Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

Transkript

1 Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung Vorgetragen am 03. November 2004 durch Jonathan Weiss Emel Tan Erstellt für SWT Methoden und Werkzeuge zur Softwareproduktion

2 Agenda I. Einleitung II. II. 1 II. 2 III. IV. IV. 1 IV. 1 Klassische Methoden Wasserfallmodell Spiral-Modell Agile Methoden extreme Programming Planning Game Testen unter XP V. Vergleich und Bewertung VI. Diskussion 1 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

3 Einführung Einführung Wie kann man Software entwickeln? Einführung Ohne Planung und Methode (Code and Fix) Definierter Prozess 2 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

4 Einführung Code and Fix Wie kann man Software entwickeln? Code and Fix Implementation der ersten Version Veränderung bis Kunde zufrieden Entwicklung Wartung Produktiver Einsatz Einstellung 3 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

5 Einführung Code and Fix Code and Fix - Ein Fazit Code and Fix Chaotischer Vorgang Keine Planung Kein durchgängiges Design Unberechenbare Testphase am Ende Bei großen Projekten zum Scheitern verurteilt 4 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

6 Einführung Methoden und definierte Prozesse Entwicklung von Methoden und definierten Prozessen zur Beseitigung des unbeherrschbaren Chaos Prozesse Definierte Prozesse und Methoden bilden einen organisatorischen Rahmen bei der Softwareentwicklung Festlegung von Phasenreihenfolge definierte Aktivitäten Standards, Richtlinien, zu benutzende Werkzeuge Dokumentation Rollen Durch die Übernahme eines disziplinierten Prozesses soll die Entwicklung effizienter, effektiver und vorhersagbarer werden 5 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

8 Klassische Methoden Klassische Methoden Was sind klassische Methoden? Klassische Methoden Übertragung von Prozessen aus den Ingenieurwissenschaften auf die Softwareentwicklung --> Software Engineering Detaillierte Planungsphase Ausführliche Dokumentation Klassische Abnahmen von einer Phase zur nächsten Konzentration auf den Prozess 7 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

9 Klassische Methoden Wasserfallmodell Was zeichnet das Wasserfallmodell aus? Wasserfallmodell Erster veröffentlichter Software-Entwicklungsprozess (Royce, 1970) Modellierung der fundamentalen Prozesse (Spezifikation, Design, etc...) als separate Phasen Dokumentation am Ende der einzelnen Phasen Fehler haben ihren Ursprung nicht nur in der gegenwärtigen oder vorangegangenen Phase Keine Software-Evolution, d.h. Veränderungen in der Spezifikation 8 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

10 Klassische Methoden Wasserfallmodell Wasserfallmodell Anforderungsanalyse Validation Design Validation Implementierung Verifikation Integration Systemtest Benutzung und Wartung Revalidierung 9 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

11 Klassische Methoden Spiral-Modell Was zeichnet das Spiral-Modell aus? Spiral-Modell Von Boehm (1988) für risikoreiche, große Softwareprojekte entwickelt Repräsentiert den Softwareentwicklungsprozess nicht als Sequenz von Aktivitäten, die iterativ durchschritten werden, sondern als Spirale Ein Zyklus repräsentiert im wesentlichen dem Wasserfallmodell, allerdings angereichert durch eine vorhergehende Risikoanalyse und ein abschließendes Review 10 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

12 Klassische Methoden Spiral-Modell Spiral-Modell 11 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

13 Klassische Methoden Weitere Modelle Was gibt es für weitere, klassische Modelle? Klassische Modelle V-Modell Ergebnisorientiertes Phasenmodell Wachstums-Modell (Rational Unified Process) 12 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

15 Agile Methoden Agile Methoden Was sind agile Methoden? Agile Methoden Agile Methoden entstanden als Reaktion auf die bürokratischen, dokumentlastigen klassischen Methoden Fokus auf eigentliche Software-Entwicklung und nicht auf Design, Dokumentation und Spezifikation Iterativ, inkrementelle Prozesse, die sich an die schnell wandelnden Anforderungen anpassen Schnelles Feedback 14 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

16 Agile Methoden Agile Methoden Was zeichnet agile Methoden aus? Agile Manifesto Agile Manifesto ist das Manifest der Agile Alliance, eines Zusammenschlusses der führenden agilen Verfechter Individuals and interactions over processes and tools Working software over comprehensive documentation Customer collaboration over contract negotiation Responding to change over following a plan 15 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

17 Agile Methoden Agile Methoden Was gibt es für agile Methoden? Agile Methoden extreme Programming XP Adaptative Software Development (ASD) Feature Driven Development (FDD) Crystal Clear Scrum Dynamic Software Development Method (DSDM) Rapid Application Development (RAD) (Rational Unified Process (RUP)) XBreed E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

19 extreme Programming extreme Programming Was ist extreme Programming? XP extreme Programming (XP) ist: a lightweight methology for small-to-medium-sized teams developing software in the face of vague or rapidly changing requierements. Kent Beck extreme programming explained 18 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

20 extreme Programming extreme Programming Was ist der Grundgedanke hinter XP? Grundgedanke Cost of Change steigen über die Zeit nicht exponentiell an!!! 19 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

21 extreme Programming extreme Programming Wie wird diese Kurve gerechtfertigt? Cost Of Change Nahezu Konstanthalten der Kosten durch: Einfaches Design (Simplicity) Automatische Tests Ständiges Refactoring Kein Design for tomorrow Später entscheiden Später implementieren Veränderungen sind willkommen (embrace change) 20 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

22 extreme Programming extreme Programming Was macht XP so extrem? XP XP erfindet keine neuen Methoden oder Prozesse Sondern bestehende und bekannte Prozesse extrem betreiben BSP: Testen ist gut, also Testen wir ständig (Test Driven Development) Reviews sind gut, also machen wir ständig Reviews (Pair Programming) 21 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

23 extreme Programming extreme Programming Was sind wichtige Bestandteile von XP? XP Bestandteile The Planning Game Kurze Release-Zyklen Metapher Einfaches Design (Simplicity) Testen Ständiges Refactoring Kollektiver Besitz des Codes Kunde Vorort Codier Standards 40 Stunden Woche Kontinuierliche Integration Pair-Programming 22 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

24 extreme Programming The Planning Game Wie funktioniert das Planning Game? Planning Game Planung der Iteration bis zum nächsten Release Ziel ist es schnell wirtschaftlichen Wert zu produzieren Einteilung in Releaseplanung und Iterationsplanung Releaseplanung: Entwickler und Kunde treffen sich und vereinbaren Inhalt und Umfang des nächsten Release Iterationsplanung: Entwickler teilen Aufgaben intern auf 23 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

25 extreme Programming The Planning Game Die drei Phasen der Releaseplanung Releaseplanung Exploration Phase: Kunde schreibt Anforderungen als Customer Stories auf Story Cards Umfang der Story Cards wird von Entwicklern geschätzt Commitment Phase: Kunde legt Priorität der Story Cards fest Entwickler legen Risiko der Story Cards fest Steering Phase: Neubewertung des Planes anhand neugewonnener Informationen von beiden Seiten 24 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

26 extreme Programming The Planning Game Story Card 25 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

27 extreme Programming The Planning Game Die drei Phasen der Iterationsplanung Iterationsplanung Exploration Phase: Entwickler schreiben Aufgaben auf Task Cards Commitment Phase: Entwickler übernimmt eine Aufgabe Schätzen des Aufwandes durch den zuständigen Programmierer Mit Aufgaben/Aufwand überladene Entwickler geben Aufgaben ab Steering Phase: Entwickler implentieren Task Card Verifizieren der Story Cards anhand Funktionstests 26 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

28 extreme Programming Testen unter XP Was gibt es für Tests bei XP? Testen unter XP Entwickler schreibt Unit-Tests Kunde schreibt funktionale Tests um Implementierung der Story Cards zu überprüfen Stresstests, Paralleltests und weitere Tests am Ende einer Iteration 27 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

29 extreme Programming Testen unter XP Unit-Tests unter XP Unit-Tests Tests werden vor Implementierung geschrieben Schreiben der Implementierung Überprüfung durch Tests Integration in das System Durchführung der Regressionstests Alle Unit-Tests müssen immer zu 100% laufen! --> Test Driven Development 28 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

30 extreme Programming Testen unter XP Funktionales Testen unter XP Funktionale Tests Anhand der Story Cards werden funktionale Tests geschrieben Kunde schreibt Test nicht allein Nachweis, dass das Programm das leistet, was der Kunde verlangt Müssen erst am Ende zu 100% laufen 29 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

