Evolueren met portfoliomonitoring

Transcriptie

1 sofware-engineering Evolueren me porfoliomonioring Toolki analyseer en visualiseer sofwaresysemen Door gebrek aan inzich beschouwen bedrijven hun sofwareporfolio vaak als weerbarsige en onbeheersbare doos van Pandora. Me de juise informaie over de moeilijkheden, afhankelijkheden en de onderhoudskosen kan di veranderen. De aueurs onwikkelden een oolki voor sofwareanalyse en geven een handleiding voor monioring. Tobias Kuipers en Joos Visser 40 Sofwareporfoliomonioring (spm) is een oolgebaseerde mehodologie die op een efficiëne manier kwalieis-, omvangs- en inerrelaiegegevens afleid ui de broncode van sofwaresysemen. Aangezien de gegevens worden afgeleid ui sysemen die vele miljoenen regels broncode bevaen, en ze op cio-niveau gepreseneerd moeen worden, beva de mehodologie een aanal sappen waarin de gegevens op een hoog niveau worden geaggregeerd. Alleen de relevane gegevens worden geoond, en wel op zo n manier da de nie-echnische manager geïnformeerde beslissingen kan nemen over de sofwaresysemen van zijn bedrijf. De Sofware Analyse Toolki (Sa), waarop de spm-mehodologie is gebaseerd, besaa ui een generiek raamwerk voor sofwareanalyse en -visualisaie, en een aanal specifieke insanies van da raamwerk. Een zeer eenvoudig uibreidbare componen aan de ene kan van he syseem kan alle mogelijke ypen broncode en gerelaeerde documenen analyseren. De resulaen worden opgeslagen in een generiek daamodel, voorzien van een ijdsaanduiding, zoda laer verschillende meeresulaen me elkaar vergeleken kunnen worden. Aan de andere kan van he raamwerk worden de gegevens ui he daamodel (al dan nie als animaie) gepreseneerd. Analyse Voorbeelden van analyses zijn de deecie van klonen in de broncode: delen van de code die zo serk op elkaar lijken da ze zonder al e veel moeie verwijderd kunnen worden. Ook analyseer de ool voor diverse alen en echnologieën afhankelijkheden ussen modules, zowel via aanroepen als daa-uiwisseling. Een laase voorbeeld is he auomaisch schaen van he aanal funciepunen van een syseem, me de backfiring mehode. Deze voorbeelden zijn, ne als alle andere analyses, generiek en schaalbaar. De hoeveelheid broncode in een sofwareporfolio varieer ussen de 1 en 100 miljoen regels. He verwerken van deze hoeveelheden code mag nie meer dan een paar uur duren, en als gevolg daarvan moe de complexiei van de analysealgorimes nie e groo zijn. In die zin moeen de analyses

2 Samenvaing De oolki van de aueurs geef inzich in de broncode van alle sofwaresysemen in een organisaie. Een maandelijkse analyse bied gevisualiseerde basisgegevens voor projecleiders. In de kwaraalanalyse evalueren en inerpreeren monioringexpers de gegevens voor he ic-managemen. En in een sofwarejaarverslag vaen ze de resulaen samen voor he algemene managemen. dus schaalbaar zijn. De analyses die de ool uivoer zijn bovendien in hoge mae generiek, in de zin da de analysealgorimes werken op verschillende programmeeralen. Was di nie he geval, dan zou he e veel ijd kosen om de analyses aan e passen aan gewijzigde inzichen, of aan nieuw ondeke siuaies in de sofwareporfolio. In he voorbeeld is sprake van complexiei van programmamodules en daabaseafhankelijkheden. Tijdens de analysefase reken de ool voor alle modules in he syseem de cyclomaische complexiei ui. Voor Java-code reken hij daaroe he aanal mogelijke execuie paden per mehode ui. Voor Cobol is di he aanal execuiepaden per programma. Voor beide alen is he aanal execuiepaden he aanal jumps da mogelijk is binnen een mehode of een programma. Als er bijvoorbeeld 15 if-saemens in een mehode voorkomen, is he maximaal aanal e esen paden 16. In de prakijk blijk da pro- Hypohese Me de ool kan een exper bijvoorbeeld vassellen da een aanal modules een specifieke complexieisdrempel overschrijd. Zijn hypohese is da deze modules samen een aanal gerelaeerde funcies implemeneren, zonder da die goed gescheiden zijn. Hij sel vas da de daabaseafhankelijkheden van deze modules zijn hypohese onderseunen (doorda alle modules dezelfde verzameling daabaseabellen gebruiken). To slo kan hij nog besluien een deel van de code in deail e bekijken, oda hij ervan overuigd is da de hypohese waar is. Archiecuur van de sofwareanalyseoolki 1 41

