Software Project Control Center (Softwareleitstand)
Third party funded individual grant
Acronym: Softwareleitstand
Start date : 01.11.2009
End date : 31.12.2015
Project details
Scientific Abstract
Prototypische Entwicklung eines neuartigen Werkzeugs zur Qualitätsabsicherung bei der Softwareentwicklung.
Moderne Softwaresysteme werden sowohl fachlich, technisch als auch organisatorisch zunehmend komplexer: So steigen die Anzahl und der Vernetzungsgrad der zu realisierenden Anforderungen pro System stetig, die technischen Vorgaben z.B. an den Verteilungsgrad und die Zuverlässigkeit der Systeme werden komplexer und die Softwareentwicklung selbst findet zunehmend in global verteilten Teams und mit wachsendem Zeitdruck statt. Aus diesen Gründen wird es auch zunehmend schwieriger, Softwareentwicklungsprojekte fachlich, technisch und organisatorisch zu steuern.
Als Softwareleitstand bezeichnen wir ein Werkzeug, das leitenden Projektrollen wie dem Projektleiter, dem Softwarearchitekten, dem Anforderungsarchitekten und dem Entwicklungsleiter eine hohe Transparenz und damit verbesserte Steuerbarkeit von Softwareentwicklungsprojekten ermöglicht.
Transparenz herrscht dann, wenn sowohl Zusammenhänge zwischen den vielfältigen Erzeugnissen eines Softwareentwicklungsprojekts als auchderen Eigenschaften schnell und gesamtheitlich zugänglich sind und entsprechend dem individuellen Informationsbedarf eines Projektbeteiligten aufbereitet sind.
Der Softwareleitstand ist ein Werkzeug, das den Zugang zu den Zusammenhängen (Traceability) und den Eigenschaften (Metriken) der Erzeugnisse von Softwareentwicklungsprojekten vereinheitlicht. Damit kann die Effizienz von Softwareentwicklungsprojekten maßgeblich gesteigert werden. Es sollen Erzeugnisse des Softwareentwicklungsprojekts (Artefakte) und ihre Zusammenhänge (Relationen), sowie zu den Artefakten zuordenbare Metriken zentral erfasst, integriert und analysiert werden können. Die entsprechenden Analysen werden in Form von Visualisierungen des Artefaktgraphen mitsamt den zugeordneten Metriken und Regelprüfungen durchgeführt.
Das Projekt Softwareleitstand wird in Kooperation des Lehrstuhls mit der QAware GmbH München durchgeführt. Die ersten 30 Projektmonate wurden aus Mitteln des BMWi gefördert.
Die Umsetzung des Softwareleitstands erfolgte dabei in zwei Arbeitssträngen, die auch den beiden Subsystemen des Werkzeugs entsprechen: Der Integration Pipeline, die Traceability Informationen und Metriken aus verschiedensten Werkzeugen der Softwareentwicklung zusammen sammelt, sowie dem Analysis Core (Analysekern), der eine gesamtheitliche Auswertung der integrierten Daten ermöglicht.
Die Integration Pipeline wurde durch den Projektpartner QAware GmbH entwickelt. Dabei wurde zunächst eine Modellierungssprache für Traceability Informationen in Kombination mit Metriken (TraceML) definiert. Die Sprache besteht dabei aus einem Meta-Modell sowie einer Modellbibliothek zur einfachen Definition von angepassten Traceability Modellen. Aufbauend auf der TraceML wurde das Integration Pipeline Framework auf Basis des Eclipse Modeling Projekts entwickelt. Dabei wird sowohl das Eclipse Modeling Framework zur Abbildung der Modelle und Metamodelle, als auch die Modeling Workflow Engine zur Modelltransformation und Eclipse CDO als Modell-Repository verwendet. Auf Basis des Integration Pipeline Frameworks wurden dann eine Reihe von gängigen Werkzeugen der Softwareentwicklung wie z.B. Subversion, Eclipse, JIRA, Enterprise Architect und Maven angebunden.
Der Analysekern wurde durch den Lehrstuhl entwickelt. Zentrales Thema waren dabei die Konzeption und Realisierung einer domänenspezifischen Sprache für die graph-basierte Traceability-Analyse. Die Traceability Query Language (TracQL) reduziert den Aufwand zur Umsetzung von Traceability-Analysen zu reduzieren. TracQL erleichtert dabei sowohl die Extraktion als auch die Transformation der Traceability-Daten, so dass diese dann mittels kurzer funktional formulierter Graph-Traversierungen analysiert werden können. Die Sprache baut auf der multi-paradigmen Sprache Scala auf und wurde bereits mehrfach in realen Industrieprojekten zur Analyse erfolgreich eingesetzt.
Im Jahr 2014 erweiterten wir die Modularität der Sprache, um sie sowohl strukturell als auch operational anpassbar und erweiterbar zu machen. Dies erhöht nicht nur die Ausdrucksstärke der Sprache, sondern verbessert auch die Wiederverwendbarkeit bereits erstellter Traceability-Analysen.
Der Schwerpunkt des Jahres 2015 lag auf der Evaluation und Dokumentation des Ansatzes. Ziel war dabei, die zentralen Eigenschaften des Ansatzes hervorzuheben und deren Wirksamkeit nachzuweisen. Im Wesentlichen handelt es sich dabei um folgende drei Eigenschaften:
- Repräsentationsunabhängigkeit: TracQL ist an eine Vielzahl an Datenquellen anbindbar und macht deren Datentypen statisch typisiert verfügbar.
- Modularität: Der Ansatz ist sowohl strukturell als auch operational anpassbar und erweiterbar.
- Anwendbarkeit: Die Sprache besticht durch Ausdrucksstärke und Performanz im Vergleich zu anderen Ansätzen.