Effektive und effiziente Software-Entwicklung mit der Axivion Bauhaus Suite. Copyright 2006 Axivion GmbH

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1 Effektive und effiziente Software-Entwicklung mit der Axivion Bauhaus Suite

2 Nehmen wir einmal an, Ihr Software-System wäre ein Haus

3 und einige Zeit nach der Fertigstellung wollen Sie etwas an diesem Haus verändern, ohne jedoch den Bauplan zur Hand zu haben.

4 Dann kann es Ihnen durchaus passieren, dass Sie aus Versehen eine Trägerwand perforieren oder eine Gasleitung beschädigen.

5 Dann kann es Ihnen durchaus passieren, dass Sie aus Versehen eine Trägerwand perforieren oder eine Gasleitung beschädigen. Ohne eine genaue Kenntnis Ihrer Software-Architektur können Sie die Auswirkungen von Änderungen nicht vorhersehen!

6 Die unzureichende Kenntnis der Software-Architektur ist die Hauptursache für den hohen Wartungsaufwand eines Software-Systems. Verteilung des Gesamtaufwands im Produktlebenszyklus eines Software-Systems 40% Analyse/Verstehen der Software während der Wartungsphase Test Analyse Implementierung Design 20% Erstentwicklung 40% Implementierung von Anpassungen und Weiterentwicklungen; Test Quellen: Zelkowitz et al (1979), Eastwood (1993) Marliss, Ben-Menache (1997), Erlikh (2000) Bis zu 80 % der Entwicklungskosten eines Software-Systems entstehen bei dessen Wartung, Anpassung und Weiterentwicklung. Entwickler verbringen dabei die Hälfte ihrer Zeit mit der Analyse eines bestehenden Software-Systems, um es (wieder) zu verstehen.

7 Das Problem: Im Laufe der Zeit entsteht eine immer größer werdende Kluft zwischen der gewollten Architektur und der Implementierung. Zeitmangel Weiterentwicklungen verzögern sich Codequalität nimmt ab Vernachlässigung der Architektur Aufwendige Umgehungslösungen werden notwendig Durch Erosion der Architektur leidet das Verständnis

8 Das Problem: Im Laufe der Zeit entsteht eine immer größer werdende Kluft zwischen der gewollten Architektur und der Implementierung. Weiterentwicklungen verzögern sich Codequalität nimmt ab Zeitmangel Vernachlässigung der Architektur Durchbrechen Sie diesen Teufelskreis! Aufwendige Umgehungslösungen werden notwendig Durch Erosion der Architektur leidet das Verständnis

9 Die Bauhaus Suite lindert die Symptome und bekämpft die Ursache der Architektur-Erosion & liefert weitere Informationen über den Quellcode. Axivion Bauhaus Suite Ihr Nutzen Aufwendige Fehler- Behebungen werden notwendig Code-Qualität nimmt ab Zeitmangel Dokumentation d. Struktur wird Vernachlässigt Ohne Dokumentation der Struktur leidet das Verständnis Weiterentwicklungen verzögern sich Darstellung des Ist- Zustandes der strukturellen Architektur des Quellcodes Kontinuierlicher Vergleich von Istund Soll-Zustand der Software- Architektur Proaktives Auffinden kritischer Stellen im Quellcode Bestehende Software wird schneller wieder verstanden Der Quellcode entspricht jederzeit der spezifizierten Soll-Architektur Potentielle Fehler können vermieden werden, bevor sie entstehen Kürzere Entwicklungsdauer Exaktere Planbarkeit von Entwicklungsprojekten Niedrigere Entwicklungskosten Investitionsschutz durch längere Wartbarkeit Nachhaltig verbesserte Codequalität

10 Der Einsatz der Axivion Bauhaus Suite rechnet sich für Sie sowohl kurz-, als auch mittel- und langfristig. "Long-Term-Wins" z.b. Investitionsschutz durch Verlängerung der Wartbarkeit "Mid-Term-Wins" z.b. durch nachhaltige Verbesserung der Codequalität "Quick-Wins" z.b. durch Verkürzung der Time to Market bei schnellerem Codeverständnis t

11 Key-Features der Axivion Bauhaus Suite Architektur-Darstellung Extrahiert den Ist-Zustand der strukturellen Architektur aus dem Quellcode und stellt ihn dar. Architektur-Prüfung Vergleicht die Ist-Architektur im Quellcode mit der spezifizierten Soll-Architektur Schnittstellen-Analyse Zeigt Vernetzungen und Abhängigkeiten einer Komponente zu anderen Stellen im Quellcode auf Metriken Erstellt Kennzahlen über verschiedene Aspekte des Quellcodes Klonerkennung Erkennt die durch Copy&Paste entstandenen Duplikate im Quellcode

12 Key-Features der Axivion Bauhaus Suite: Architektur-Darstellung Architektur-Darstellung mit der Axivion Bauhaus Suite Ihr Nutzen Die Axivion Bauhaus Suite analysiert den Quellcode extrahiert die Informationen über die Ist-Architektur zeigt diese in beliebigem Detaillierungsgrad grafisch an. Die Ist-Architektur des Quellcodes ist jederzeit aktuell verfügbar Die Struktur der Software wird schneller verstanden Die Entwicklungsdauer wird verkürzt Die Fehlerhäufigkeit wird reduziert Insbesondere "fremder" bzw. "unbekannter" Quellcode kann leichter weiterentwickelt und gewartet werden Die Architektur-Darstellung ist für C, C++, Java und Ada verfügbar.

13 Die Axivion Bauhaus Suite im Einsatz: Architektur-Darstellung Sie können sich die Software- Architektur in beliebigen Detaillierungsgraden anzeigen lassen. In diesem Beispiel werden alle Beziehungen innerhalb des Moduls "list angezeigt.

14 Die Axivion Bauhaus Suite im Einsatz: Architektur-Darstellung Neben der Anzeige der Beziehungen innerhalb eines Moduls können Sie sich auch die Beziehungen mit anderen Modulen anzeigen lassen.

15 Key-Features der Axivion Bauhaus Suite Architektur-Prüfung Architektur-Prüfung mit der Axivion Bauhaus Suite Ihr Nutzen Die Axivion Bauhaus Suite analysiert den Quellcode extrahiert die Informationen über die Ist-Architektur vergleicht die Ist-Architektur mit der spezifizierten Soll-Architektur Eine kontinuierliche Überprüfung des Quellcodes garantiert, dass die Ist- Architektur jederzeit mit der Soll- Architektur übereinstimmt! Es kommt zu keiner Architektur- Erosion Prognosen über die Entwicklungsdauer werden präziser und ermöglichen eine bessere Projektplanung Entwicklungsprojekte können besser kontrolliert werden Die Einarbeitung neuer Mitarbeiter wird erleichtert Die Software wird länger verstanden und kann somit länger gewartet und weiterentwickelt werden (Investitionsschutz) Bei fremdvergebenen Entwicklungsprojekten kann der gelieferte Quellcode zuverlässiger überprüft werden Die Architektur-Prüfung ist für C, C++, Java und Ada verfügbar.

16 Die Axivion Bauhaus Suite im Einsatz: Architekturprüfung (Anzeige der spezifizierten Soll-Architektur) Ausgangspunkt ist die spezifizierte Soll-Architektur. Ist bereits eine Soll-Architektur vorhanden, kann diese im XML-Format importiert werden. Sie können die Soll-Architektur auch direkt grafisch oder textuell mit der Axivion Bauhaus Suite erstellen. Dies kann für beliebige Teile der Software in beliebigem Detaillierungsgrad erfolgen. Ein iterativer hypothesengetriebener Ansatz ist ebenso möglich wie eine inkrementelle top down oder bottom up Spezifikation. Die spezifizierte Soll-Architektur kann jederzeit erweitert oder verändert werden.

17 Die Axivion Bauhaus Suite im Einsatz: Architekturprüfung (Analyse) Danach starten Sie die Analyse. Die Axivion Bauhaus Suite vergleicht dann den Ist-Zustand der Architektur im Quellcode mit der spezifizierten Soll- Architektur.

18 Die Axivion Bauhaus Suite im Einsatz: Architekturprüfung (Visualisierung der Analyse / Listendarstellung) Sie können sich die Abweichungen zwischen dem Ist- Zustand der Architektur im Quellcode und der spezifizierten Soll-Architektur unter anderem als Liste anzeigen lassen.

