Qualitätssicherung unter dem Open Source Entwicklungsmodell

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1 Fakultät für Elektrotechnik Informatik Mathematik Institut für Informatik Warburger Straße Paderborn Im Rahmen des Seminars: Neue Ansätze der Softwarequalitätssicherung (SS 2009) Qualitätssicherung unter dem Open Source Entwicklungsmodell Betreuer: Fabian Christ Autor: Markus Böger Paderborn, den 1. Juli 2009

2 II VERSION: 0.9

3 Qualitätssicherung unter dem Open Source Entwicklungsmodell Markus Böger Betreuer: Fabian Christ Stichworte: Open Source Software, Qualität von Open Source Software, Open Source Entwicklungsmodell, Open Source vs. Closed Source Zusammenfassung Open Source Produkte haben bewiesen, dass sie von hoher Qualität sein können. Um diese hohe Qualität zu erreichen, bedarf es einer guten Organisation und Motivation der freiwilligen Entwickler. Bei Open Source Projekten darf jeder Ideen und Umsetzungen mit einbringen. Jedoch würde ohne Koordination ein wahrloses Durcheinander entstehen und es wäre keine hohe Qualität der Software gewährleistet. Deshalb müssen in Open Source Projekten Strukturen geschaffen werden, die eine Organisation des Projektes und ihrer Mitglieder ermöglicht und sicherstellt. Zu den größten Problemen in Open Source Projekten gehört die verteilte Entwicklung und die damit verbundenen Probleme der Kommunikation, Organisation und die Findung inaktiver Mitglieder. Außerdem ist die Erstellung guter Dokumentationen ein Problem, welches im Sinne der Qualität gelöst werden muss. Diese Herausforderungen wurden von der Open Source Gemeinde angenommen und gelöst. Wobei der Prozess der Weiterentwicklung und Verfeinerung der Lösungen fortgesetzt wird. 1 Einleitung Bei Open Source Software 1 bzw. Free Software 2 handelt es sich um kostenlose und quelloffene Software, die von jedem verändert, erweitert oder verbessert werden darf. Die Bezeichnung Free Software stammt von Richard Stallman[1], der proprietäre Software 3 aus moralischen Gründen ablehnte, da nach seiner Meinung Softwareinhalte überprüfbar und transparent sein sollten. Deshalb bezieht sich das free von Free Software auch auf Freiheit und nicht auf free im Sinne von kostenlos. Eric Steven Raymond[2] prägte später den Begriff Open Source Software, da er Defizite bei der Vermarktung von freier Software sah, wenn diese zu ideologisch belastet ist. Des Weiteren sollte damit erreicht werden, dass freie Software auch für die Wirtschaft interessanter wird. Im Folgenden wird zur Vereinfachung nur noch allgemein von Open Source Software gesprochen. 1 Definition von Open Source Software: definition.php 2 Definition von Free Software: 3 urheberrechtlich geschützte Software, Closed Software, keine freie Software

4 2 Qualitätssicherung unter dem Open Source Entwicklungsmodell Open Source Software hat sich in den letzten Jahren stark verbreitet. Es gibt für viele gute proprietäre Softwareprodukte mittlerweile ein ähnlich gutes oder sogar besseres Open Source Produkt. Da proprietäre Software in vielen Fällen sehr teuer ist, haben sich die Benutzer nach Alternativen umgeschaut und sind so auf die kostenlose Open Source Software gestoßen. Zu den bekanntesten etablierten Open Source Projekten gehören Linux, Firefox, Apache Webserver, Eclipse und Open Office. Ein weiterer Grund für Open Source Software ist die schnelle Reaktion auf Programmfehler. Sollte ein schwerer Fehler im Programm gefunden werden, so ist dieser meistens innerhalb eines Tages der sogar Stunden behoben. Bei proprietärer Software wie z.b. Microsoft Windows müsste wenigstens bis zum nächsten Patchday gewartet werden. Obwohl Open Source Software kostenlos ist, können dennoch Erträge mit diesen Produkten erwirtschaftet werden. Zwar nicht wie bei Closed Software durch den Verkauf der stabilen Versionen sondern als Paket mit Handbüchern oder durch Dienstleistungen, die passend zu dem Produkt angeboten werden, wie beispielsweise Schulungen der neuen Benutzer[3,4]. Die Probleme in der Open Source Entwicklung liegen zum größten Teil in der Organisation und Koordinatopn des Projektes. Denn durch Probleme wie die verteilte Entwicklung, mit Entwicklern, die über die ganze Welt verteilt sein können, ist die Kommunikation der Teilnehmer ein wichtiger Faktor, den es zu lösen gilt. Außerdem müssen die Teilnehmer in einem Projekt gut organisiert werden, so dass Aufgaben eindeutig verteilt werden und es nicht zu Missverständnissen kommt. Dies würde zu einem weiteren Problem führen, denn nichts ist schlimmer als Aufgaben sinnlos erfüllt zu haben, falls diese doppelt zugewiesen wurden. Dadurch würde die Motivation der Teilnehmer schnell sinken und eventuell zum Beenden des Arrangement für das Projekt führen. Dies wäre der schlimmste Fall der einem Open Source Projekt passieren kann. Des Weiteren muss die Qualität der Software gewährleistet werden auch wenn sehr viele Entwickler gleichzeitig daran arbeiten. Zum anderen die Erstellung einer guten Dokumentation, damit sich neue Entwickler schnell in das Projekt einarbeiten können. Dies ist wichtig damit beim Verlust von langjährigen Entwicklern, aufgrund von anderen Tätigkeiten, das Projekt trotzdem weitergeführt werden kann. Außerdem wird durch die mühselige Einarbeitung neuer Entwickler die Qualität des Produktes gefährdet. In dieser Ausarbeitung soll gezeigt werden, wie im Open Source Entwicklungsmodell die entstehenden Probleme gelöst werden und die hohe Qualität der freien Software erreicht bzw. sichergestellt wird. 2 Grundlagen In diesem Kapitel wird die Entstehung der Softwareentwicklung sowie die Unterschiede in den Entwicklungsmodellen beschrieben. Außerdem wird genauer auf die Bedeutung von Open Source und den Begriff Qualität eingegangen.

