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2 Agile Software Engineering istockphoto.com/peskymonkey Qualitätssteigerung durch Best Practices Optimierte Agilität Ziel agiler Entwicklungsvorgehen ist eine effiziente Erstellung hochqualitativer Softwareprodukte. Im Fokus der Qualitätsbetrachtung steht bei agilen Projekten meist die funktionale Vollständigkeit und Korrektheit des Softwareprodukts. Damit aber die übrigen Qualitätsmerkmale nicht leiden, kann auf bewährte Best Practices aus verschiedenen Disziplinen des Software Engineerings zurückgegriffen werden. Diese müssen allerdings in vielen Fällen angepasst werden, damit sie nahtlos in agile Entwicklungsprozesse integriert werden können. von Hartmut Schmitt und Dominik Rost Mehr Kundennähe, höhere Effizienz der Prozesse und ein flexibleres Reagieren auf sich ändernde Anforderungen das sind Effekte, die sich viele IT-Unternehmen von der Einführung agiler Prozesse und Entwicklungsmethoden versprechen. In der Regel geht mit der Einführung agiler Methoden ein Wertewandel innerhalb der Unternehmen einher, durch den sich auch die Sicht auf klassische Konzepte und Methoden des Software Engineerings ändert. So gewinnt z. B. die direkte Kommunikation mit den Stake holdern an Bedeutung, während die schriftliche Spezifikation und Dokumentation in den Hintergrund treten. Status quo Agilität Die unbestreitbaren Vorteile agiler Entwicklung haben zu deren großer Beliebtheit und Verbreitung beigetragen. Ein Framework wie Scrum bietet mit Aktivitäten wie Sprint Planning, Daily Scrum und Sprint Review systematische Unterstützung beim Projektmanagement [1]. Agile Techniken wie Pair Programming, Test-driven Development und Refactorings tragen zu einer effektiven Implementierungsarbeit bei. Zudem gibt es eine Reihe von Projektfaktoren, die sich begünstigend auf die Erfolgswahrscheinlichkeit agiler Projekte auswirken, etwa ein erfahrenes und mit der Domäne vertrautes Team, ein begrenzter Systemumfang oder ein übersichtlicher Produktlebenszyklus. Allerdings werden agile Vorgehensweisen oft auch in einem Umfeld angewendet werden, das eigentlich nicht dafür geeignet ist. Ist in solchen Vorhaben dann eine globale Sicht über komplexe Systemzusammenhänge erforderlich oder wird eine systematische Erreichung nicht funktionaler Produktqualitäten angestrebt, so ist entwe- 82 Entwickler Magazin

3 Software Engineering Agile der sehr viel Erfahrung notwendig oder es bedarf einer zusätzlichen Hilfestellung. Problematisch ist zudem, dass bei der Betrachtung von Qualität in agilen Projekten sehr oft stark auf funktionale Korrektheit fokussiert wird. Das führt dazu, dass an sich wichtige Produktqualitäten wie Performanz, Gebrauchstauglichkeit oder Wartbarkeit eher stiefmütterlich behandelt werden. Anforderungen werden nur unzureichend oder nicht nachvollziehbar dokumentiert, die Einbeziehung der Benutzer ist mangelhaft, grundlegende Architekturfragen bleiben zu lange ungeklärt. Beide Faktoren ungeeignetes Umfeld für agile Entwicklung und Fokussierung auf funktionale Aspekte können dazu führen, dass die Qualität der Softwareprodukte bereits in frühen Entwicklungsphasen in Mitleidenschaft gezogen wird. Später sind dann zeitintensive Nacharbeiten notwendig, die vor den Auftraggebern versteckt oder nachverhandelt werden müssen. Schlimmstenfalls sind die Qualitätsmängel so gravierend, dass Kundenbeziehungen darunter leiden und sich die Absatzchancen und Marktpositionen der Unternehmen verschlechtern. Abb. 1: Lösungsidee des Projekts PQ4Agile Lösungsidee In verschiedenen