"Know your enemies": Probleme in Software finden

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Know Your Enemies Probleme in So,ware ﬁnden – aber rich4g Dr. Gernot Starke

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Dr. Gernot Starke innoQ Fellow   Softwarearchitekturen Entwurf, Entwicklung, Management Evolution & Modernisierung Training   Mentoring und Coaching Analyse und Optimierung von Entwicklungsprozessen   Reviews, Audits, Retrospektiven +49 177 – 728 2570 gs@gernotstarke.de www.arc42.de

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im normalen Leben... analyze evaluate improve

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dieser Vortrag... analyze evaluate improve

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Gute Problemanalyse hil, bei... •  Priorisierung von Änderungen •  Balancieren kurz-‐ / langfris4ger Maßnahmen

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Systema4sch verbessern (1)... Trenne „Probleme“ und „Lösungsvorschläge“ UID Description Cost Frequency Issue UID Description Cost Improvement 1..* * resolve ➤ resolved by ➤ Name System suffers from is remedy for UID Description Cost Frequency Issue Probability EarlyWarning Risk Cause UID Description Cost Improvement 1..* * resolve ➤ resolved by ➤ modify or create ➤ is real source of ➤ * * * * Name System Name Role Interests Experience Stakeholder Software Hardware Process Name Organization Documentation knows / informs about ➤ knows / informs about ➤ source of ➤ source of ➤ suffers from ➤ is remedy for Conﬁguration consists-of Goals Constraints impose ➤ has explicit and implicit ➤ complies with ➤ restrict ➤ ➤ aim42 domain model

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warum diese Trennung? •  rich4g: – wich0ge Probleme lösen •  schlechter: – einfache Probleme lösen •  ganz schlecht: – interessante Problemlösungen umsetzen – Ak4onismus €

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Die Rela4vitäts-‐Falle Des Einen Problem ist des Anderen Freund

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proﬁ4eren vom Problem, haben das Problem erschaﬀen, greifen Sie und Ihre Vorschläge an sind am Problem schuld, stehen zu Ihnen in Konkurrenz, greifen Ihre Kompetenz an leiden nicht am Problem, leiden unter dessen Lösung tragen (Teil-‐)Schuld am Problem zweifeln Schlussfolgerungen an, zweifeln Ihre Kompetenz an, haben Angst vor Veränderung

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Die Mikroskop-‐Falle Wenn Sie NUR im Code suchen, werden Sie NUR DORT Probleme ﬁnden... im Code suchen ist rich4g und wich4g, aber NUR dort suchen ist fatal!

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hfps://www.ﬂickr.com/photos/jonasb/24341322

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Bauch – Beine – Po: Wo liegen die IT-‐Problemzonen? Legende Qualitative Analyse (ATAM) Context Analysis Issue Tracker Analysis Data Analysis Documentation Analysis Runtime Analysis Requirements Analysis Software Archeology Static Code Analysis Development Process Analysis Infrastructure Analysis User Analysis Stakeholder Analysis wichtig abhängig von

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Iden4ﬁziere Probleme •  Konkret / speziﬁsch •  Wiederholbar •  Was ist das Problem? •  {Wobei | Wo | Wann} trif es auf? •  Reproduzierbar? •  Auswirkungen? (Verursachter Schaden?) analyze evaluate improve

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Probleme sammeln!! ID Beschreibung Häufigkeit Wert (min) Wert (max) Abhilfen PD-‐ 1 Falsche Berechnung Ar4kelpreis bei Kombina4on aus Rabafkarte, Einzelkunde und yxz-‐Konfigura4on zZt 3-‐5x pro Woche 110€ 550€ V-‐1 + V-‐2 PZ-‐ 1 Zu lange Warteschlangen (queues) in Entwicklungs-‐ prozess: wai4ng-‐4me für neue Anforderungen >6W 30x / Woche 300€ 15.000 € V-‐3 C-‐1 Zeit zur Iden4fika4on + Behebung von Laufzeiwehlern zu lang (bis zu 5 T bei kri4schen Fehlern) 1x / Woche V-‐4 || V-‐3 C-‐2 Zeit für komplefen Test der Anwendung > 10 T 4 x / Jahr V-‐4 Werkzeuge: •  (gut) Issue-‐Tracker (Voraussetzung: stabile URL‘s) •  (ok) Excel, Karteikarten, Flipchart •  (schlecht) Kopf

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Stakeholderanalyse •  Stakeholder kennen Probleme – nehmen Probleme aus ihrer Perspek4ve wahr (subjek4v) – nennen o,mals Symptome, keine Ursachen – äußern Vermutungen •  Vorsicht: – Gewöhnungseﬀekt – Angst vor Änderung Anwender, Entwickler, Support, Fachleute, BackOﬃce, Architekten, Betreiber, Au,raggeber, Tester, Admins, Projekt-‐/Linienverantwortliche, Controller, CEO, COO, CFO ...

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Stakeholder-‐Interviews (1) •  Breitensuche: Unterschiedliche Stakeholder – Mindestens: Anwender, Fachexperten, Entwickler, Support-‐Mitarbeiter, Tester, Betreiber, Manager •  Ungestörtes Umfeld – insbesondere: ohne Vorgesetzte – garan4erte Vertraulichkeit •  Keine unhaltbaren Versprechungen geben!!

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Stakeholder-‐Interviews (2) •  Vorbereitung: individueller Vorab-‐Fragebogen – Zeigt Hochachtung vor Gesprächspartner – Siehe: hfp://aim42.github.io/#Stakeholder-‐Interview •  Fragen nach: – Problemen + Lösungsmöglichkeiten bezüglich •  System, •  Prozesse, •  Organisa4on

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Kontextanalyse (1) •  Fachlicher Kontext – System-‐Scope – Externe Schnifstellen •  Daten-‐Eingang •  Daten-‐Ausgang •  UI •  Events •  Technischer Kontext – Kanäle – Protokolle

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Kontextanalyse (2) Mögliche Risiken im Kontext: •  Abhängigkeiten bzgl. Qualitätszielen –  Verfügbarkeit, Robustheit, –  Sicherheit –  Kosten –  Performance •  Fehlende Schnifstellen Risiko bzgl. Performance-‐ Anforderung

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Kontextanalyse (3) Mögliche Risiken im Kontext: •  Vola4le Nachbarsysteme Risiko / Problem bzgl. Stabilität der Schnifstelle Unser System Anderes (innova4ves) Projekt / System getImportantData( customerID)

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„Improve Analyzability“ Verbessern Sie die Möglichkeiten, Probleme zu ﬁnden! •  zur „Root-‐Cause-‐Analyse“ •  zum Beweis von Vermutungen •  Instrumen4erung, z.B. – (fachliches/technisches) Logging – Tracking von Qualitätseigenscha,en

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Prozessanalyse •  Anforderungsprozesse –  erheben, klären, managen •  Entwicklungs-‐ /Entwurfsprozesse – Architektur, Implemen4erung, Dokumenta4on •  Betrieb – Deployment, Rollout, Administra4on, Monitoring •  Management – Team-‐ und Taskmanagement, Risikomanagement

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warum, warum, warum... oﬀshore-‐ Dienstleister Abnahme erteilt, Basis „Funk4onsprüfung“ Abnahmeprozess auf Durchsatz op4miert he,iges Risiko bzgl. Verfügbarkeit

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Sta4sche Codeanalyse •  Kopplung •  Komplexität •  Kohäsion (inhaltlicher Zusammenhang) •  Konsistenz (iden4sche Probleme ähnlich gelöst) •  Duplizierter Code •  Verletzung von Idiomen (Style-‐Checking)

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Korrelierte Codeanalyse Abgleich unterschiedlicher Beobachtungen/Messungen Beispiele: •  Fehler pro Komponente / Subsystem •  Benö4gte Zeit pro Bugﬁx pro Komponente •  Benö4gter Aufwand pro Feature pro Komponente

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Korrelierte Codeanalyse (2)

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Datenanalyse (1) •  Struktur •  Typen •  Zugriﬀe –  Read / write •  Volumen –  auch von Query-‐Results + Indizes •  Inhalte –  Korrektheit –  Schutzbedarf •  Durchsatz -‐> Laufzeitanalyse Struktur / Typen ungeeignet für das Problem Wonach ist Persistenz op4miert, read oder write? Haben wir besonders viel / groß von etwas? Haben wir falsche Daten?

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Laufzeitanalyse •  Debugger •  Logﬁle-‐Analyse •  Performance-‐Analyse, Proﬁling •  Ressourcenverbrauch zur Laufzeit •  Analyse von Benutzerverhalten •  Analyse fachlicher Abläufe

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So,ware-‐Archäologie Historie von Code untersuchen – benö4gt Versionsverwaltung •  Gründe für Entscheidungen suchen – etwa: für „seltsamen Code“ •  Zeitpunkte von Verschlechterungen erkennen

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Fazit: Analyse in Vogelperspek4ve Issues & Improvements system analyisis existing organization & processes existing system ﬁndings & suggestions stakeholder interviews stakeholder analysis development process development process analysis collected issues, suggested improvements collected issues, suggested improvements collected issues, suggested improvements collected issues, suggested improvements Stakeholders ﬁndings & suggestions 8 8

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Fazit (2) 42 Führe •  Problem-‐Liste und •  Improvement-‐Backlog

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Fazit (3) 42 Vorsicht: Mikroskop-‐Falle

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Fazit (4) 42 Vorsicht: neue Feinde...

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Dr. Gernot Starke gs@gernotstarke.de hfp://gernotstarke.de hfp://innoq.com hfps://www.ﬂickr.com/photos/foto_db/16000636092

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Projekt 42

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Prak4sch eingesetzt... ‣  2014: – Logis4k-‐Konzern (Audit Online-‐Sales System, >1MLOC) – ERP-‐Hersteller (Audit und Rebuild Kernsystem, 2 MLOC) – Finanzdienstleister, Modernisierung Core, 500kLOC •  Automo4ve: „Mul4media-‐Framework“ •  Rail-‐Service „Infrastruktur“ •  Mobilfunk „Billing“ •  Airport-‐Opera4ons „Luggage Handling“ •  Systemso,ware für Maschinenbau / Lebensmifelindustrie

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Website Whitepaper

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Code: github

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Issues: viele...

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Contributors... Beiträge willkommen!

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Contribu4ons welcome •  Method guide: http://aim42.github.io – Source: hfps://github.com/aim42/aim42 •  https://github.com/aim42/aim42/ issues •  Twifer: @arc_improve42 •  Mailing list: aim42@lists.innoq.com