Weiterentwicklungs-Projekten

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Hannelore Blau
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1 Magdeburger Schriften zum Empirischen Software Engineering Andre Janus Konzepte für Agile Qualitätssicherung und -bewertung in Wartungs- und Weiterentwicklungs-Projekten Shaker Verlag Aachen 2013

2 Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Abkürzungsverzeichnis vili x xi I Einleitung 1.1 Hintergrund und Kontext Problematik Fragestellungen Stand der Forschung Ziel der Forschungsarbeit Nutzen und Relevanz Methodologie und Vorgehen Struktur der Arbeit Zusammenfassung II Grundlagen 1 Klassische Software-Entwicklung Software-Produkt Software-Entwicklungsressourcen Software-Entwicklungsprozess Software-Anwendung Software-Lebenszyklus Lebenszyklen und Phasen Lebenszyklus-Prozesse und Ergebnisse der ISO Wartung und Weiterentwicklung im Software-Lebenszyklus Klassischen Vorgehens- und Lebenszyklusmodelle Sequentielle Modelle Nicht-sequentielle Modelle 16 2 Agile Software-Entwicklung 2.1 Zentrale Begriffe in der Agilen Software-Entwicklung Das Agile Manifest Die Werte des Agilen Manifests Die Prinzipien des Agilen Manifests Agile Praktiken Agiler Prozess Agile Kernkonzepte Grundannahmen in der Agilen Software-Entwicklung Änderung von Anforderungen Qualität als fixe Größe Agile Vorgehensmodelle extreme Programming (XP) Serum Weitere Agile Vorgehensmodelle a Feature Driven Development (FDD) 34 bcrystal iii

3 messbare 3 Qualitätssicherung und -bewertung Der Qualitätsbegriff in der Software-Entwicklung Qualitätssichten Qualitätsmerkmale Qualitätsdimensionen Produktqualität Prozessqualität Ressourcenqualität Formale Darstellung der Qualitätsdimensionen, Software-Messung Messergebnis Messziele Messprozess Ausgewählte Metriken und Verfahren Lines of Code (LOC) Zyklomatische Komplexität (McCabe) CK-Metrics Suite Capability Maturity Model Integration (CMMI) Softwarequalitätsmanagement (SQM) Analytische Qualitätssicherung Konstruktive Qualitätssicherung Organisatorische Qualitätssicherung Total Quality Management (TQM) Verifikation und Validierung Testen Formale Darstellung des Softwarequalitätsmanagement (SQM) 47 4 Wartung und Weiterentwicklung Software-Wartung Arten dar Wartung Durchführung der Wartung Spezielle Wartungsaktivitäten Wartbarkeit Weiterentwicklung von Software (Evolution) 51 5 Zusammenfassung 52 III Anforderungen an eine Agile Qualitätssicherung und -bewertung 53 1 Anforderungen durch die Agile Software-Entwicklung Berücksichtigung von Agilen Kemkonzepten Berücksichtigung und Unterstützung der Grundannahmen Berücksichtigung von Werten und Prinzipien Bezug auf Agile Praktiken Berücksichtigung des Agilen Prozesses Formalisierte Zusammenfassung 55 2 Anforderungen aus Sicht der Qualitätssicherung und -bewertung Berücksichtigung von Qualitätssichten, -merkmalen und -dimensionen Empirisches Vorgehen Qualität Software-Qualitätsmanagement (SQM) Formalisierte Zusammenfassung 57 3 Anforderungen durch den Kontext Wartung und Weiterentwicklung Berücksichtigung von Wartungsaktivitäten 58 iv

3.2 Berücksichtigung von Weiterentwicklungsaktivitäten 58 3.3 Formalisierte Zusammenfassung 58 4 Spezifische Anforderungen an Modelle und Methoden 58 4.1 Modelle zur Qualitätsbewertung 58 4.1.1 Vergleichbarkeit 58 4.