Bereichen des Software Engineerings gibt es Aktivitäten, Methoden und Praktiken zur Qualitätssteigerung, die wissenschaftlich validiert sind und sich seit vielen Jahren im Praxiseinsatz bewährt haben. Da diese Methoden vor dem Hintergrund konventioneller Vorgehensmodelle wie dem V-Modell, Spiralmodell oder Unified Process entstanden sind, passen sie jedoch oft nicht zu den Paradigmen der Agilität, z. B. zur Entwicklung in kurzen Iterationen. Sie werden daher von vielen Agilisten als zu schwergewichtig oder zu starr empfunden und bei der Einführung agiler Vorgehensweisen vernachlässigt. Ein möglicher Lösungsansatz ist es, solche Methoden aus den Bereichen Requirements Engineering, Usability Engineering und Softwarearchitektur gezielt für den Einsatz in agilen Vorhaben anzupassen, z. B. indem sie leichtgewichtiger gestaltet und bei Bedarf in Einzelteile zerlegt werden. Solche separat ausführbaren Best Practices können dann flexibel von den Mitgliedern agiler Teams eingesetzt werden (Abb. 1). Diesen Brückenschlag zwischen Agilität und empirisch untermauertem Software Engineering unternimmt das Forschungsprojekt PQ4Agile Produktqualität für Agile Softwareentwicklung (siehe Kasten: PQ4Agile ), dessen bisherige Arbeiten und Ergebnisse im Folgenden vorgestellt werden. Ziel des Projekts ist es, agilen Entwicklern mit erprobten Best Practices eine möglichst effiziente und systematische Unterstützung bei der Erreichung nicht funktionaler Qualitätsmerkmale zu bieten und dadurch zu einer vorhersagbar hohen Produktqualität in agilen Entwicklungsprojekten beizutragen. Hierzu werden entsprechende Best Practices entwickelt, die ohne allzu großen Aufwand und idealerweise auch für Nichtexperten anwendbar sind. Diese Best Practices werden in agile Softwareentwicklungsprozesse integriert, in Pilotprojekten angewendet, und es wird empirisch überprüft, ob sich die gewünschten Effekte, also Verbesserungen im Entwicklungsprozess und den resultierenden Softwareprodukten, tatsächlich einstellen. Qualitätsmodell und agiler Referenzprozess Als Basis für die Arbeiten in PQ4Agile wurde ein Qualitätsmodell geschaffen, das sämtliche relevanten Qualitätskriterien abdeckt. Das umfasst die funktionalen und nicht funktionalen Anforderungen an die zu entwickelnde Software. Einfluss haben aber auch die Aktivitäten des Entwicklungsprozesses sowie strukturelle Aspekte im Unternehmen, z. B. die verfügbaren Personalressourcen oder die technische Infrastruktur. Daher wurde ein zentrales Modell entwickelt, das diese drei Qualitätsbereiche Softwarequalität, Prozessqualität und Strukturqualität integriert. Das Modell folgt der üblichen hierarchischen Unterteilung in Qualitätsmerkmale und -teilmerkmale. Die Qualitätsmerkmale sind pro Bereich zu zwei oder drei Merkmalsgruppen zusammengefasst (Tabelle 1). Bei der Definition der (Teil-)Merkmale diente pro Bereich PQ4Agile Produktqualität für Agile Softwareentwicklung Systematische Unterstützung für Anwender agiler Methoden, die zu einer vorhersagbar hohen Qualität der entwickelten Softwareprodukte beiträgt. Beteiligte Partner sind: HK Business Solutions GmbH, Sulzbach (Gesamtprojektleitung) CAS Software AG, Karlsruhe Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE, Kaiserslautern YellowMap AG, Karlsruhe Laufzeit: November 2013 Oktober 2015 Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der Maßnahme KMU-innovativ: IKT Softwaresysteme und Wissenstechnologien gefördert (01 S13032). Mehr Informationen: Entwickler Magazin