5 Qualitätssicherung unter dem Open Source Entwicklungsmodell Anfänge der Softwareentwicklung Die Geschichte der Softwareentwicklung beginnt, entgegen der Erwartungen, mit der Hardware, denn am Anfang wurde Software nicht als eigenständiges Produkt angesehen. Software gab es zu der gelieferten Hardware kostenlos dazu. Dieser Software lag auch gleich der Quelltext bei, da sich die erste Software nicht an im heutigen Sinne Benutzer wendete sondern an Entwickler bzw. programmiererfahrene Benutzer. Diese Entwickler haben die Software dann für ihre Firma weiterentwickelt oder angepasst[5]. Somit stammen die Anfänge der Softwareentwicklung aus dem Open Source Bereich und nicht wie vielleicht gedacht wird, dass es sich bei Open Source um eine Entwicklung der letzten Jahre handelt. Die Mitarbeiter in den Firmen wurden dabei nicht für die Entwicklung fertiger Programme bezahlt sondern allgemein für ihre Programmiertätigkeit. Es war sogar so, dass die Kunden von den Hardwarehersteller zur Abnahme ihrer Software gezwungen wurden. Denn beispielsweise verkaufte IBM ihre Hardware nur im Paket mit der Software, Wartung und Schulungen. Zu der Zeit wurde gar nicht zwischen Software- und Hardwareherstellern unterschieden. Erst ab 1969 begann IBM damit diese Bündelungen 4 aufzugeben, was jedoch nicht ganz freiwillig geschah, wie es auf der Homepage von IBM vermittelt wird. Vielmehr musste diese Bündelung aufgrund von laufenden Kartellverfahren aufgegeben werden. Im Jahr 1975 entstand Microsoft, der noch bis heute bekanntester Hersteller proprietärer Softwareprodukte ist. Der nächste Meilenstein für die Softwareentwicklung war die Erfindung des IBM PC im Jahr , für den IBM erstmals Hardware und Software von anderen Herstellern kaufte. Intel lieferte den Prozessor und Microsoft lieferte mit DOS das Betriebssystem des IBM PCs. Durch den IBM PC wurden zum ersten Mal auch Anwender angesprochen und nicht mehr nur die programmiererfahrenen Nutzer. Vier Jahre später kam dann Microsoft Windows 1.0 auf den Markt. Hardware wurde in den letzten Jahren immer billiger und die Software immer teurer. Es kam zu einem Machtwechsel zwischen Hardware und Software. Was auch zwischen den Firmen IBM und Microsoft deutlich wurde, denn Microsoft hatte IBM mittlerweile eingeholt bzw. sogar überholt[5]. Parallel dazu entstand 1984 das GNU Projekt[6], GNU steht dabei für GNU is not Unix. Mit GNU wollte Richard Stallman, der vorher jahrelang am Massachusetts Institute of Technology (MIT) arbeitete, ein freies jedoch vollkompatibles UNIX Betriebssystem entwickeln, welches keine einzige Zeile der proprietären Version der Firma AT&T enthielt. Begonnen hat er mit der Entwicklung des GNU C-Compiler (GCC) und dem Editor GNU Emacs. Stallman wollte zuerst die einzelnen Komponenten entwickeln und diese dann später zu einem Betriebssystem vereinen. Da er seinen Job am MIT kündigen musste, damit seine Arbeit nicht später als Besitz des MIT vermarktet und somit wieder zu proprietäre Software wird, kündigte er seinen Job dort. Da er nun für seine Arbeit nicht mehr

6 4 Qualitätssicherung unter dem Open Source Entwicklungsmodell bezahlt wurde, verkaufte er Emacs zusammen mit Handbücher. Eine kostenlose Version von Emacs war aber natürlich weiterhin verfügbar gründete Stallman die Free Software Foundation (FSF), die von nun an für die Distribution der GNU Produkte verantwortlich war. Im Jahr 1990 war das GNU Projekt dann fast fertig, es fehlte nur noch der Kernel für das Betriebssystem. An dieser Stelle taucht der finnische Student Linus Torvalds auf. Der mit seinem Linux-Kernel dem GNU Projekt zuvorkommt. So entsteht dann das Betriebssystem GNU/Linux. Welches dann im Jahr 1994 als Version 1.0 veröffentlich wurde. Die Anzahl der Nutzer des GNU/Linux Projekts stieg innerhalb der ersten vier Jahre auf 7,5 Millionen Nutzer[5]. Damit wird deutlich, dass es schon zu der Zeit einige Interessenten an alternativer, freier und kostenloser Software gab. 2.2 Die Kathedrale und der Basar Nachfolgend werden die Entwicklungsmodelle der klassischen und Open Source Softwareentwicklung bildlich erklärt. Eric Steven Raymond[2] beschreibt mit den Metaphern Kathedrale und Basar, die Unterschiede in den Entwicklungsmodellen von proprietärer Software gegenüber Open Source Software. Er bezeichnet die klassische Softwareentwicklung als Kathedrale, die von einem Architekten (Projektleiter) koordiniert wird und nach genauen Vorgaben und Strukturen von einem kleinen Team aufgebaut wird. Dieses (Bau-)Projekt ist nicht innerhalb von kurzer Zeit zu realisieren, es dauert Jahre bis eine Kathedrale fertig gestellt ist. Bei einer Kathedrale gibt es auch keine halbfertigen Zwischenstationen, die es schon zu einer Kathedrale machen. Im Gegensatz dazu steht das Entwicklungsmodell der Open Source Softwareentwicklung, welche mit einem Basar verglichen wird. Auf einem Basar können keine genauen Strukturen oder planmäßiges Vorgehen erkannt werden, alles läuft anscheinend wild durcheinander. Jeder macht das was er für richtig hält. Selbst wenn ein Basar nur aus der Hälfte der Stände besteht, handelt es sich trotzdem schon um einen Basar. Dieser Basar kann beliebig um Stände erweitert werden. Dadurch wird das modulare System der Open Source Entwicklung deutlich. Dieses Basar Modell hatte in Form von Linux seinen ersten großen Erfolg. Es wurden ständig Versionen des bisherigen Standes veröffentlicht, viele Leute brachten ihre Ideen und Umsetzungen mit in das Projekt ein. Dadurch entstand innerhalb kurzer Zeit ein adäquates Produkt zu Microsoft Windows. 2.3 Open Source Open Source Software ist in den letzten Jahren zu einem ernst zu nehmenden Gegner der proprietären Software geworden. Es gibt auf den großen Plattformen der Open Source Entwicklung, wie beispielsweise Sourceforge 6 und Freshmeat