4 3.2 Berücksichtigung von Weiterentwicklungsaktivitäten Formalisierte Zusammenfassung 58 4 Spezifische Anforderungen an Modelle und Methoden Modelle zur Qualitätsbewertung Vergleichbarkeit Ganzheitliche Betrachtung Methoden zur Qualitätssicherung Operationalisierbarkeit Formalisierte Zusammenfassung 59 5 Bewertung anhand der Anforderungen 60 6 Zusammenfassung 62 IV Gegenwärtige Ansätze zur Agilen Qualitätssicherung und -bewertung 63 1 Allgemeine Ansätze aus dem Bereich Agilität und Empirie Empirische Forschungen in der Agilen Entwicklung Empirische Untersuchungsergebnisse von Agilen Methoden Eine vergleichende Analyse von Agilen Methoden 66 2 Allgemeine Ansätze aus dem Bereich Agilität und Qualität ISO 9001 und Agile Software-Entwicklung Agile Softwarequalitätssicherung Qualität im Agilen Umfeld Agility Measurement Index Qualitätssicherung in der Agilen Software-Entwicklung Die Rolle der Softwarequalität in XP Die Rolle von Rückmeldungen und Anpassung in der Agilen Entwicklung Bewertung von Agilität 75 3 Spezielle Ansätze im Bereich Agile Praktiken und Qualität Erfahrungen mit Pair Programming in einem Agilen Projekt Ein strukturiertes Experiment mit Test-getriebener Entwicklung (TDD) Qualitätseffekte von Test-getriebener Entwicklung (TDD) Erkennung von und Reaktion auf "Bad Smells" in XP 79 4 Spezielle Ansätze im Bereich Agilität und Prozessqualität XP auscmm-sicht Reifegradmodell XPMM Einschränkungen Agiler Prozesse Softwareprozessmetriken und Agile Methoden Agile Maturity Model (AMM) Ein iterativer Verbesserungsprozess für Agile Software-Entwicklung 87 5 Spezielle Ansätze im Bereich Agilität und Produktqualität Agile Qualitätssicherung Messung von Testqualität durch Code-Metriken Die Entwicklung von OO-Qualitätsmetriken in Agilen Projekten 90 6 Spezielle Ansätze im Bereich Agilität und Software-Messung Ein Framework zur Bewertung von XP Software-Metriken für Agile Software-Entwicklung Eine empirische Studie zu Stabilitätsmetriken und dem QMOOD Modell Passende Agile Messkonzepte Bedeutung der Softwaremessung bei Agilen Projektparadigmen 95 v

5 Continuous Continuous Continuous 2-Dim. 1-Dim. 7 Spezielle Ansätze im Bereich Agilität in Wartung und Weiterentwicklung Der Beitrag der Agilen Software-Entwicklung zur Weiterentwicklung Agile Software-Entwicklung und Software-Wartung Agile Software-Entwicklung für große fragile Bestands-Anwendungen Agile Weiterentwicklung zur Verbesserung von Bestandssoftware Agile Ansätze für die Software-Wartung extreme Programming (XP) in der Software-Wartung Ein Agiler Prozess in Wartung und Weiterentwicklung Zusammenfassung 102 V Neue Ansätze zur Agilen Qualitätssicherung und -bewertung Agile Software Development Model (ASDM) Zielsetzung des Modells Vorgehen zur Entwicklung des Modells Die Basis-Konzepte des ASDM Beziehungen zwischen den Basiskonzepten Vollständigkeit der Modell-Instantiierung extreme Programming (XP) im ASDM Serum im ASDM 11ß 1.8 Herausforderungen Zusammenfassung Agile Maturity Model Integration (AMMI) Qualitätssichten und -dimensionen Agiler Praktiken Der Reifegrad Agiler Entwicklungsmethoden und Vorgehensmodelle Reifegrad (Level) 1 - iterative & incremental Reifegrad (Level) 2-3-Dim. Practices Reifegrad (Level) 3 - Practices Reifegrad (Level) 4 - Practices Reifegrad (Level) 5 -Adapting Practices Herausforderungen Zusammenfassung Continuous Integration, Cont. Measurement, Cont. Improvement (3C) Geeignete Metriken für (interne) Software-Qualität im 3C Geeignete klassische Metriken für den 3C-Ansatz Geeignete Agile Metriken für den 3C-Ansatz 129 a Tests 129 b Test-Growth-Ratio 129 ctest-coverage 130 d Bröken Builds Der 3C-Ansatz Schritt 1 Integration Schritt 2 - Measurement Schritt 3 Improvement Herausforderungen Zusammenfassung 139 VI Validation der neuen Ansätze zur Agilen Qualitätssicherung und -bewertung Das Agile Vorgehensmodell Entwicklungs- und Releasezyklen Konfigurationsmanagement 142 vi

6 1.3 Multi Stage Environment Anforderungs-, Planungs- und Fehlermanagement Zusammenfassung Anwendung der Modelle und Methoden in und ASDM I2-Abbildung im ASDM 144 a Werte und Prinzipien 144 b Praktiken 145 c Rollen 145 d Artefakte 145 e Prozess 145 f Substitute 145 g Beziehungen Ergebnisse und AMMI Umfrage zu Agilen Praktiken Ergebnisse I2und 3C Wartung und Weiterentwicklung in Typisierung von Java-Generics Ergebnisse Zusammenfassung Prüfung der Modelle und Methoden gegen die Anforderungen ASDM AMMI C Zusammenfassung 163 VII Zusammenfassung und Ausblick Zusammenfassung FazitASDM FazitAMMI Fazit 3C Ergebnisse Agile Qualitätsbewertung Agile Qualitätssicherung Kontext Wartung und Weiterentwicklung Qualitätseigenschaften Agiler Software-Entwicklung Schlussfolgerungen Ausblick Weiterentwicklung der Modelle und Methoden Weitere Forschungsfragen 168 Literaturverzeichnis 169 Anhang 1 - Extreme Feedback Device: "The Batman Lamp" 176 vii

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Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Abkürzungsverzeichnis

VII Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Abkürzungsverzeichnis XIII XV XVII 1 Einleitung 1 1.1 Motivation 1 1.2 Zielsetzung 3 1.3 Forschungsleitfragen 4 2 Forschungsdesign 5 2.1