Zu der Erkenntnis, dass Menschen Projekte machen, gelangt man nicht erst durch die Lektüre von Tom De Marcos Büchern. Aber was hat sich in den letzten Jahrzehnten tatsächlich in der professionellen Software Entwicklung getan? Trotz der vielen neuen Innovationen und Methodiken hat sich augenscheinlich nur wenig bewegt. Die Klagelieder aus den Unternehmen summen nach wie vor die gleiche Melodie.
(c) 2017 Marco Schulz, Java PRO Ausgabe 2, S.51-53
Stellen wir uns bei all dem Wandel einmal eine essentielle Frage: Kann ein Softwareprojekt heute noch erfolgreich sein, wenn es nicht auf Methoden wie Scrum setzt oder die neuesten Innovationen verwendet? Anwendungen werden Dank leistungsfähigerer Maschinen zunehmend komplexer, so dass diese nicht mehr von einzelnen Personen in ihrer Gänze überblickt werden können. Das gute Teamarbeit ein wichtiger Bestandteil erfolgreicher Projekte ist, ist seit langem auch bei den Unternehmen angekommen. Daher zählen bei Bewerbungsgesprächen mittlerweile nicht allein harte technische Fähigkeiten. Auch ausgewogene Softskills und Kommunikationsfähigkeit sind wichtige Anforderungen bei der Auswahl von neuem Personal. Daher die provokante Behauptung, dass andere Faktoren für Projekterfolge wesentlich essentieller sind als technologische Details.
Alter Wein in neuen Schläuchen?
Ganz so einfach ist es dann doch nicht. Und nicht alles Neue macht der Mai. Aus persönlicher Erfahrung wiederholt sich die Geschichte kontinuierlich, lediglich die Protagonisten können ausgetauscht werden. Stellen wir die klassischen Modelle in einen Vergleich mit agilen Techniken, können wir nur wenige essentielle Unterschiede ausmachen. Die einzelnen Stufen wie Planung, Implementierung, Testen und Ausliefern sind wenig variabel. Ob man nun den Projektleiter als Scrum-Master bezeichnet oder Releases lieber als Sprints definiert, ist Geschmackssache. Allein ein neues Vokabular genügt allerdings nicht, um von tatsächlicher Innovation zu sprechen. Ein neues Vokabular hilft aber durchaus, sich leichter von alten und möglicherweise schlechten Gewohnheiten zu lösen. Der Ansatz von Scrum ist es, das Kommunikationsproblem in Teams zu adressieren und durch Techniken aus der Rhetorik, die gemeinsamen Ziele zu visualisieren. Kurze Entwicklungszyklen ermöglichen ein schnelles Feedback um mögliche Probleme bereits zu Beginn zu erkennen und berichtigen zu können. Auf tatsächliche Bedürfnisse zügig zu reagieren sind Kernkompetenzen eines Managers. Analysiert man in einer Retrospektive was zu Fehleinschätzungen beim Management geführt hat, ist es nicht selten die mangelnde Bereitschaft sich mit technischen Zusammenhängen auseinandersetzen zu wollen. Dies ist aber essentiell, für ein Gelingen der anvisierten Ziele. Klare Anweisungen lassen sich nur dann formulieren, wenn man deren Inhalt auch versteht. Ein sehr empfehlenswerter Titel für IT Management ist von Johanna Rothman und Esther Derby „Behind closed Doors“ welches hervorragend Motivierung, Teamentwicklung und Kommunikation bespricht.
Werfen wir einmal ein Blick in ein typisches Auftaktmeeting, wenn ein neues Projekt initiiert wird. Oft ist an dieser Stelle noch keine klare Vision vorhanden. Das wiederum hat zur Folge das schwammige Anforderungen formuliert werden. Sehr klassisch ist bei nicht funktionalen Anforderungen, dass sich alle Beteiligten einig sind, dass beispielsweise eine hohe Qualität eingehalten werden muss. Es wir schnell vergessen zu definieren, was man unter Qualität versteht und wie man dies erreichen will. Lenkt man in diesen Meetings alle Beteiligten auf die Details, fehlt oft die Bereitschaft sich diesen mit der notwendigen Sorgfalt zuzuwenden. Euphorisch benennt man fix einen Qualitätsverantwortlichen, ohne ihm die notwendige Entscheidungsgewalt zuzusprechen. Zum Thema Qualität hat sich sehr ausführlich bereits im Jahre 1976 B. W. Boehm auf knapp 14 Seiten geäußert. Eine Lösung für dieses Problem wäre es, sich zu entschließen einen hohen Wert auf Coding-Standarts zu legen. Diese Konvention ermöglicht es den einzelnen Entwicklern sich schnell in die Lösungen der Kollegen einzufinden. Es gewährleistet nicht, das die Applikation robust gegen Änderungen ist und diese über einen langen Zeitraum auch wartungsfähig bleibt. Eine Entscheidung alle diese Aspekte zu bedienen hat die Konsequenz, dass damit auch die bereitzustellenden Aufwände erhöht werden müssen. Von daher gilt es, bewusst abzuwägen was tatsächlich notwendig ist. Aber verweilen wir nicht allzu lange beim Management. Es gibt viele weitere Dinge die es lohnt ein wenig stärker auszuleuchten.
Im Gleichschritt Marsch!
Nicht alle Arbeiten zählen zu den begehrtesten Beschäftigungen, dennoch müssen sie erledigt werden. Eine gute Unterstützung findet man für solche Tätigkeiten in Automatisierungsmechanismen. Dazu muss man sich auch bewusst sein, dass eine automatisierte Lösung bei komplexen Problemen sehr aufwendig gestaltet werden kann. Die damit verbundenen Kosten können sich erst dadurch amortisieren, dass die gefundene Lösung sehr häufig eingesetzt wird oder die Anfälligkeiten für Fehler während der Ausführung massiv reduziert werden. Ein hervorragendes Beispiel für diese Thematik sind Build- und Testprozesse. Nicht das Werkzeug bestimmt das Ergebnis, sondern der Prozess definiert das zu verwendende Werkzeug. Auch an dieser Stelle überschätzt sich der Mensch hin und wieder, in dem er hochkomplexe Prozesse nicht in ihre Bestandteile zerlegt, um diese dann nacheinander abzuarbeiten. Schlägt dann ein Schritt fehl ist nur dieser Teilprozess zu wiederholen. Hierzu gab es, in unterschiedlichen persönlich erlebten Situationen des Autors, ähnliche Begebenheiten. Es war notwendig die Aussage zu entkräften, weswegen es sich bei der Wahl explizit gegen Maven und bewusst für Gradle entschieden werden sollte. Das Argument für Gradle war die Möglichkeit eines frei choreographierbaren Buil-Prozesses und die damit verbundene Flexibilität. Die Notwendigkeit einer Build-Choreographie kann ein wichtiger Indikator für eine mangelhafte Architektur sein. Fehlende Kapselung und dadurch implizierte Abhängigkeiten sind die üblichen Verdächtigen. Die strikten Konventionen von Maven reduzieren hingegen das Aufkommen von unlesbaren Build-Skripten, die kaum oder nur mit erheblichem Aufwand gewartet werden können. Es ist nicht immer förderlich, volles Vertrauen an die Verantwortlichen zu delegieren, in der Absicht, dass diese optimale Ergebnisse produzieren. Zuviel Freiheit führt auch schnell zu Anarchie. In diesem Zusammenhang wäre das Argument für die Verwendung von Gradle, bereits einen Experten für diese Technologie im Hause zu haben, so schwergewichtig, dass wenig Spielräume für eine andere Wahl offen stünden.
Auch die Erstellung von Testfällen ist ein Kapitel für sich. Es grenzt schon an ein Wunder, wenn überhaupt Testfälle existieren. Wenn diese dann auch noch eine hohe Testabdeckung erzielen, könnte man meinen einen Großteil möglicher Risiken minimiert zu haben. Dass Testen nicht gleich Testen ist, skizziert die folgende Überlegung: Sehr wichtig ist zu wissen, dass das Bestehen der Testfälle keine Fehlerfreiheit garantiert. Es wird lediglich garantiert, dass die Anwendung sich entsprechend den Vorgaben der Testfälle verhält. Hierzu ist es interessant zu wissen, dass für IT-Projekte der NASA sämtliche Compiler-Meldungen für selbst entwickelte Software, die sich in Produktion befindet, behoben sein müssen. Aber auch die Aussagekraft von Testfällen lässt sich etwas ausführlicher betrachten. Die zyklomatische Komplexität nach McCabe gibt einen guten Hinweis, wie viele Testfälle für eine Methode benötigt werden. Veranschaulichen wir die Zusammenhänge an einem kleinen Beispiel. