Seminar Softwaretechnik

Transkript

1 Technische Universität Berlin Fakultät IV (Elektrotechnik und Informatik) Institut für Softwaretechnik und Theoretische Informatik Fachgebiet Softwaretechnik Prof. Dr.-Ing. Stefan Jähnichen, Dr. Ramin Tavakoli Kolagari Seminar Softwaretechnik Requirements Management Tools RequisitePro Sommersemester 2007 Piotr Wrona / Benjamin Eisenführ 1

2 I. Inhaltsverzeichnis I. Inhaltsverzeichnis 2 1 Abstract 3 2 RequisitePro Vorstellung Features Traceability Sichten Changemanagement Allgemein Baseline und Archivierung Arbeiten im Team und Datensicherheit 7 3 Fallbeispiel Türsteuergerät 8 4 Volere Template Vorstellung Übertragung zu RequisitePro 10 5 Bewertung Vor- und Nachteile Vorteile Nachteile 12 6 Fazit 13 II. Literaturverzeichnis 14 2

3 1 Abstract Die Anforderungsanalyse wird als einer der wichtigsten Prozesse im Zyklus des Software Engineering angesehen. Fehler in dieser frühen Phase führen regelmäßig zu hohen Kosten, da sie die Iteration des gesamten Entwicklungsprozesses nach sich führen. Mehr als die Hälfte aller schwerwiegenden Fehler von Software lassen sich auf Unzulänglichkeiten in der Analyse herleiten. Zumindest müssen die Anforderungen mit Hilfe von Kundengesprächen und professionellen Methoden sorgfältig bestimmt werden. Das dabei entstehende Dokument wird Lastenheft genannt und kann in seiner Form aus natursprachlichem Text bestehen. Allerdings ändern sich die Anforderungen im Laufe der Systementwicklung ständig. Das Verständnis der Kunden und der Entwickler ändert sich, es werden Anforderungen von Kundenseite falsch eingeschätzt und in der Arbeitsumgebung ergeben sich andere Anforderungen als zunächst angenommen. Neben der Tatsache, dass die Anforderungen für jedes Projekt von Anfang an variabel sind ergibt sich also noch eine hohe Variabilität während der Systementwicklung. Dieses Umfeld erfordert eine möglichst genaue Spezifikation, Dokumentation und Verwaltung der Anforderungen, das Lastenheft. Diese wichtige Aufgabe kann durch Software-Tools unterstützt werden. Inzwischen haben sich auf dem Markt einige solcher Tools etabliert, wie zum Beispiel: Telelogic DOORS Borland CaliberRM Compuware Optimal Trace Serena Dimensions und IBM Rational RequisitePro. Letzteres wird hier näher betrachtet und es werden Vor- und Nachteile beleuchtet. 3

4 2 RequisitePro 2.1 Vorstellung Der 2003 von IBM übernommene Softwarehersteller Rational Software begann schon frühzeitig mit der Entwicklung von Tools zur Unterstützung des Software Engineering. Im selben Jahr der Übernahme wurde RequisitePro fertig gestellt. Es ist ein selbstständiger Teil der RationalSuite. Durch die Kombination von RequisitePro mit anderen Tools aus der Rational-Reihe soll eine besonders gute Integration in den gesamten Entwicklungsprozess gelingen und der gesamte Zyklus abgebildet und unterstützt werden. Das Programm bietet zwei Arten der Anforderungs- Bearbeitung (Sichten): 1. Das eigentliche RequisitePro- Fenster 2. Ein Plugin für Microsoft Word Im RequisitePro- Fenster werden grundsätzliche Einstellungen wie zum Beispiel Anforderungstypen und Attribute festgelegt. Außerdem kann der Benutzer individuelle Einstellungen bestehender Anforderungen ändern, in ein Hierarchie untergliedern (Tree View) und andere Übersichten anzeigen (Traceability-Matrix, Survey). Mehr dazu ist in Abschnitt Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden. zu finden. Ein MS Word Fenster kann von RequisitePro heraus geöffnet werden, um somit neue Dokumente, in denen Anforderungen definiert werden können, zu erstellen oder bereits vorhandene zu bearbeiten. Zu den Standart-Menü-Leisten von Word wird eine RequisitePro-Leiste hinzugefügt, die die Arbeit mit Anforderungen ermöglicht. Durch Installation der Web-Komponente (RequisiteWeb) entsteht die Möglichkeit für berechtigte Personen über eine Web-Schnittstelle ohne installierten RequisitePro- Client Anforderungen und Änderungen nachzuverfolgen. 4