7 Qualitätssicherung unter dem Open Source Entwicklungsmodell 5 viele Tausend Open Source Projekte. Alleine bei Sourceforge waren im Februar 2009 über Projekte registriert, es werden jeden Tag über 1,5 Millionen Downloads getätigt, über 7000-mal neuer Quelltext hochgeladen, über 1000 Bugs gemeldet und über 1500 Foreneinträge erstellt[7]. Dies stellt die Begeisterung für die Entwicklung und Verbreitung von Open Source Projekten gut dar. Bei Open Source handelt es sich um kostenlose und quelloffene Software, die von jedem Benutzer nicht nur benutzt sondern aufgrund des freigegeben Quelltext auch weiterentwickelt, verbessert oder sogar für die Erstellung einer eigenen Software verwendet werden darf. Ein Beispiel dafür ist wiederum Linux. Von Linux gibt es mittlerweile eine Vielzahl an Distributionen, die zwar alle von Linux abstammen, jedoch mit eigenen Ideen oder Bedürfnissen erweitert wurden. Damn Small Linux 8 ist ein Beispiel für eine Linux Distribution, die speziell für älterer Hardware hergestellt wurde. Diese nur 50 MB große Distribution zeichnet sich neben ihrer geringen Größe auch durch geringe Hardwareansprüche aus. Sie ist schon auf einem 486DX mit nur 16 Megabyte Arbeitsspeicher lauffähig. Ein weiteres Beispiel für eine Linux Distribution ist Debian 9. Debian ist eines der größten Open Source Projekte überhaupt. Debian ist eine Linux Distribution deren Hauptaufgabe es ist andere Open Source Software in ihre Distribution zu integrieren, um daraus ein einziges stabiles System zu erstellen. Mittlerweile gibt es Debian in Version 5.0, welche aus über einzelnen Paketen besteht und von mehr als 1000 aktiven Entwicklern weiterentwickelt wird. Wäre Debian 4.0 von einem Unternehmen, welches das proprietäre Entwicklungsmodell verwendet, entwickelt worden, dann wären Kosten in Höhe von US Dollar entstanden[8]. Dabei verfügte Version 4 nur über Pakete. Dies verdeutlicht das enorme Potential, welches mithilfe Freiwilliger umgesetzt werden kann. Um die hohe Qualität in einem solchen Projekt zu gewährleisten bedarf es einer sehr guten Organisation, um die entstehenden Probleme zu lösen. Auf die Lösungen, die von Debian angewandt wurden, um die Probleme einer so großen Gemeinschaft zu lösen und die Qualität der Distribution weiterhin zu erhalten, wird im Laufe des nächsten Kapitels eingegangen. 3 Qualitätssicherung in der Open Source Softwareentwicklung Dieses Kapitel soll zeigen, wie ein erfolgreiches Open Source Projekt entsteht, sowie die Probleme, die bei der Entwicklung von Open Source Software, auftreten und wie sie in großen Open Source Projekten gelöst wurden Debian Projekt:

8 6 Qualitätssicherung unter dem Open Source Entwicklungsmodell 3.1 Entstehung eines Open Source Projektes Ein neues Open Source Projekt entsteht durch ein Problem, welches sich mithilfe einer Softwarelösung beheben lässt. Ein Entwickler wünscht sich ein Programm mit dem sich seine Anforderungen oder Probleme lösen lassen. Voraussetzung für den Beginn eines neues Projektes ist, dass das Problem den Entwickler so sehr reizt[2], dass er bereit ist seine Zeit und Energie in eine Neuentwicklung zu investieren. Ein alternativer Weg für den Entwickler ist, dass er ein bereits existierendes Projekt findet, was in die Richtung seines Problemes geht, jedoch dieses nicht perfekt löst. Dann wird derjenige sich an dem Projekt beteiligen, um es an seine persönlichen Anforderungen anzupassen oder zu erweitern. Dies wäre ein einfacherer Weg im Vergleich zu der vollständigen Neuentwicklung einer Software. Außerdem beschreibt es den normalen Vorgang wie aus kleinen Open Source Projekten durch neue Entwickler, die eine Software erweitern oder verbessern wollen, große Gemeinschaften entstehen. Denn bei ca. 30% der Entwickler freier Software ist der Grund für die Teilnahme an einem Projekt, dass sie helfen wollen dieses zu verbessern[9]. Allerdings gibt es laut [10] auch drei Gründe, die trotz des einfacheren Weges, durch die Teilnahme an einem Projekt, für die eigene Neuentwicklung sprechen. Erstens der Entwickler beherrscht oder mag die verwendete Programmiersprache nicht, die in dem bestehenden Projekt verwendet wird. Zweitens ihm missfällt die Designentscheidung, die von dem Projekt getroffen wurde oder drittens er mag die anderen Teilnehmer des Projektes nicht. Findet der Entwickler kein bereits bestehendes Projekt oder möchte an diesem nicht teilnehmen, wird er versuchen die gesuchte Software selbst zu entwickeln. Die neue Software entsteht anfangs nur durch den Entwickler selbst oder maximal durch ein kleines Team[11], welches sich privat bereits kennt und dasselbe Problem hat. Die neue Software wird im kleinen Kreis privat entwickelt, ähnlich wie bei proprietärer Software. Die meisten begonnenen Open Source Projekte verlassen diesen kleinen privaten Kreis jedoch nie und kommen nicht in den Genuss einer unterstützenden Community[12]. Zunächst werden die Schritte der klassischen Softwareentwicklung ausgeführt. Dazu gehören das Design der Software, die Implementierung eines ersten Prototypen, der die persönlichen Anforderungen des Entwicklers erfüllen soll[13], sowie das Testen dieses Prototypen. Zum Testen werden für gewöhnlich keine speziellen Testwerkzeuge oder Methoden angewendet[14,15],im Gegensatz zur klassischen Softwareentwicklung. Zu diesem Zeitpunkt muss der Entwickler entscheiden, ob der getestete Prototyp seine Ansprüche erfüllt oder ob er noch einmal in die Design- oder Implementierungsphase zurückkehren will. Erfüllt der Prototyp seine Ansprüche, sollte überlegt werden, ob der Übergang zum Open Source Modell begonnen werden soll. Dazu sollte der Prototyp andere Personen in Design und Implementierung ansprechen sowie einfach, verständlich und vor allem modular aufgebaut sein[10]. Wenn der Prototyp von minderer Qualität ist und nicht stabil läuft, werden sich andere Freiwillige nicht damit auseinander setzen. Andererseits darf er auch nicht zu perfekt und komplex sein, da dies wiederum abschreckend auf neue Entwickler wirken kann[10]. Ein Prototyp sollte funktionieren jedoch auch die

9 Qualitätssicherung unter dem Open Source Entwicklungsmodell 7 Möglichkeiten zur Verbesserung bieten[2]. Deshalb ist der Zeitpunkt, zu dem der Übergang zum Open Source Modell stattfinden soll, sehr schwierig zu bestimmen und ein Grund warum so viele freie Projekte den Schritt nicht schaffen[16]. Drei wichtige Schritte während der Übergangsphase sind, zum einen der Weg auf dem der Quelltext und das Projekt veröffentlicht wird, damit andere daran teilnehmen können. Möglichkeiten dazu werden von einigen Plattformen, wie beispielsweise Sourceforge[7] angeboten, von denen auch Versionskontrollsysteme sowie Bugtracker bereitgestellt werden. Zum anderen muss festgelegt werden, unter welchem Lizenzmodell 10 das Projekt erstellt werden soll. Lizenzmodell bezieht sich dabei auf die unterschiedlichen Open Source Lizenzmodelle, die sich hauptsächlich darin unterscheiden, auf welche Weise der freie Quelltext auch in proprietärer Software eingesetzt werden darf. Diese Lizenz sollte so gewählt werden, dass zukünftigen Teilnehmer aufgrund der gewählten Lizenz nicht teilnehmen wollen. Zu guter Letzt sollten sich Gedanken über das Projektmanagement gemacht werden. Dazu gehören Kommunikationsplattformen wie Mailing Listen, Chat, Foren, Webseite, FAQ 11 -Listen sowie eine Auflistung der Möglichkeiten, wie an dem Projekt teilgenommen werden kann und wer welche Rechte bekommt, Änderungen an dem Projekt vorzunehmen. Werden die zuvor erwähnten Anforderungen erfüllt und es gibt Interessenten, die gerne an dem Projekt teilnehmen wollen, dann steht dem Schritt zu einer Open Source Software und ihrer Community nichts mehr im Wege. Jede Hilfe ist willkommen, wer nicht programmieren kann oder möchte, kann Fehler im Programm melden oder Dokumentationen und Anleitungen schreiben. Programmiererfahrene Teilnehmer können gemeldete Fehler beheben Fehler auf Quelltextebene suchen und beheben(debuggen) oder neue Funktionen implementieren. Alleine das Finden und Beheben der Fehler, durch die freiwilligen Helfer, ist ein riesiger Vorteil der Open Source Entwicklung, da die Kosten für den Debugging-Prozess in der klassischen Softwareentwicklung, einen Kostenfaktor von 50% % ausmachen können[17,18]. Zwar können auch in der Open Source Entwicklung nicht beliebig viele Entwickler gleichzeitig an dem Programm arbeiten[19], die Anzahl der möglichen gleichzeitigen Arbeiten hängt von dem Grad der Modularität des Projektes ab. Jedoch können uneingeschränkt viele Personen parallel[20], aufgrund des frei verfügbaren Quelltextes, sogenannte Code-Walkthroughs durchführen. Wodurch Programmfehler oder auch Designfehler festgestellt werden können. Code- Walkthroughs bzw. Peer Reviews haben sich als eine der besten Entwicklungsmethoden etabliert, welche zu qualitativ hochwertiger Software führen[21]. Aber wo es Vorteile gibt entstehen auch Nachteile. Mit wachsender Anzahl von Projektteilnehmern werden immer mehr Koordinationsaufgaben vom Projektleiter gefordert, um bei der Vielzahl an Entwicklern den Überblick zu behalten. Anfangs kennen sich alle Teilnehmer untereinander und wissen genau was der andere macht, welche Aufgaben er erledigt usw., mit steigender Projektgröße wird die Gemeinschaft der Entwickler jedoch anonymer und es müssen neue 10 Lizenzmodelle: 11 Frequently Asked Questions

10 8 Qualitätssicherung unter dem Open Source Entwicklungsmodell Maßnamen zur Organisation eingeführt werden. Was passiert wenn sich Mitglieder nicht mehr melden oder aus dem Projekt ausscheiden? Vielleicht sogar der Projektleiter selber? Wer übernimmt die ausstehenden Aufgaben? Alle diese Probleme und Fragen werden, im nächsten Abschnitt beantwortet und es wird gezeigt wie sie gelöst wurden. 3.2 Probleme und Lösungen des Open Source Entwicklungsmodells In diesem Kapitel werden die Probleme und Lösungen vorgestellt. Sowie die dadurch steigende Qualität der Software erklärt Neue langfristige aktive Entwickler finden: Zu Anfang eines Projektes wird jeder der Interesse zeigt, nach Anfrage, dem Projekt hinzugefügt. Wenn die Projekte größer werden und nicht mehr überschaubar sind, wie in Debians Fall. Müssen neue Verfahren gefunden werden, die die Aufnahme neuer Mitglieder regelt. Gerade in Debians Fall ist es sehr wichtig, dass den Teilnehmern vertraut werden kann, da die Pakete mit vollen Zugriffsrechten installiert werden und dadurch eine Gefahr für die Anwender entstehen kann. Bei Debian müssen neue Benutzer dazu drei Schritte durchlaufen. Erstens benötigt jeder neue Entwickler einen GPG Schlüssel 12, der von einem bereits bestehenden Debian Entwickler signiert werden muss. Dadurch werden private Gespräche nötig und es entstehen erste Kontakte, was hilft den neuen Entwickler zu integrieren. Zweitens muss der Gesellschaftsvertrag von Debian 13 von jedem akzeptiert werden. Drittens wird das Können und die Erfahrung auf verschiedenste Arten getestet[22]. Durch dieses aufwendigere Verfahren werden sich nur Personen dem Projekt anschliessen, die wirklich motiviert und interessiert sind. Außerdem ist die Wahrscheinlichkeit größer, dass sie sich über einen längeren Zeitraum engagieren werden. Langfristige Mitarbeiter gewinnen an Erfahrung und Effizienz während ihrer Zeit in dem Projekt, so dass sie dazu tendieren mehr und wichtigere bzw. häufiger genutzte Teile der Software zu pflegen[23]. Dies wirkt sich positiv auf die Qualität des Projektes aus Verteilte Entwicklung: Das Problem der verteilten Entwicklung ist, dass diese wesentlich komplizierter zu koordinieren ist, da nicht alle Teilnehmer in einen Raum gesteckt werden können, in dem Aufgaben zugewiesen werden und erst wieder verlassen wird, wenn alle einverstanden sind[22]. Deshalb müssen in der verteilten Entwicklung gute Kommunikationsmöglichkeiten geschaffen werden, damit eine Koordination der Teilnehmer möglich wird. Des Weiteren ist es schwieriger inaktive Mitarbeiter auszumachen, dazu mehr im Abschnitt Durch gute Koordination kann die verteilte Entwicklung jedoch zum Vorteil werden, da durch eine weltweite Verstreuung der Entwickler, zu jeder Zeit des 12 GNU Privacy Guard dient zur Verschlüsselung von Daten. Nur mit GPG verschlüsselte Pakete dürfen der Debian Datenbank hinzugefügt werden. 13

11 Qualitätssicherung unter dem Open Source Entwicklungsmodell 9 Tages an dem Projekt gearbeitet werden kann. Werden beispielsweise tagsüber neue Features in Europa entwickelt, dann können diese von anderen Mitgliedern in Amerika direkt getestet, erweitert oder beurteilt werden. Ein wichtiges Werkzeug für die verteilte Entwicklung von Software sind Versionskontrollsysteme. Damit hat jeder die Möglichkeit immer den aktuellen Stand der Software zu erhalten. Des Weiteren werden jegliche Änderungen am Quelltext erfasst und mit Benutzer und Zeitangaben versehen. Dadurch können auch Änderungen am Quelltext rückgängig gemacht werden. Zusätzlichen können Zugriffsrechte vergeben werden, so dass nicht jeder willkürlich Änderungen vornehmen kann. Des Weiteren können Archivierungen von Releaseversionen angelegt werden. Versionskontrollsysteme gehören mit zu den wichtigsten Werkzeugen in der verteilten Softwareentwicklung Inaktive Benutzer: Das Problem inaktive Entwickler zu finden, gestaltet sich in großen Projekten durchaus schwierig. Bei Projekten wie Debian mit über 1000 Entwicklern, ist es nicht mehr möglich alle Mitglieder zu kennen und Informationen zu dem privaten Stand zu haben. Es handelt sich bei Open Source Mitgliedern um Freiwillige, die nicht gezwungen werden können ihre Aufgaben fortzusetzen. Es wäre jedoch wünschenswert sich von dem Projekt abzumelden, damit die Aufgaben zeitnah an andere übergeben werden können. Dies geschieht leider nicht immer. Daher ist es wichtig die inaktiven Mitglieder schnell zu finden und die Aufgaben anderen Entwicklern zur Verfügung zu stellen[22]. Vernachlässigte Softwareteile mindern sonst die Qualität des Gesamtproduktes. Es ist jedoch schwierig festzustellen wann ein Teilnehmer wirklich inaktiv ist. Nur weil ein Entwickler drei Wochen inaktiv ist, muss es nicht bedeuten, dass er aus dem Projekt ausgeschieden ist. Er kann sich im Urlaub befinden oder zurzeit Privat oder im Beruf viel Arbeit haben. Für den Fall, dass ein Entwickler das Interesse an dem Projekt verloren hat und auch in Zukunft nicht mehr an dem Projekt teilnehmen möchte. Sollte es die Pflicht eines jeden Entwicklers sein, rechtzeitig einen kompetenten Nachfolger zu finden und ihm das Projekt oder den Teil der Software zu übergeben[2]. Durch die Schwierigkeit den Status eines inaktiven Entwicklers genau festzulegen, ist es besser diesen Situationen vorzubeugen. Indem redundante Strukturen geschaffen werden[24]. Das bedeutet es sollten Ersatzentwickler für jeden Hauptentwickler eines Softwareteils vorhanden sein und für wichtige Teile sollten sogar kleine Teams gebildet werden, die für diesen Teil der Software zuständig sind. Dadurch wird erreicht, dass die Entwickler eines Softwareteiles persönlichen Kontakt haben und daher wissen, warum jemand zur Zeit nicht aktiv ist und selbst wenn das nicht bekannt ist, können die Aufgaben weiterhin erledigt werden. Dadurch wird die Qualität des Projektes sichergestellt Fehlerbehebung: Durch den Vorteil, dass Benutzer einer unfertigen, dafür aber kostenlosen, Software bereit sind diese zu benutzen und Feedback zurückzugeben, wird eine große Zahl an Testpersonen und Testumgebungen bereit