4 Agile Software Engineering Abb. 2: Agiler Referenzprozess des Projekts PQ4Agile Strukturqualität jeweils ein bestehendes Qualitätsmodell als Grundlage: das Modell der ISO [2] für den Bereich Softwarequalität, das Modell Gokyo Ri [3] für den Bereich Prozessqualität und das Modell der ISO 9001 [4] für den Bereich Strukturqualität. Qualitätsbereich Qualitätsmerkmals gruppe Produktqualität Nutzungsqualität Softwarequalität Prozessqualität Prozessstrukturqualität Prozessanwendungs qualität Qualität der personellen Ressourcen Qualität der Infrastruktur Qualität der Arbeitsumgebung Qualitätsmerkmale Funktionale Tauglichkeit, Performanz, Kompatibilität, Gebrauchstauglichkeit, Zuverlässigkeit, Sicherheit, Wartbarkeit, Übertragbarkeit Effektivität, Effizienz, Zufriedenheit, Freiheit von Risiken, Kontextabdeckung Prozessziele und -anforderungen, Prozessmodellierung, Prozesskonformität, Änderbarkeit, Prozessfähigkeitsgrad Effektivität, Effizienz, Prozessstabilität und statistische Prozesslenkung Ermittlung des Personalbedarfs, Fähigkeit und Schulung des Personals, Bewusstsein des Personals Gebäude, Arbeitsort und Versorgungseinrichtungen, Prozessausrüstungen, unterstützende Dienstleistungen Physikalische und ökologische Faktoren, soziale und psychologische Faktoren Tabelle 1: Integriertes Qualitätsmodell für (agile) Softwareentwicklungsprozesse Im darauffolgenden Schritt wurden geeignete Anknüpfungspunkte identifiziert, damit die Best Practices flexibel in die individuellen Entwicklungsprozesse unterschiedlicher Unternehmen integriert werden können. IT-Unternehmen setzen agile Prozesse und Methoden in vielen unterschiedlichen Varianten ein. Oft werden verschiedene Techniken ausprobiert, angepasst oder wieder verworfen. Dadurch entsteht ein individueller Entwicklungsprozess, der in der Regel nicht einem bestimmten Lehrbuch folgt, sondern an die spezifischen Gegebenheiten des Unternehmens angepasst ist. Damit die entwickelten Best Practices in die individuellen Prozesse unterschiedlicher Unternehmen integriert werden können, mussten also Anknüpfungspunkte gefunden werden, die weit verbreitet und allgemeingültig sind. Hierzu wurden zunächst die Entwicklungsprozesse der am Projekt PQ4Agile beteiligten IT-Firmen analysiert: Welche Aktivitäten werden durchgeführt? Welche Artefakte und Werkzeuge werden verwendet? Welche Rollen sind beteiligt? Welche Rituale, z. B. Meetings, gibt es? Ausgehend von diesen Prozessanalysen wurde ein Referenzprozess modelliert (Abb. 2), der die Gemeinsamkeiten der verschiedenen Istprozesse konsolidierte. Um zu vermeiden, dass hierbei essenzielle Prozessbestandteile unberücksichtigt bleiben, wurden zudem das Scrum-Framework, das CMMI-DEV-Modell [5] sowie verschiedene Prozesse aus der Software-Engineering-Literatur analysiert. Da die erhobenen Rollen, Rituale, Artefakte und Werkzeuge sehr spezifisch und kaum zu verallgemeinern sind, wurden für die Modellierung des Referenzprozesses ausschließlich Aktivitäten herangezogen. Diese sind in sechs Bereiche unterteilt: Anforderungen, Planung und Design, Evaluation, Realisierung, Kontrolle und Projektplanung. Diese Bereiche sind nicht im Sinne zeitlich aufeinanderfolgender Projektphasen zu verstehen. Vielmehr werden die beschriebenen Aktivitäten während des Entwicklungsprozesses in der Regel iterativ ausgeführt. Ein Neudurchlauf wird hierbei jeweils durch das Auftreten eines bestimmten Auslösers (z. B. geänderte Kundenanforderungen oder Start eines neuen Sprints) initiiert. Best Practices aus dem Software Engineering Damit ein breites Spektrum an Qualitätsaspekten adressiert werden kann, bedarf es einer Vielzahl von Best 84 Entwickler Magazin