5 2.2 Features Traceability Links werden als Trace to oder Trace from in den Eigenschaften der jeweiligen Anforderung eingetragen. Es werden sowohl 1:1, 1:n als auch m:n Abhängigkeiten unterstützt. Das Setzten eines Traces per Drag & Drop ist leider nicht möglich. Zur besseren Übersicht bietet RequisitePro eine Traceability-Matrix. Wenn eine Anforderung zu einer anderen in Trace from Relation steht, bedeutet es, dass die erste Anforderung von der zweiten abgeleitet worden ist, z.b. werden funktionale Anforderungen regelmäßig von einem Use Case abgeleitet. Im Gegensatz dazu stehen die Anforderungen, die von der aktuell betrachteten abgeleitet worden sind, in einer Trace to Relation zu ihr. Traceability hilft in RequisitePro nicht nur bei der Feststellung, woher die jeweilige Anforderung kommt, sondern sie hilft auch, um Auswirkungen von einer Anforderung auf andere Anforderungen festzustellen. Auf der anderen Seite ist es damit auch möglich, diejenigen zu identifizieren, die keinen Zusammenhang zu anderen Anforderunen bzgl. der Traceability Realtion haben. Mehr Informationen dazu finden Sie in Abschnitt Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden Sichten In RequisitePro gibt es drei Sichttypen, die die Verwaltung von Anforderungen ermöglichen. In jeder ist sowohl das Erstellung, Löschen, als auch Verändern der dargestellten Anforderungen möglich. Erste Sicht ist ein MS Word Fenster, in dem Anforderungen erstellt und verändert werden können. Es ist empfehlenswert, dass man sie in dafür vorgesehenen Dokumenttypen gruppiert. Die hierarchischen Beziehungen kann man aufgrund von IDs erkennen. Eine andere Darstellungsmöglichkeit bietet die Attribut-Matrix an. Hier werden ausgewählte Anforderungstypen, zusammen mit ihren Attributen und Lokalisierungs- Informationen dargestellt. Es kann definiert werden, welche Attribute angezeigt werden sollen. Das Location - Feld gibt an, wo sich die jeweilige Anforderung befindet. Mögliche Werte sind: Dokumentname bzw. Database, falls die 5

6 Anforderung außerhalb eines Word Dokuments erstellt worden ist. Dies ist u.a. dann der Fall, wenn sie durch das Anklicken des Feldes Click here to create requirement in der Attribut-Matrix erstellt wurde. Hierarchie wird explizit in der Form eines Baums angezeigt Zwei weitere Sichttypen, Traceability Matrix und Traceability Tree, konzentrieren sich auf die Rückverfolgbarkeit. Der erste Typ stellt eine Matrix dar, in der die Trace from bzw. Trace to Relationen angezeigt werden. Ein Klick mit der rechten Maustaste auf das ausgewählte Feld ermöglicht das Erstellen, Löschen, als suspect Markieren bzw suspect - Markierung- Löschen von einem Trace. Der Hierarchie- Baum ist ebenfalls vorhanden. Die letzte angesprochene Sicht, der Traceability Tree, zeigt alle hierarchischen und Traceability Relationen zwischen ausgewählten Anforderungen an. Es wird jeweils angegeben, ob die Relation suspect ist Changemanagement Allgemein Das besprochene Tool aus der Rational Suite führt eine Versionsgeschichte für jede Anforderung und für jedes Dokument. Versionsnummern werden automatisch vergeben. Es besteht die Möglichkeit, jede Version mit einem Namen zu versehen. Außerdem werden das Erstellungsdatum und der Name des Autors gespeichert. Beim Speichern nach einer Änderungen wird vom Benutzer eine Bemerkung verlangt. Dadurch lässt sich anhand einer History nachvollziehen, wer, wann, welche Änderungen durchgeführt hat. Des Weiteren wird darauf hingewiesen, wenn ein Trace von der Änderung betroffen ist und dies grafisch in der Traceability-Matrix dargestellt. Sogar wenn keine explizite Beschreibung der Änderung angegeben wurde, werden Informationen darüber gespeichert, was geändert wurde, z.b. Text, Attributwert, Traceability Baseline und Archivierung Baselines spielen eine wichtige Rolle bei der Versionierung, da sie wichtige Zustände in der Versionsgeschichte repräsentieren, die auch zurückgewonnen werden kann. 6