12 10 Qualitätssicherung unter dem Open Source Entwicklungsmodell gestellt[25]. Wodurch die Qualität der Software steigt, da dadurch viele Fehler schon kurz nach der Veröffentlichung gefunden werden. Mithilfe sogenannter Bugtracker können Fehler gemeldet und bearbeitet werden. Bugtracker sind Datenbanken in denen alle verbliebenen Fehler eines Programmes aufgelistet sind. Dort können Entwickler für sie interesante Fehler auswählen und bearbeiten. Außerdem können Fehler auch direkt den zuständigen Personen zugeteilt werden, diese können dann die Bearbeitung des Fehlers akzeptieren, ablehnen oder weiterreichen. Dabei können die Fehler in verschiedenen Kategorien eingeteilt werden. Diese Kategorien reichen von trivialen Fehlern, wie beispielsweise Rechtschreibfehlern, bis hin zu System kritischen Fehlern. Je schwerer der Fehler eingestuft wird, desto schneller sollte dieser behoben werden. Je schneller auf gemeldete Fehler reagiert wird und Updates bereitgestellt werden, desto mehr wird bei Benutzern ein Gefühl von Sicherheit und Qualität erweckt. Im Bugtracker können auch Wünsche bezüglich neuer Funktionen geäußert werden. Eine weitere Möglichkeit sind Peer Reviews, womit eine Begutachtung von ebenbürtigen Personen gemeint ist. Dazu wird der neue Quelltext über Mailing- Listen verteilt und von anderen Entwicklern eingesehen. Dadurch kann der Quelltext akzeptiert werden oder Vetos gegen den Quelltext eingelegt werden. Des Weiteren können informelle Diskussionen stattfinden, warum der Quelltext gut oder schlecht ist. Damit wird schon vor dem Integrieren, des neuen Quelltextes, sichergestellt, dass dieser von guter Qualität ist. Peer Reviews haben sich zu einer der besten Methoden, der Software Qualitätssicherung, entwickelt[21] Offener Quelltext: Das Problem am offenen Quelltext ist, dass jeder den Quelltext einsehen kann und so auch gefundene Sicherheitslücken verschweigen kann, um diese auszunutzen. Jedoch wird es in wachsenden Open Source Projekten nicht nur einer Person auffallen, so dass davon ausgegangen werden kann, dass diese Lücke schnell gemeldet und somit bereinigt wird[2]. Andererseits ist der offene Quelltext ein Argument für die Qualität der Open Source Softwareentwicklung. Denn da die Entwickler wissen, dass ihr Quelltext von anderen Entwicklern gelesen wird, erzeugen sie automatisch qualitativ hochwertigeren Quelltext. Denn ein Grund für Entwickler von Open Source Software ist es, dass sie sich durch ihre Mitarbeit an einem Open Source Projekt Anerkennung, der anderen Programmierer, erarbeiten wollen. Dies ist jedoch nicht durch schlecht programmierten Quelltext möglich. Daher wird sich in Open Source Projekten mehr bemüht guten Quelltext zu schreiben als in Closed Source Projekten. Des Weiteren wird durch die erfolgreiche Mitarbeit an einem Open Source Projekt der Lebenslauf bzw. die Bewerbungsmappe aufgewertet Mangel an Dokumentation Durch den Mangel an Dokumentation ist es für den Einstieg neuer freiwilliger Entwickler oftmals schwer sich einzuarbeiten. Diese längere Einarbeitung schreckt viele neue Freiwillige ab. Dies ist aus Sicht der Open Source Gemeinschaft natürlich sehr schlecht, da die freiwilligen Helfer mit ihrem investiertem Wissen und auch ihrer investierten Zeit, eines