3 42 sofware-engineering grammeurs meer fouen maken en da de code seeds lasiger begrijpen word als deze waarden hoger zijn. Elke programmeeraal die de ool onderseun, heef zijn eigen analyse die deze berekening kan maken. In geval van Java en Cobol gebeur di door de code e onleden en een analyse e maken die over de verkregen parseboom loop, erwijl he aanal branchsaemens word geeld. Ook de daabaseafhankelijkheden worden in de analysefase ui de code gehaald. Ui he voorbeeld blijk da de daabaseabellen die in een module gebruik worden relevan zijn. Deze verwijzingen worden in de analysefase ui de code gehaald. Afhankelijk van he programmeeridioom da een organisaie gebruik, is daar een speciale analyse voor nodig. Als daabase-access plaasvind me embedded SQL, dan kan voor Java en Cobol dezelfde analyse worden gebruik. Vaak is er echer een ussenlaag die de daadwerkelijke SQL afscherm. In Java word vaak een objec-relaional mapping gebruik. Dan moe de analyse in de gaen houden of de huidige module objecen gebruik die in de objec-relaionalmapping genoemd worden, die komen dan immers ook in de daabase erech. Om he generieke karaker van de analyses en de visualisaies e facilieren is er een algemeen daamodel waar alle gegevens in worden opgeslagen. Visualisaie Visualisaie is de andere belangrijke componen van he Sa-raamwerk. Er zijn wee ypen visualisaies: diagrammen en grafen. Ook deze zijn generiek. He raamwerk ken een aanal modules die verschillende ypen grafieken kunnen onen. Afhankelijk van de uigevoerde analyses zijn specifieke visualisaies beschikbaar. Sommige visualisaies laen he verloop van meegegevens over ijd zien. Me de figuren kan de monioringexper vassellen of bijvoorbeeld de complexiei van de modules nie boven een specifieke drempelwaarde uikom. Daarnaas is he goed e zien of de complexiei voor specifieke modules aan he sijgen of aan he dalen is. Om erug e komen op he eerder genoemde voorbeeld: als de monioringexper vassel da de complexiei e hoog is opgelopen, kan hij om de oorzaak e acherhalen bijvoorbeeld kijken naar de daabaseafhankelijkheden van de verschillende modules. Da gebeur me behulp van de ineracieve graafvisualisaiecomponen van Sa. Me deze componen kan de monioringexper de geoonde graaf ineracief manipuleren om beer inzich e verwerven. Zo kunnen bijvoorbeeld alleen de daabaseabellen waaraan gerefereerd word vanui bepaalde modules zichbaar zijn, of worden alleen de lees- of juis de schrijfacies geoond. Als een groo aanal modules ongeveer dezelfde verzameling abellen benaderen word da snel inzichelijk gemaak. De exper kan vervolgens voorsellen doen om he aldus onsane probleem op e lossen. De mehodologie De mehodologie besaa ui drie genese ieraies, zoals e zien in figuur 2. Kore ieraies worden weergegeven door een kleine ellips, langere ieraies me een groere ellips. Voor elke ieraie is aangegeven wa er word opgeleverd, en welke acies er nodig zijn om o die oplevering e komen. Elke groere ieraie neem de opleveringen van de onderliggende ieraies als invoer. In di arikel gaan we ui van een korse ieraie van een maand. In de prakijk word afhankelijk van de siuaie bepaald wa de geschikse lenge is. Maandelijkse ieraie De binnense ieraie word maandelijks doorlopen. In deze ieraie word de Sofware Analyse Toolki oegepas op de sofwareporfolio. De uivoer hiervan is een groe hoeveelheid basisgegevens, waaronder merieken, afhankelijkheidsinformaie, en bijvoorbeeld overredingen van programmeersandaarden of -convenies. Al deze gegevens worden in een reposiory opgeslagen. Hierui word een rappor gegenereerd da de feien op een begrijpelijke manier oon. De gegevens zijn gegroepeerd en gefilerd en gevisualiseerd in diagrammen en grafieken die aan de informaiebehoefe van de projecleiders voldoen. In he ideale geval is de maandelijkse applicaie van Sa een volledig geauomaiseerd proces. In de prakijk is er echer meesal een menselijke sap in he proces nodig. He op e leveren produc van een maandieraie, de deliverable, is dus een echnisch zeer gedeailleerde rapporage over de huidige oesand van de sofwareporfolio. Deze rapporage word beschikbaar geseld aan de projecleiders en andere echnische saf in de