7 Mit Hilfe des Baseline Managers, der standardmäßig in RequisitePro enthalten ist, kann man Baselines erstellen, zwei Baselines miteinander vergleichen und es ist möglich, basierend auf einer existierenden Baseline, ein neues Projekt anzulegen. Bei einem Vergleich kann ein Report in HTML Format erzeugt werden. Alternativ kann auch eine Sicherheitskopie des Projekts in einem externen Ordner gespeichert werden. Bei diesem Vorgang besteht die Möglichkeit, eine neue Versionsnummer für das Projekt anzugeben Arbeiten im Team und Datensicherheit Die Entwickler von RequisitePro haben großen Wert auf den Aufbau von Features und Mechanismen gelegt, die die Arbeit an einem Projekt in einer größerer Gruppe unterstützen. Zugriffskontrolle wird durch Definierung von Rollen und deren Zuweisung zu Benutzern sichergestellt. Es ist ein expliziter Sperrmechanismus vorhanden, der das Editieren von einem Dokument im Offline-Modus und das Einlesen der vorgenommenen Änderungen in das Projekt zu einem späteren Zeitpunkt ermöglicht. Während ein Dokument offline ist, können andere Benutzer nur lesend darauf zugreifen. Zu jeder Anforderung kann eine Diskussion angelegt werden. Außerdem können Teammitglieder über jede Änderung innerhalb des Projekts per informiert werden. Zusätzlich kann eine Sperre einlegt werden, so dass die zu einem Projekt gehörenden Word Dokumente außerhalb von RequisitePro nicht geöffnet werden können. Diese Einstellung ist empfehlenswert, da aufgrund unserer Erfahrungen das Tool als empfindlich gegenüber externen Dokumentänderungen klassifiziert werden muss. Außerdem ist es auch möglich, ohne RequisitePro Client an einem RequisitePro Projekt zu arbeiten und auf Projektdaten, sowohl lesend, als auch schreibend, mit Hilfe eines üblichen Webbrowsers zuzugreifen. Dafür muss RequisiteWeb, die RequisitePro Web Interface Komponente, auf einem Windows Server installiert sein. 7

8 3 Fallbeispiel Türsteuergerät Zur Einarbeitung und zum Testen der Features wurden aus einem Fallbeispiel die natursprachlichen Anforderungen in RequisitePro implementiert: ( Modelliert wurden die Anforderungen an ein Türsteuergerät (TSG) der linken Fahrzeugseite. Dieses kommuniziert mit einem weiteren TSG auf der rechten Fahrzeugseite, den Schaltern in der Tür und weiteren Sensoren, teilweise über CAN. Dieses System ist ausgelegt für ein Fahrzeug mit zwei Türen und beinhaltet die Sitzeinstellung in mehreren Ebenen: Lehnwinkel, horizontale Sitzposition, Höhe des vorderen und des hinteren Sitzbereichs und Schalung des Sitzes. Außerdem ist es zuständig für das Benutzermanagement, das für das benutzerspezifische Abspeichern der Sitzposition und das Türschloss zuständig ist. Unter dem letztem Begriff ist nicht nur Auf- und Zuschließen des Fahrzeugs mit einem Schlüssel zu verstehen, sondern auch über einen Funksender und CAN. 8