19 Die Axivion Bauhaus Suite im Einsatz: Architekturprüfung (Visualisierung der Analyse / Graphisch) Die Abweichungen können alternativ auch graphisch dargestellt werden. Grüne Kanten zeigen eine Übereinstimmung zwischen Soll- und Ist-Zustand der Architektur. Rote und gelbe Kanten zeigen Abweichungen an.

20 Key-Features der Axivion Bauhaus Suite Schnittstellen-Analyse Schnittstellen-Analyse mit der Axivion Bauhaus Suite Ihr Nutzen Die Axivion Bauhaus Suite analysiert den Quellcode zeigt Vernetzungen und Abhängigkeiten von Elementen zu anderen Stellen im Quellcode auf (z.b. Exporte, Importe, Klienten oder lokale Anteile) Zusammenhänge können besser und schneller verstanden werden Auswirkungen von Änderungen können vorab analysiert werden Teile des Codes können herausgelöst und wiederverwendet werden Die Schnittstellen-Analyse ist für C, C++, Java und Ada verfügbar.

21 Die Axivion Bauhaus Suite im Einsatz: Schnittstellenanalyse (Bsp.: Anzeige der Exporte) Hier werden beispielsweise alle exportierten Funktionen, Typen und deren Felder für das Modul "list" angezeigt.

22 Die Key-Features der Axivion Bauhaus Suite im Einzelnen Metriken (Kennzahlen) Metriken mit der Axivion Bauhaus Suite Ihr Nutzen Die Axivion Bauhaus Suite analysiert den Quellcode erhebt wesentliche Software-Metriken (z.b. McCabe-Komplexität, Halstead- Werte, Schachtelungstiefe, etc ) erlaubt das Hinzufügen eigener Metriken und Stylechecks (mittels Scripting Add-On) Die Situation im Quellcode kann überblickt werden, ohne ihn selbst lesen zu müssen Potentiell kritische Stellen im Quellcode werden vorab erkannt Metriken bieten die Grundlage einer proaktiven strategische Projektplanung und -überwachung (Projektleitstand) Der Umfang der verfügbaren Metriken ist abhängig von der analysierten Sprache.

23 Die Axivion Bauhaus Suite im Einsatz: Metriken (Kennzahlen) Durch das Markieren der kritischen Stellen in der Metrik- Ansicht können Sie sich die entsprechenden Stellen des Quellcodes in allen anderen Ansichten anzeigen lassen.

24 Die Key-Features der Axivion Bauhaus Suite im Einzelnen Klonerkennung (Duplikate im Quellcode) Klonerkennung mit der Axivion Bauhaus Suite Ihr Nutzen Die Axivion Bauhaus Suite analysiert den Quellcode erkennt auf lexikalischer und syntaktischer Ebene Klone aller relevanten Standard-Klassen (I, II und III): (I) Identische Kopien (II) Kopien mit geänderten Bezeichnern aber identischer Struktur (III) Kopien mit hinzugefügten oder entfernten Anweisungen Konsistente Änderungen im Quellcode werden erleichtert Der Wartungsaufwand wird reduziert Redundante Teile des Quellcodes können entfernt werden Die Codequalität wird verbessert Die Klonerkennung ist für C, C++, Java und Ada in verschiedenen Varianten verfügbar.

25 Die Axivion Bauhaus Suite im Einsatz: Klonerkennung (Bsp.: Anzeige der Klone) Die hellroten Knoten repräsentieren Funktionen. Die Kanten stellen die Klonbeziehungen dar. Hier existiert beispielsweise ein Klon in den Funktionen SetMinus, SetJoin und SetIntersect.

26 Die Axivion Bauhaus Suite im Einsatz: Klonerkennung (Bsp.: Lokalisierung der Klone in "list") (1) Indem Sie die erkannten Klone markieren... (2) können Sie sich anzeigen lassen, wo sich im betrachteten Modul "list" Klone befinden.