5 Software Engineering Agile Practices aus unterschiedlichen Teilbereichen des Software Engineerings. Ziel des Projekts PQ4Agile ist es daher, ein Kompendium von Best Practices zu schaffen, das einerseits für agile Entwickler effizient nutzbar und möglichst übersichtlich ist, andererseits in allen relevanten Qualitätsbereichen eine umfassende Unterstützung bei der Optimierung bietet. Untersucht wurden etablierte Methoden und Praktiken aus den Bereichen Requirements Engineering (z. B. Stakeholder-Analyse, Use-Case-Spezifikation), Usability/User Experience (z. B. Personas, RITE-Methode) und Softwarearchitektur (z. B. Architekturszenarien, Prinzipentscheidungen); diese werden bei Bedarf gezielt für die Integration in agile Prozesse angepasst. Berücksichtigt werden aber auch erfolgversprechende neue Ansätze, z. B. eigene Praktiken der Projektpartner oder aktuelle Vorschläge aus der Community, die zu einer Steigerung der Produktqualität in agilen Prozessen beitragen können. Da die Best Practices unterschiedlich aufgebaut sind, musste eine Möglichkeit gefunden werden, sie auf einer vergleichbaren Beschreibungsebene und in ähnlicher Form zu dokumentieren. Zu diesem Zweck wurde ein generisches Template entwickelt, das zugleich ein Mapping mit dem Qualitätsmodell ermöglicht (Abb. 3). Um sicherzustellen, dass alle Best Practices zu agiler Entwicklung passen und schnell und dynamisch anwendbar sind, wurden für deren Auswahl bzw. Erstellung sieben Prinzipien definiert: Minimalismus/Simplizität: Die Best Practices schreiben nur so viel Aktivität und Dokumentation vor, wie in der jeweiligen Projektsituation notwendig ist. Die Zielgruppe der Best Practices sind Generalisten, keine Spezialisten. Personennähe: Die Best Practices nutzen die Verfügbarkeit von Stakeholdern aus und unterstützen den direkten Austausch zwischen ihnen. Artefaktnähe: Alle Artefakte werden so erstellt, dass sie möglichst effizient weiterverwendet werden können. Timing: Die Best Practices werden dann ausgeführt, wenn es für den Projektfortschritt am nützlichsten und effizientesten ist. Idealerweise bieten die Best Practices Unterstützung bereits während der Konstruktion. Skalierbarkeit: Die Best Practices sind auch bei steigender Projektgröße und Komplexität effizient anwendbar. Änderungsaffinität: Die Best Practices berücksichtigen häufige Änderungen als integralen Bestandteil der Entwicklung. Integrierbarkeit: Die Best Practices können leicht in verschiedene agile Vorgehen integriert werden. Die Hürde zur Verwendung der Best Practices und der damit verbundenen Unterstützung zur strukturierten Erreichung von mehr Produktqualität sollte bewusst Anzeige Michael Rohrlich Ihr Recht bei Onlineauktionen Juristische Tipps für ebay und Co. schnell + kompakt Jeder Anbieter von Onlineauktionen, insbesondere als Gewerbetreibender, hat zahlreiche rechtliche Aspekte zu beachten, vom Urheber-, über das Wettbewerbs- bis hin zum Fernabsatzrecht. Neben den Grundlagen des allgemeinen Zivilrechts und den rechtlichen Besonderheiten bei ebay und Co. werden in diesem Werk insbesondere die Aspekte des E-Commerce beleuchtet. Ebenso wenig kommen die zentralen Probleme der Vertragsabwicklung und des Bewertungssystems zu kurz. Abgerundet wird das dargestellte Hintergrundwissen mit praktischen Tipps und Checklisten für effektive Hilfe im Alltag. Mehr Infos: Seiten, November 2014 PRINT ISBN: Preis: 12,90 / 13,40 (A) EPUB ISBN: Preis: 9,99 PDF ISBN: Preis: 9,99 Beste Bücher für besten Code!

