland!!! Kosten: 33 Milliarden Euro 7

8 Fatale Softwarefehler Toll Collect aufgrund der fehlenden! Kompatibilität von Software! Modulen kam es zu Verzögerungen! und Vertragsstrafen.! 8

9 Fatale Softwarefehler F 16 Jagdflugzeug eines der ersten computergesteuerten Flugzeuge! Kosten ca. 23 Millionen Euro 9

10 Fatale Softwarefehler F 16 Jagdflugzeug Im Algorithmus befand sich ein Vorzeichenfehler.! Beim Überfliegen des Äquators stellte sich das! Flugzeug auf den Kopf. 10

11 Auswahl von Gründen: - mangelnde Absprachen! - schlechtes Anforderungsmanagement! - schlechte Planung! - Druck auf Softwareteam! - unzureichende Einbindung des Users! - mangelndes Verständnis für moderne Entwicklungsmethoden! - hoffnungslos unterschätzter Aufwand 11

12 Softwarequalitätssicherung! hätte das verhindern können. 12

13 Was ist Qualität? 13

14 QUALITÄT Qualität ist die Gesamtheit der Merkmale und Merkmalswerte eines Softwareproduktes, die sich auf dessen Eignung beziehen, festgelegte oder vorausgesetzte Erfordernisse zu erfüllen. 14

15 Magisches Dreieck Kosten Zeit Projekterfolg Qualität 15

16 Magisches Dreieck In einem Projekt stehen Zeit, Kosten und Qualität! in Zielkonkurrenz zueinander.!! Beispiele:! Um Termin zu halten werden weitere Entwickler eingestellt Kosten!! Um Kosten zu halten werden Funktionen gestrichen Qualität.! Es werden mehr Tests gemacht Zeit und Qualität! 16

17 Schön und gut,! aber was ist Softwarequalität eigentlich? 17

18 Softwarequalität O.O Funktionelle Eignung (Functional Suitability) Vorhandensein von Funktionen mit festgelegten Eigenschaften. Diese Funktionen erfüllen die definierten Anforderungen. 18

19 Softwarequalität O.O Leistungseffizienz (Performance Efficiency) Verhältnis zwischen dem Leistungsniveau der Software und dem Umfang der eingesetzten Betriebsmittel unter festgelegten Bedingungen. 19

20 Softwarequalität O.O Kompatibilität (Compatibility) Kompatibilität ist das Maß der Leichtigkeit, mit der Softwareprodukte mit anderen verbunden werden können. 20

21 Softwarequalität O.O Bedienbarkeit (Usability) Aufwand für den Benutzer, die Anwendung zu bedienen. 21

22 Beispiel für schlechte Bedienbarkeit Therac 25 User Interface Medizingerät Linearbeschleuniger zur Anwendung! in der Strahlentherapie! 22

23 Beispiel für schlechte Bedienbarkeit Windows 7 23

24 Softwarequalität O.O Zuverlässigkeit! (Reliabilty) Fähigkeit der Software, ihr Leistungsniveau unter festgelegten Bedingungen über einen festgelegten Zeitraum zu bewahren. 24

25 Softwarequalität O.O Sicherheit! (Security) Fähigkeit, unberechtigten Zugriff, sowohl versehentlich als auch vorsätzlich, auf Programme und Daten zu verhindern. 25

26 Softwarequalität O.O Wartbarkeit! (Maintainabilty) Aufwand, der zur Durchführung vorgegebener Änderungen notwendig ist. 26

27 Softwarequalität O.O Übertragbarkeit! (Portability) Eignung der Software, von der Umgebung in eine andere übertragen werden zu können 27

28 Gibts da nicht ne Norm für? 28

29 EXKURS Normen DIN - Deutsches Institut für Normung ISO - International Organisation for Standardization IEC - International Electronical Comission 29

30 DIN ISO/IEC System und Software-Engineering! Qualitätskriterien und Bewertung von! System und Softwareprodukten! (SQuaRE) (ISO/IEC 25xxx) 30

31 DIN ISO

32 DIN ISO/IEC 9126 definiert Qualitätskriterien für Software! in einer zweistufigen Struktur Wichtig!! Softwarequalität ist nicht nur! die Fehlerfreiheit einer Software.! (Fehlerfreiheit ist nur ein Merkmal der Funktionalität) 32

33 DIN ISO

34 Was sind die Ziele der Qualitätssicherung? 34

35 Ziele der Qualitätssicherung Fehlerwirkung! (Failure) Fehlerwirkung ist ein nach außen sichtbares Fehlerverhalten.! Ziel der Qualitätssicherung:! Wahrscheinlichkeit für Eintritt von Fehlerwirkungen minimieren.! 35

36 Ziele der Qualitätssicherung Fehlerzustand! (Bug) Ein Fehlerzustand kann zu einer nach außen sichtbaren Fehlerwirkung führen.! Ziel der Qualitätssicherung:! die Anzahl an Möglichkeiten für Fehlerzustände minimieren.! 36

37 Ziele der Qualitätssicherung Fehlerhandlung! (Error, Mistake) Irrtum bei der Software-Entwicklung.! Ziel der Qualitätssicherung:! Prozesse und Methoden etablieren, die Wahrscheinlichkeit für Fehlerhandlung minimieren. 37

38 Ziele der Qualitätssicherung Fehlermaskierung Die Wirkung eines Fehlers (Fehlerzustand) ist nach außen nicht sichtbar (keine Fehlerwirkung), weil er durch einen weiteren Fehler verborgen (überlagert / maskiert) wird. Ziel der Qualitätssicherung:! Wahrscheinlichkeit für Fehlermaskierung zu senken.! 38

39 Und wie entstehen Fehler nochmal genau? 39

40 ACHTUNG! extrem abstrahiert 40

41 Wege zu guter Software Konstruktive Qualitätssicherung Entstehen von Fehlern durch geeignete Maßnahmen während der Entwicklung verhindern durch Projektplanung, Ausbildung,! Testplanung, Entwicklungsprozesse! 41

42 Wege zu guter Software Analytische Qualitätssicherung (AQS) Testen von Korrektheit, Effizienz, Robustheit und Benutzbarkeit von Software! durch Software Tests, Reviews, Audits! 42

43 Softwaretests 43

44 Fragestellung beim Testen 44

45 Testen und Qualität!!Testen ermöglicht die Qualität von Software zu messen.!!!qualität wird ausgedrückt durch Anzahl gefundener Fehlerzustände.!!!Wenn wenige oder keine Fehlerzustände gefunden werden, kann Testen Vertrauen in die Qualität eines Systems schaffen.!!!falls Testen Fehlerzustände findet und diese Fehlerzustände behoben werden, steigt die Qualität. 45

46 Komponententest Testbasis (Was ist die Grundlage für die Testfälle)!!! Anforderungen an die Komponente!!! detaillierter Entwurf!!!Code Testobjekte (SUT = System Under Test): Komponenten Programme Datenumwandlung/Migrationsprogramme!!! Datenbankmodule 46

47 Mehr dazu beim nächsten Mal!! Vielen Dank und bis nächste Woche!

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