13 Qualitätssicherung unter dem Open Source Entwicklungsmodell 11 der höchsten Güter des Open Source Modells sind. Dies verdeutlicht sich an dem Mozilla Projekt, die anfangs nur sehr schwer freiwillige Entwickler, für ihr Projekt, finden konnten[26]. Dadurch wurden die Fortschritte des Projektes verlangsamt. Nachdem jedoch Dokumente und Anleitungen erstellt wurden, konnte ein stetiger Zuwachs an neuen Entwicklern verzeichnet werden. Wie Dirk Hohndel 14 auf der Konferenz Wizards of OS in Berlin so treffend sagte: [... ]Leute, die Dokumentationen schreiben, sind wahnsinnig wertvoll. Denn, das werden viele Free Software-Projektleiter mir bestätigen können: Coders don t write docs. Es ist leicht, Leute zu finden, die genialen Code schreiben. Es ist schwierig, Leute zu finden, die bereit sind, diesen genialen Code auch für den Anfänger lesbar zu dokumentieren[27]. Ein Beispiel für eine gute Dokumentation ist das kostenlose Handbuch 15 für GIMP 16, welches mittlerweile in zehn Sprachen verfügbar ist und bereits einen Umfang von über 700 Seiten hat. GIMP ist ein sehr komplexes Grafikprogramm, welches ohne eine gute Dokumentation nicht in vollem Umfang seiner Funktionalität nutzbar wäre. Deshalb ist es umso erstaunlicher, dass die Dokumentation in vielen Open Source Projekten eine so untergeordnete Rolle spielt. Wie in der Studie von [25] zu sehen, verwenden 84% der Projekte nur TODO Listen, in denen die gefundenen Fehler und ausstehenden Funktionen aufgelistet werden. Installationsanleitungen stellen nur 62% der Projekte zur Verfügung. 32% der Projekte verwenden Designdokumente zur Planung ihrer Software und nur ein fünftel der Projekte verfügt über Dokumente in denen ein Plan erstellt wurde, der festlegt wann und was bis zu einem bestimmten Zeitpunkt fertiggestellt und als stabile Version veröffentlicht werden soll. Des Weiteren wurde festgestellt, dass sich diese Ergebnisse nicht auf spezielle Softwarebereiche oder auf die Größe der Software zurückführen lassen. Es spielte auch keine Rolle, ob es sich dabei um erst kürzlich entstandene Software oder um schon etablierte Software handelte. Die Ergebnisse ziehen sich durch alle möglichen Arten von Open Source Projekten. Die Befragung von Open Source Entwicklern in [28] führte bei dem Thema der Dokumentation bezüglich der Entwicklungstechniken zu Kritik der Entwickler. Da kaum Dokumentationen vorhanden sind, wie überhaupt an den Projekten teilgenommen oder beigetragen werden kann. Beispielsweise wurde neu hinzugefügter Quelltext von den Projektleitern zurückgewiesen, da er nicht dem Code Style 17 des Projektes entsprach. Dabei fehlte jedoch eine Beschreibung wie der 14 Dirk Hohndel ist Vorstand der SuSE Rhein/Main AG in Eschborn. Seine Arbeit an und mit Linux begann schon 1991, seitdem hat er sich vermehrt um die Implementation des X Window Systems unter Linux und anderen Unix-ähnlichen Betriebssystemen im Rahmen von XFree86 gekümmert GNU Image Manipulation Program Mit Code Style ist der Programmierstil gemeint, mit dem der Quelltext geschrieben werden soll.

14 12 Qualitätssicherung unter dem Open Source Entwicklungsmodell Code Style in diesem Projekt aussehen sollte. Außerdem fehlte es an Erklärungen wer überhaupt Änderungen im Versionskontrollsystem vornehmen darf. Projekte mit einer Vielzahl an Entwicklern verfügten hingegen meistens über eine gute Dokumentation in diesen Bereichen. Große Projekte verfügen dazu meistens über separate Dokumentationsteams, die parallel zu der Entwicklung der Software, an der Dokumentation arbeiten[20]. Lässt dies darauf schließen, dass wenn eine gute Dokumentation vorhanden ist, auch viele Entwickler an dem Projekt teilnehmen wollen (können) oder entsteht eine gute Dokumentation durch viele Benutzer. Dies bedarf einer genaueren wissenschaftlichen Untersuchung. Ein Grund für nur wenige Dokumentationen ist, dass Open Source Projekte oftmals als private Projekte eines Entwicklers oder eines kleinen Teams beginnen[11], um ein Problem zu lösen, für das es noch keine Softwarelösung gibt. Diese Projekte sprechen meistens noch andere Personen an, die auch nach einer Lösung für dieses Problem gesucht haben und dadurch wächst das Projekt, ohne dass an Dokumentationen gedacht wurde. Schließlich wurde das Projekt nur im kleinen Kreis programmiert und anfangs nicht an eine Veröffentlichung gedacht. Auch [29] fanden in ihrer Studie heraus, dass Open Source Projekte oft ohne Planung gestartet werden. Oftmals ersetzen Mailing Listen, Foren und die sogenannten FAQ Seiten auf der Webseite des Projekts, die sonst üblichen Dokumentationen. 4 Zusammenfassung und Ausblick Im Folgenden werden die Ergebnisse der Ausarbeitung zusammengefasst sowie ein Ausblick auf die Zukunft von Open Source und Closed Source gegeben. 4.1 Zusammenfassung In der Ausarbeitung wurde deutlich, dass mit steigender Anzahl an Teilnehmern eines Open Source Projektes auch die Qualität der Software zunimmt. Durch die verteilte Entwicklung von Open Source Software, mit Entwicklern die über die ganze Welt verteilt sind, wird eine schnelle Entwicklung mit kurzen Zyklen erreicht. Dies ist möglich, da die Entwicklung der Software mit dem Lauf der Sonne fortgeführt werden kann und es dank guter Organisation nicht zu Leerlauf kommen muss. Die hohe Zahl an möglichen neuen Releasezyklen führt schnell zu neuem Feedback, welches prompt wieder in die nächste Version eingearbeitet werden kann. Dadurch wird ein qualitativ hochwertiges Produkt in kurzer Zeit möglich. Durch eine hohe Anzahl an Benutzern und Entwicklern der Software steigt auch die Anzahl der möglichen Peer Reviews [21] und somit die Qualität der Software. Des Weiteren wurde deutlich, dass Dokumentationen sehr wichtig sind um die Qualität der Software zu steigern. Denn durch den Verlust von Entwicklern