6 Agile Software Engineering Abb. 3: Best- Practice- Template mit Beispiel gering gehalten werden. Daher werden sämtliche Best Practices so gestaltet, dass für deren Anwendung keine aufwändigen Prozessanpassungen oder gar die Einführung eines neuen Prozessmodells notwendig sind. Um die erarbeiteten Best Practices einem möglichst großen Kreis von Entwicklern zugänglich zu machen, werden sie kostenlos in einem Onlineportal zur Verfügung gestellt. Dort werden Entwickler verschiedene Einstiegspunkte finden, um nach geeigneten Best Practices zu suchen, z. B. die Aktivitäten und Rollen des agilen Referenzprozesses sowie die Qualitätsmerkmale und -teilmerkmale des Qualitätsmodells. Die Entwickler werden damit in die Lage versetzt, verschiedene Best Practices für ihre eigenen Entwicklungsprojekte auszuwählen und ohne großen Aufwand auszuprobieren. Das Portal soll zudem die Möglichkeit zum Erfahrungsaustausch und zur Diskussion der Best Practices bieten, sodass Erfahrungen, die Entwickler mit der Anwendung der Best Practices gemacht haben, in die Best Practices zurückgespiegelt werden können. Bewertung der Produkt- und Prozessqualität Damit empirisch belegt werden kann, inwieweit die Verwendung der Best Practices tatsächlich zu einer Steigerung der Produkt- und Prozessqualität beiträgt, werden diese im Praxiseinsatz untersucht. Hierfür wurde ein leicht anwendbares, fragebogenbasiertes Evaluationsverfahren entwickelt. Auch hier wurde ein Mapping mit dem oben beschriebenen Qualitätsmodell angestrebt, sprich: Bei der Durchführung einer Evaluation sollen alle relevanten Qualitätskriterien in effizienter Weise überprüft werden können. Es wurden mehrere Fragebögen bzw. Module konstruiert, die verschiedene Zielgruppen adressieren. Über das subjektive Nutzererleben kann z. B. nur der Endanwender einer Software zuverlässig Auskunft geben, während bestimmte Prozessqualitäten ausschließlich unternehmensintern durch Teammitglieder oder Product Owner beurteilt werden können. Für die Bewertung der Qualitätsmerkmale wurden vorwiegend mehrstufige Skalen verwendet. Das Evaluationsverfahren wird im Rahmen des Forschungsvorhabens PQ4Agile aktuell in mehreren Pilotprojekten eingesetzt und soll später auch interessierten IT-Unternehmen außerhalb des Konsortiums zur Verfügung stehen. Dadurch haben diese Unternehmen eine effiziente Möglichkeit, die Wirksamkeit des Best- Practice-Einsatzes im eigenen Kontext zu evaluieren oder ganz allgemein die Qualität ihrer eigenen Softwareprodukte und Entwicklungsprozesse zu erheben. Alle wesentlichen Ergebnisse, die im Rahmen des Projekts erzielt werden, werden auf der Projektwebsite kostenlos als Downloads angeboten [6]. Aktuell sind dies Ergebnisse, die aus den abgeschlossenen methodischen Vorarbeiten resultieren: das Qualitätsmodell, der agile Referenzprozess sowie die Beschreibungstemplates für Entwicklungsprozesse und Best Practices. Im weiteren Projektverlauf folgen das Kompendium mit den Best- Practice-Beschreibungen aus verschiedenen Software- Engineering-Disziplinen, die Evaluationsfragebögen sowie Integrations- und Evaluationsberichte. Hartmut Schmitt ist Koordinator Forschungsprojekte bei der HK Business Solutions GmbH. Er ist Projektleiter des Verbundvorhabens PQ4Agile Produktqualität für Agile Softwareentwicklung. Dominik Rost ist seit 2009 wissenschaftlicher Mitarbeiter beim Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering (IESE) in Kaiserslautern und arbeitet im Bereich Softwarearchitekturen für Informationssysteme. Links & Literatur [1] [2] ISO 25010: Software-Engineering Qualitätskriterien und Bewertung von Softwareprodukten (SQuaRE) Qualitätsmodell und Leitlinien [3] [4] ISO 9001: Qualitätsmanagementsysteme Anforderungen [5] CMMI Product Team: CMMI für Entwicklung, Version 1.3. Carnegie Mellon University, Pittsburgh [6] 86 Entwickler Magazin