4 De spm-mehodologie besaa ui drie genese ieraies 2 gen van essenieel belang voor he belangrijkse deel van de kwaraalieraie: he opsellen van aanbevelingen. Deze aanbevelingen kunnen van verschillende niveaus zijn. He kunnen zeer gedeailleerde kore-ermijnaanbevelingen zijn, bijvoorbeeld om een specifieke inerface opnieuw e onwerpen, specifieke gegevens van een hiërarchische naar een relaionele daabase e migreren, of een componen van een derde parij e upgraden. Ook kunnen aanbevelingen algemener zijn, bijvoorbeeld om wee funcioneel vrijwel gelijke maar echnisch oaal verschillende sysemen e inegreren, of he procedurele karaker van de objecgeoriëneerde gedeelen van de porfolio e verminderen. In sommige gevallen zijn de monioringgegevens nie voldoende om een concree aanbeveling e doen. In zulke gevallen is een sofware risk assessmen nodig (Van Deursen & Kuipers, 2003). Zo n assessmen is een diepgravend onderzoek naar een specifiek syseem, gebaseerd op broncodeanalyse en inerviews me berokkenen bij da syseem. He leid o een beknop rappor me concree en gedeailleerde aanbevelingen. He is duidelijk da de acivieien die worden uigevoerd door de monioringexpers nie alleen echnische experise verondersellen, maar ook managemenconsulancy-experise. Deze combivorm van een hyperdocumen, een collecie gelinke webpagina s me grafen en grafieken. Kwaraalieraies Elke drie maanden worden alle gegevens ui de maandelijkse ieraies bij elkaar gevoegd, geïnerpreeerd en geëvalueerd door monioringexpers. Verder worden de gegevens gerelaeerd aan de businessdoelen zoals he managemen van de organisaie die heef geformuleerd (via inerviews en evenueel workshops worden deze doelen boven waer gehaald). He ic-managemen krijg de bevindingen gepreseneerd, samen me concree voorsellen voor een reacie. In de inerpreaie van de meegegevens ze de monioringexper verschillende selecies van de gegevens egen elkaar ui, om bijvoorbeeld rends, correlaies en uizonderingen waar e nemen. In de evaluaie van de gegevens spreek de monioringexper een waardeoordeel ui over de sofwareporfolio. Di oordeel is nie gebaseerd op smaak of voorkeur, maar op gepubliceerde kwalieissandaarden en indusriegemiddelden. Hij maak hiervoor gebruik van geaccepeerde kennis over sofware-engineering. De evaluaie en inerpreaie van de echnische gegevens zijn, samen me he boven waer krijgen van de ic-gerelaeerde businessdoelsellin- 43

5 sofware-engineering naie van experises is nie erg gebruikelijk, maar is essenieel om ervoor e zorgen da de aanbevelingen zowel echnisch correc zijn als gerechvaardigd vanui een commercieel sandpun. De deliverable van de kwaraalieraie is een rappor voor he ic-managemen. De monioringexpers preseneren di rappor persoonlijk, zoda zij evenuele vragen en wijzigingen in sraegie direc kunnen bespreken en meenemen in de volgende ieraie. Jaarlijkse ieraie Eenmaal per jaar worden alle deliverables van he jaar samengeva in he sofwarejaarverslag. De doelgroep voor di jaarverslag is he algemene managemen van de organisaie. He jaarverslag beschrijf ook de bereike resulaen op ic-gebied en de geselde doelen in lekenermen. Indien beschikbaar worden de resulaen in he sofwarejaarverslag gerelaeerd aan financiële gegevens. Organisaorische conex De diverse rapporages die ijdens spm worden geproduceerd, worden aan verschillende managemenlagen binnen de organisaie gepreseneerd. In figuur 3 is da weergegeven. De maandelijkse rapporages worden versrek aan projecleiders. De kwaraalrapporages worden gepreseneerd aan he ic-managemen, namelijk de cio en zijn direce ondergeschiken. He sofwarejaarverslag is bedoeld voor he algemene managemen van de organisaie. Invoering We hebben spm zo onworpen da he nie versorend werk voor een organisaie. Een organisaie kan hier mee saren zonder da de organisaie hoef e veranderen. Serker nog, spm is een insrumen om verandering op een geleidelijke en beheersbare manier e facilieren, nie een insrumen da pas werk als de organisaie al veranderd is. Om spm op e zeen en in e regelen voor een specifieke organisaie raden wij aan een periode van drie maanden e reserveren. In deze periode moeen er drie zaken geregeld worden. Ten eerse moe er commimen zijn vanui he managemen om spm ui e rollen. De organisaie moe bereid zijn om gegeven de resulaen van spm bepaalde siuaies e veranderen. Ten weede moe er op he errein van sofwarelogisiek he een en ander geregeld worden om periodieke meingen aan de sysemen mogelijk e maken. To slo moe er een modus worden afgesproken om regelmaige erugkoppeling ussen de diverse parijen (verschillende niveaus van managemen en de monioringexpers) naadloos e laen verlopen. Lierauur Deursen, A. van, & T. Kuipers (2003). Source-based sofware risk assessmen. In Proceedings 21 Inernaional Conference on Sofware Mainenance (ICSM 03). IEEE Compuer Sociey, Tobias Kuipers is chief echnical officer bij de Sofware Improvemen Group. Tobias. Kuipers@sofwareimprovers.com. Joos Visser is pos-docoraal onderzoeker aan de Informaicafaculei van de Universiei van Minho in Porugal. Joos.Visser@di. uminho.p. Sofwareporfoliomonioring en de relaies me deliverables en managemenniveaus 3 44