9 4 Volere Template Für die Darstellung von Anforderungen aus der TSG- Spezifikation (siehe Abschitt Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.) in RequisitePro, wurde das Volere Template eingesetzt. 4.1 Vorstellung Volere ist eine Sammlung von Hilfsmitteln und Materialien zur Unterstützung des Requirements Engineering. Insbesondere sind zwei Bestandteile von besonderer Bedeutung, nämlich das Volere Requirements Specification Template und die Volere Shell, auch unter dem Namen Snow Card benannt. Das Template bildet den Leitfaden zu den Spezifikationsschwerpunkten und stellt eine Vorlage für die Aufnahme aller Arten von Anforderungen zur Verfügung. Es werden 27 Anforderungstypen definiert, aufgeteilt in 5 Gruppen: Projekt Drivers, Project Constraints, Functional Requirements, Nonfunctional Requirements und Project Issues. Die Volere Shell kann als eine Ergänzung zum Template betrachtet werden, die den Leitfaden zur Beschreibung jeder atomaren Anforderung festlegt und eine umfassende Vorlage für die Aufnahme aller Arten von Anforderungen definiert. Abbildung 1: Volere Snow Card 9

10 4.2 Übertragung zu RequisitePro Um die Implementierung der Anforderungstypen samt Attributen in RequisitePro zu vereinfachen und flexibel zu gestalten, wurden nur die Obergruppen als übergeordnete Typen erstellt und zusätzlich ein Attribut Type eingeführt, das den exakten Anforderungstypen deklariert. Außerdem waren für die Fallstudie nicht alle Arten relevant. Dies hängt damit zusammen, dass nur Informationen aus einem Lastenheft zur Verfügung standen. Eingeführt wurden die Gruppen CONS: Project Constraints FUN: Functional Requirements NONFUN: Nonfunctional Requirements Die für die letzten zwei Typen erstellten Attribute entsprechen den Feldern einer Snow Card, ergänzt um das Attribut Type. Allerdings sind keine zwingend zu instanzierende Attribute definierbar. Auf das in Volere vorgesehene Attribut Requirement # wurde verzichtet, da RequisitePro automatisch eine ID erzeugt. Außerdem wurde entschieden, statt das Event/ Use Case # Attribut einzuführen, den Zusammenhang zwischen Use Cases und anderen Anforderungstypen mit Hilfe von Traceability- Relation darzustellen. Dazu wurde der Use Case- Anforderungstyp zusätzlich zum Volere- Typ definiert. Wegen der besonderen Eigenschaften von Project Constraints wurden die Attribute auf Priority, Type und Fit Criterion beschränkt. 10

11 5 Bewertung 5.1 Vor- und Nachteile Vorteile RequisitePro bietet zahlreiche Vorteile, die sich auf niedrige Hardwarekosten sicher nicht beschränken. Da hauptsächlich in MS Word gearbeitet wird, ist die Einarbeitung relativ leicht. Das Programm ist flexibel hinsichtlich des Datenbanksystems und kann sowohl mit MS Access, das für kleine Projekte ausreichend ist, als auch mit Enterprise DBMS, wie Oracle oder DB2 zusammenarbeiten. Multiuser-Betrieb ist durch Rechte-Vergabe, eine Web-Schnittstelle und Diskussionen möglich und wird durch automatische Benachrichtigung über Änderungen stark unterstützt. Anforderungen selbst können in unterschiedlichen Sichten erstellt und verwaltet werden. Die eingebaute Suchfunktion und Strukturierung der Anforderungen durch eine Hierarchie erleichtert wesentlich den Umgang mit großen Anforderungsmengen. Traceability- Matrix und -Tree legen besonderen Wert auf die Arbeit mit Traces, die u.a. Auswirkungen von Änderungen einer Anforderung auf andere zu berücksichtigen hilft. Die automatische Versionierung zusammen mit Baselines und Archivierung kann die Wahrscheinlichkeit, dass Daten verloren gehen, minimieren. Vor allem für die Arbeit in einem größeren Team ist es wichtig, dass die Art der Veränderung, Datum und ihr Autor gespeichert werden. Den Kollegen kann zusätzlich das Leben erleichtert werden, indem die Möglichkeiten der Änderungsbeschreibung und Festlegung von Labels genutzt wird. RequisitePro kann, dank der Möglichkeit zur Definierung von eigenen Dokumentenund Anforderungstypen mit frei wählbaren Attributen, an unterschiedliche Requirements Engineering Templates, wie z.b. Volere, mühelos angepasst werden. Die Schnittstellen zu der Außenwelt bieten die Export- und Importfunktionen zu und von MS Word und CSV an. Außerdem ist es möglich, Metriken von Anforderungen zu definieren und sie als MS Excel Diagramm anzeigen zu lassen. 11