15 Qualitätssicherung unter dem Open Source Entwicklungsmodell 13 würde ohne Dokumentationen viel Zeit vergehen in der sich ein anderer Entwickler einarbeiten muss. Genau wie für neue Entwickler die Hürde, der Motivation sich in das Projekt mühselig einzuarbeiten, zu hoch sein kann. Eine andere bzw. weitere Möglichkeit der Qualitätssicherung ist, dass im Voraus der Verlust von Teilnehmern eingeplant wird und es zu jedem Teil der Software immer Ersatzentwickler gibt. Diese sollten optimaler Weise direkt von dem Hauptentwickler ausgesucht und eingearbeitet werden, so dass beim Ausscheiden des Hauptentwicklers keine Entwicklungslücke entstehen kann. Bei wichtigen Teilen der Software sollten Teams gebildet werden, die für den Teil verantwortlich sind. Dadurch steigt die Wahrscheinlichkeit, dass zu jeder Zeit ein Ansprechpartner zur Verfügung steht, der auf Fehler oder andere Probleme schnell reagieren kann. Ein weiteres Qualitätsmerkmal von Open Source Software ist, dass die Vielzahl an Teilnehmern und Benutzern der Software über eine Vielfalt von verschiedenen Hard- und Softwareumgebungen verfügen. Dies fördert die Findung von Kompatiblitätsfehlern in den verschiedenen Umgebungskombinationen. Diese hohe Anzahl an Kombinationen könnte von einem proprietären Softwarehersteller nur sehr schwer und kostenaufwendig simuliert und getestet werden. Dies zeigt einen weiteren Vorteil auf, den Open Source Produkte mit einer großen Community, zur Erhöhung ihrer Qualität, zur Verfügung steht. Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass größeren Open Source Gemeinschaften viele Möglichkeiten zur Qualitätssicherung zur Verfügung stehen, solange das Management des Projektes tadellos funktioniert. 4.2 Ausblick In Zukunft wird die proprietäre Software im Bereich von alltäglicher und viel verwendeter Software zurückgehen. Ein Grund dafür ist, dass die freie Software weiter an Qualität zunehmen wird, wobei die geschlossene Software an Qualität verlieren wird. Zu diesem Schluss kommt auch der ehemaliger Microsoft Mitarbeiter Keith Curtis, der in seinem Buch After the Software Wars [30], stark bezweifelt, dass Microsoft, wie man es derzeit kennt, noch lange existieren wird. Da Microsoft fast ausschließlich auf weitverbreitete Software setzt, die von vielen Anwendern genutzt wird. Genau diese Art von Software passt in das Entwicklungsschema der Open Source Gemeinde. Deshalb ist es nicht verwunderlich, dass es schon jetzt für fast jede von Microsoft entwickelte Software ein passendes Gegenstück in der Open Source Gemeinschaft gibt. Beispielsweise: Microsoft Windows vs. diverse Linux Distributionen Microsoft Office vs. OpenOffice.org Microsoft Internet Explorer vs. Mozilla Firefox... Ein weiterer Grund für den Untergang des jetzigen Microsoft ist laut Keith Curtis, dass es für ein relativ kleines Team wie Microsoft nicht mehr möglich ist,

16 14 Qualitätssicherung unter dem Open Source Entwicklungsmodell die heutige Komplexität der Computerwelt zu erfassen, was durch die vielen Fehler von Microsoft Windows Vista widergespiegelt würde. Es ist somit auf Dauer nicht mehr möglich qualitativ hochwertige Produkte zu erstellen, da die Anzahl der Personen, die bei Microsoft Zugang zum Quelltext haben, viel zu klein ist und es so unmöglich wird, die Vielzahl der möglichen Fehler oder Schwachstellen im Quelltext, zu finden. Sowie die unterschiedlichen Benutzer Umgebungen, in denen ihre Produkte eingesetzt werden, zu simulieren und zu testen. Außerdem werden durch dieses veraltete System neuen Ideen und Innovationen ausgebremst. Um ihre Marktposition weiterhin erhalten zu können, müsste Microsoft den Weg zur freien Software finden und beschreiten. Keith Curtis spricht zwar hauptsächlich von Microsoft jedoch liegt dies an seiner elf-jährigen Tätigkeit in der Windows und Office Entwicklung für Microsoft. Dabei treffen seine Einschätzungen auch auf andere Firmen zu, die proprietäre Software für eine breite Masse herstellen. Proprietäre Software wird in speziellen Bereichen, die auf wenig Interesse einer größeren Gemeinschaft treffen, wie beispielsweise spezielle Firmen-Software (Militär, Regierung, Krankenhaus und überall da, wo keine alltägliche Software eingesetzt wird) fortbestehen. Es ist unwahrscheinlich, dass sich freiwillige Entwickler dazu entschließen eine Software zu entwicklen, von der sie selbst keinen Nutzen haben. Literatur 1. Williams, S.: Free as in Freedom: Richard Stallman s Crusade for Free Software. O Reilly, Sebastapol, CA (2002) Available online at openbook/freedom/; visited June 17th Raymond, E.S.: The Cathedral and the Bazaar Musings on Linux and Open Source by an Accidental Revolutionary (1999) Available online at org/~esr/writings/cathedral-bazaar/cathedral-bazaar/; visited on June 9th Lerner, J., Tirole, J.: The Simple Economics of Open Source. Technical Report Working Paper 7600, National Bureau of Economic Research (March 2000) Also published in Journal of Industrial Economics, 52 (June 2002), pp Raymond, E.S.: Homesteading the Noosphere. Website (2000) Available online at visited on June 9th Grassmuck, V.: Freie Software: Zwischen Privat- und Gemeineigentum. Bundeszentrale für politische Bildung, Bonn (2004) Available online at freie-software.bpb.de visited June 24th Stallman, R.M.: The GNU Manifesto. Website (July 2005) Available online at visited on June 22nd : visited in June Hancock, T.: Impossible thing number 1: Debian gnu/linux Available online at thing_1_developing_efficient_free_software_like_gnu_debian visited on June 19th 2009.

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