31 Agile Methoden Agile Methoden Ist Goliath tot? Sind die klassischen Methoden überholt? 30 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

33 Vergleich und Bewertung Bewertung Welche Methode soll man nun verwenden? Bewertung Klassische und agile Methoden haben spezifische Vor- und Nachteile, die sie für verschiedene Situationen auszeichnen Mögliche Kriterien sind: Entwickler Kunden Anforderungen Größe Zielsetzung Wartbarkeit 32 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

34 Vergleich und Bewertung Entwickler Was spielen die Entwickler für eine Rolle? Entwickler Agil Hohe Anforderung an Entwickler Verlass auf implizites Wissen der Entwickler Gefahr des Fehl- oder Kurzsichtigen Entscheidens Klassisch Reduzierung dieses Risikos durch Verlass auf Pläne und Architekturen Expertenreview dieser Dokumente möglich 33 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

35 Vergleich und Bewertung Kunden Was spielen die Kunden für eine Rolle? Kunden Agil Bereitschaft zum hohen Einsatz auf Seiten des Kunden nötig Aktiver, involvierter Kunde Wissen des Kunden Vorort muss ausreichen, Anforderungen zu beschreiben Klassisch Kunde erbringt seinen Teil beim Formulieren der Anforderungsdokumente Nur bei Meilensteinen und Abnahme Kundeninvolvierung 34 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

36 Vergleich und Bewertung Anforderungen Was spielen die Anforderungen für eine Rolle? Anforderungen Agil Wirkungsvoll bei sich ständig verändernden Anforderungen Anforderungen müssen nicht zu Beginn feststehen Klassisch Wirkungsvoll bei klaren Anforderungen zu Projektbeginn Unflexibel bei Änderungswünschen des Kunden 35 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

37 Vergleich und Bewertung Größe Welche Rolle spielt die Größe eines Projektes? Größe Agil Effektiv bei kleinen und mittelgroßen Projekten (max. 20 Entwickler) Benötigt räumliche Nähe Klassisch Einsatz bei großen Projekten Geringerer Kommunikationsaufwand bei verteilten Projekten 36 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

38 Vergleich und Bewertung Zielsetzung Was spielt die Zielsetzung für eine Rolle? Zielsetzung Agil Frühe Auslieferung der (funktionierenden) Software als Ziel Durch frühes Ausliefern der Software entstandenes Design skaliert eventuell nicht genug (Kurzsichtige Entscheidungen) Klassisch Korrekte Implementation der Anforderungen als Ziel Einsatz bei sicherheitskritischen Projekten (Safety/ Security) 37 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

39 Vergleich und Bewertung Wartbarkeit Was spielt die Wartbarkeit für eine Rolle? Wartbarkeit Agil Design und Dokumentation nur in den Köpfen des Teams verfügbar Somit eher für interne Projekte geeignet Testsuiten erleichtern Erweiterung ohne neue Fehler einzubauen Klassisch Jede Phase endet mit einer Dokumentation Dokumentation als Grundlage für Wartung und Erweiterung (Voraussetzung ist natürlich eine gute Dokumentation, die auf das Programm zutrifft) 38 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

40 Fazit Fazit Welche Methode soll man nun wählen? Fazit Agile und klassische Methoden bilden jeweils das Ende eines Spektrums Auswahl der Methode anhand der Charakteristiken des Projektes Hybride Methoden als Kombination beider Methoden als Lösung für Projekte mit beiden Charakteristiken z.b. Rational Unified Process Klassischer Prozess, der mit agilen Methoden kombiniert werden kann Agile Entwicklung als eine Phase der klassischen Entwicklung Iterativer Prozess Explizite visuelle Modellierung mit UML 39 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

41 Literatur Literatur Wo kann ich mich weiter informieren? Literatur Bücher und Artikel: Beck, K. (2000). Extreme programming explained. Addison-Wesley. Beck, K. (2003). Test driven development by example. Addison- Wesley. Boehm, B. (2002). Get ready for agile methods, with care. Computer, Januar 2002, pp Sommerville, I. (2004). Software engeneering. Addison-Wesley. Webseiten: E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung

42 Jonathan Weiss Emel Tan Danke für Eure Aufmerksamkeit! Fragen? 41 E. Tan / J. Weiss Klassische vs. agile Methoden der Softwareentwicklung