12 Durch die Integration mit anderen Tools aus der Rational Suite kann RequisitePro um weiter Funktionalität erweitert werden, wie z.b. elektronische Signatur oder Unterstützung von weiteren Import- und Exportformaten Nachteile Trotz seinen zahlreichen Vorteilen, weist RequisitePro auch Nachteile nach. Einer der größten Vorteile, nämlich die Integration mit MS Word, kann auch als Nachteil betrachtet werden, da dadurch die Arbeit mit dem Tool auf MS Windows Plattformen beschränkt ist. Sogar unter Verwendung des Webzugangs wird der MS Office Text Editor gebraucht, um mit Dokumenten arbeiten zu können. Es fehlt leider die Undo-Funktion bei der Versionierung, das heißt, dass ständig archiviert oder Baselines erstellet werden muss, um Datensicherheit zu gewährleisten. Die letzte Lösung hat zwar die Vergleichsmöglichkeit, die aber auf zwei Baselines eingeschränkt ist und keinen Vergleich zwischen einem Projekt und einer Baseline ermöglicht. Um die sehr kleine Anzahl an eingebauten Export- und Importformaten erweitern zu können, werden weitere Tools aus der Rational Suitegebraucht, was offensichtlich mit Kosten verbunden ist. Export zu HTML oder XML mit aktiven Links ist gar nicht möglich. Da das Programm von anderen Produkten, wie MS Word oder MS Access teilweise abhängt, ist auch hier mit Zusatzkosten im Einkauf zu rechnen. Zusätzlich sind Probleme bei einer Versionsveränderung einiger dieser Programme möglich. Veränderungen von Projektdokumenten außerhalb des Projektes selber sollten nicht erlaubt sein, da sie zu Fehlern führen können. Außerdem sind weder Vorlagen für Dokumententypen, noch zwingende Anforderungsattribute, definierbar. Traces selbst sind atomar und können nicht mit Attributen versehen werden, was in manchen Situationen nützlich sein könnte. Ein kleiner Nachteil ist auch die Verfügbarkeit der Oberfläche in ausschließlich englischer Sprache. 12

13 6 Fazit Schließlich lässt sich festhalten, dass RequisitePro aufgrund der jungen Entwicklung noch keinen festen Platz im Bereich Software- und Requirement Engineering eingenommen hat. Es bietet sich aber für Firmen an, bei denen der RE Prozess auf windowsbasierter Toolkette aufbaut, die keinen wesentlichen und raschen Veränderungen ausgesetzt ist. In Situationen, in der die Toolkette häufigen geändert werden muss, ist RequisitePro-Einsatz nur mit großem Aufwand und erhöhten Kosten möglich. Es soll nicht vergessen werden, dass hinter dem Rational Suite die weltweite Firma IBM steht und deswegen kann damit gerechnet werden, dass die Nachteile, die man bei dem Programm beobachten kann, schnell behoben werden sollten. Aktuelle Signale aus der Wirtschaft weisen darauf hin, dass das Unternehmen aus Armonk sich das Ziel gestellt hat, die Palette der Rational Produkte zu verbessern. Letztens wurde von IBM Watchfire, der Hersteller von Software für Sicherheits- und Compliance-Tests, gekauft und es wurde bekannt gegeben, dass die neuen Technologien für die Rational Suite eingesetzt werden. Auch der größte Konkurrent im RE-Bereich, Telelogic, soll übernommen werden. Somit könnten Vorteile von DOORS und RequisitePro in einem Produkt zusammengefasst werden. 13

14 II. Literaturverzeichnis (ix-studie, 2005) Colin Hood, Andreas Kreß, Robert Stevenson, Gerhard Versteegen, Rupert Wiebel, ix-studie zum Thema Anforderungsmanagement Heise Zeitschriften Verlag GmbH & Co. KG, Hannover 2005 (Ebert, 2005) Dr. Christof Ebert, Systematisches Requirements Management dpunkt Verlag GmbH, Heidelberg 2005 ISBN