ESE Fachwissen
Wer auf Sand baut, muss sich über Knirschen nicht wundern!
Autor: Dr. Hans-Werner Wiesbrock, ITPower Solutions
Beitrag - Embedded Software Engineering Kongress 2015
- Wenn wir den Prozess verbessern wollen, müssen wir wissen, wo wir stehen!
- Wenn wir wissen wollen, ob wir besser werden, müssen wir Vorher und Nachher vergleichen!
- Wir müssen uns vermessen!
Zusammenfassung
Zahlreiche Lastenhefte auf Konsistenz und Vollständigkeit zu prüfen, regelmäßig von verschiedenen Autoren aus verschiedenen Abteilungen, in einer verteilten, funktionsorientierten Entwicklung eines Steuergerätes: Im Automotive-Bereich ist dies eine typische Aufgabe. Zugleich sind Testabdeckung, Statusberichte usw. turnusgemäß an das Testmanagement und/oder Projektmanagement zu berichten, insbesondere vielfältige Metriken zu berechnen, die den Fortschritt in der Entwicklung erfassen können. Wie diese Aufgaben effektiv und performant zu bewältigen sind, davon handelt dieser Vortrag.
Nach einer kurzen Einführung zum Prozesshintergrund werden zunächst auftretende typische Probleme beschrieben. Es werden Anforderungen an eine Methodik und Tool-Unterstützung abgeleitet und ein Konzept sowie eine technische Lösung dazu vorgestellt.
Grundlegend sind flexibel zu definierende Checks, Prüfungen, die projektspezifisch, -übergreifend oder auch spezielle Managementfragen betreffend über Anforderungsdokumente ausgewertet werden können. Sie liefern statistische Daten und erlauben die Bestimmung geeigneter Metriken. Anschließend wird von den Erfahrungen berichtet, die in verschiedenen Projekten bei einem OEM und einem Automobilzulieferer gewonnen wurden.
Inhaltliche Gliederung
- Wo stehen wir?
Stand der Absicherung: Welche Tests sind durchzuführen?
Stand der Produktreife: Wie hoch ist die Testabdeckung?
Stand der Anforderungen: Sind die Anforderungen formal korrekt?
Im Umfeld funktionsorientierter Entwicklung treten weitere Fragen auf. Wir haben es hier mit vielen Bauherren zu einem Bauteil Lastenheft zu tun:
- Wie können die verschiedenen Pläne effektiv auf syntaktische Mindeststandards überprüft werden?
- Wie viele gültige Anforderungen zum Produkt oder zur Funktion gibt es eigentlich?
- Wie hoch ist die bisherige Abdeckung der Anforderungen durch Abnahmetest-Spezifikationen? Implementierungen?
- Wo sind die heutigen Schwachstellen? Wo viele Änderungen in der letzten Zeit, Korrekturen, mangelnde Testabdeckung …?
All diese Fragen sind zu beantworten, wenn wir nicht im Blindflug entwickeln wollen. Sie bilden die Grundlagen für eine realitätsnahe Abschätzung des Kapazitätsbedarfs. Als gemeinsamen Lösungsansatz zu diesen Fragen wird ein Konzept zur Auswertung von Lastenheften durch flexibel definierbare Checks vorgeschlagen.
Die Prüfungen sollten leicht und selbsterklärend verständlich sein und vom Anforderungsmanager, bzw. Projektmanager spezifiziert werden können, und von Benutzern und jedem, der diese Ergebnisse für seine Arbeit benötigt, einfach anzuwenden sein. Die Ergebnisse sollten direkt als Überprüfungen bei der Eingabe greifen und Auffälligkeiten gleich markieren, um die Pflege zu erleichtern, aber auch im Anschluss für statistischen Analyse zur Verfügung stehen.
Wünschenswert ist ebenso, dass projektübergreifende, allgemeine Checks jedem Benutzer zur Verfügung stehen, aber auch projektspezifische - ja, dass auch der Anwender für seine alltägliche Arbeit seine eigenen Checks erstellen und nutzen kann. Eine eierlegende Wollmilchsau? Es hört sich komplizierter an, als es ist. Wie ein solches Konzept umgesetzt werden kann, zeigt der zweite Teil des Vortrags.
Es wird eine Lösung vorgestellt, die in DOORS realisiert wurde und vielfach bereits erprobt ist. Dazu werden verschiedene Prüfungen in eigenen Checkmodulen spezifiziert, siehe Abbildung 1 (siehe PDF).
Soll ein konkretes Modell überprüft werden, so kann der Benutzer über einen Menüeintrag einen Dialog öffnen, der ihm die Auswahl eines geeigneten Checkmoduls sowie der darin spezifizierten Prüfungen anbietet, siehe Abbildung 2 (siehe PDF).
Ausgewählte Checks werden dann in Layout-Spalten ausgewertet. Der Benutzer erkennt sofort, an welchen Stellen es noch mangelt. Metriken lassen sich dann als Überdeckungsmaße definieren, wobei die Grundmenge durch einen sogenannten Prämissen-Check gefiltert wird. Die unter diesem Filter enthaltenen Objekte, die im Weiteren für die Auswertung relevant sind, werden durch einen zweiten Check, den Akzeptanz-Check, bestimmt. Das Verhältnis ihrer Anzahlen ist dann das Überdeckungsmaß.
Beispiel: Anforderung Überdeckung durch Tests
Im Prämissen-Check wird definiert, wann ein Objekt eine Anforderung ist, z.B. ist vom Typ Anforderung. Im Akzeptanz-Check wird dann geprüft, ob es einen verknüpften Test zu diesem Objekt gibt. Um zahlreiche Lastenhefte und Projekte verwalten zu können, lassen sich diese Auswertungen auch im Batch-Modus durchführen. Das Ergebnis wird in einem geeigneten Reporting festgehalten. Das Konzept und die Implementierung wurden in zahlreichen Projekten beim Zulieferer und OEM erprobt und erfolgreich eingesetzt. Davon berichtet der letzte Teil des Vortrags.
Nutzen und Besonderheiten
In dem Vortrag wird ein Konzept vorgestellt, wie umfangreiche Anforderungen, verteilt in zahlreichen Lastenheften, syntaktisch auf Vollständigkeit und Konsistenz überprüft werden können. Dazu werden verschiedene Checks wie: Status konsistent gesetzt? Pflichtattribute gefüllt? Anforderung besitzt assoziierten Abnahmetest? … lokal oder auch zentral definiert, die dann über beliebige Lastenhefte oder Projekte ausgewertet werden können. Bereits für die Eingabe neuer Anforderungen oder Änderungen stehen diese neuen Prüfungen dann zur Verfügung, um frühzeitig Lücken aufzuzeigen.
Flexible Metriken, genauer: Überdeckungskriterien, lassen sich dann über zwei Prüfungen spezifizieren - einen Prämissen-Check, der die Grundmenge kennzeichnet, und einen Akzeptanz Check, der die in der Grundmenge näher auszuwählenden Objekte spezifiziert. Das Verhältnis ihrer Anzahlen definiert dann flexible Metriken, die auch fein granular auf Kapitelebene bspw. berechnet werden können.
Das Konzept wurde als AddOn zum Anforderungsmanagement-Werkzeug DOORS implementiert und in zahlreichen Projekten beim Zulieferer und OEM erprobt und stetig erweitert.
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