27 Die Axivion Bauhaus Suite im Einsatz: "Source-Code at Your Fingertips" Bei allen Funktionen der Axivion Bauhaus Suite können Sie sich die betreffende Stelle auch sofort im Quellcode anzeigen lassen. Die Sie können Klone können sich also bei Bedarf auch die auch Klone gleich direkt im im Quellcode angezeigt werden. anzeigen lassen.

28 Die Axivion Bauhaus Suite verfügt über viele weitere Features: Cross-Referencing Ermöglicht das interaktive Explorieren der Abhängigkeiten von Elementen im Quellcode Dominanz-Analyse Zeigt den Grad der Lokalität von Elementen im Quellcode an Zyklus-Erkennung Erkennt zyklische Abhängigkeiten von Elementen im Quellcode Komponentenerkennung Gruppiert logisch zusammenhängende Elemente des Quellcodes Dead Code Detection Erkennt Teile des Quellcodes, welche nicht aufgerufen werden

29 Skripting-Fähigkeit: Die Bauhaus Suite ist kein starres Analysewerkzeug, sondern wächst mit Ihren individuellen Anforderungen und Bedürfnissen. Axivion Bauhaus Suite User Interface Zugriff auf die Analyseergebnisse per GUI und XML-Export. Skripting Add-On (Python) User Interface Skripting Weitere Zugriffsmöglichkeiten. Z.B. automatisierte HTML-Reports Analysen Architektur- Darstellung Architektur- Prüfung Schnittstellenanalyse Metriken Datenbasis Klonerkennung Grobgranular Feingranular Quellcode Grobgranulares Skripting Implementierung zusätzl. Analysen Erhebung weiterer Metriken Feingranulares Skripting Individuelle Stylechecks auf syntaktischer Ebene Erhebung weiterer Metriken auf syntaktischer Ebene Externe Informationen, Anwendungen, etc.

30 Die Einsatzmöglichkeiten der Axivion Bauhaus Suite sind vielfältig. Reverse- Engineering Software- Wartung Axivion Bauhaus Suite Component- Mining Codequalitätsanalyse Software- Weiterentwicklung Outsourcing/ Offshoring

31 Die Vorteile der Axivion Bauhaus Suite gegenüber anderen Analysewerkzeugen: Hohe Verlässlichkeit und Präzision der Ergebnisse Dank hoher Datenqualität und feiner Granularität der Datenbasis. Vielfältige Nutzbarkeit der Datenbasis für individuelle Analysen, Metriken, usw. per Skripting Add-On. Jede statische Architektur ist prüfbar. Es wird kein Architekturstil vorgeschrieben. Unproblematisches Aufsetzen auf den Quellcode und einfache Integration in bestehende Build-Umgebung. Plattformunabhängigkeit Dank der Unterstützung aller gängigen Plattformen (Microsoft Windows, GNU/Linux, Sun Solaris) und des binärkompatiblen Datenformats.

32 Ein weiterer Vorteil sind die engen Kooperationen mit den Universitäten Stuttgart und Bremen. Universität Bremen Fachbereich 3 Arbeitsgruppe Softwaretechnik Prof. Dr. rer. nat. Rainer Koschke Universität Stuttgart Institut für Softwaretechnologie Prof. Dr. rer. nat./harvard Univ. Erhard Plödereder Die Axivion Bauhaus Suite basiert auf 100 Mannjahren Forschung und Entwicklung an den Universitäten Stuttgart und Bremen. Auf Grund der engen Zusammenarbeit mit den Universitäten fließen bei der Entwicklung unserer Produkte stets die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse ein.

33 Möchten Sie mehr über unsere Produkte und deren Einsatzmöglichkeiten erfahren? Über einen Terminvorschlag für ein unverbindliches Treffen, um über konkrete Einsatzmöglichkeiten der Axivion Bauhaus Suite in Ihren Projekten zu sprechen, und Ihnen das Produkt vor Ort vorzuführen, würden wir uns sehr freuen. Wir können Ihnen außerdem jederzeit eine Demolizenz unserer Software zur Verfügung stellen. Axivion GmbH Nobelstraße Stuttgart Dipl.-Inf. Thomas Eisenbarth +49 (0) Tel. +49 (0) Fax +49 (0) Dipl.-Kfm. Sebastian Rummler +49 (0)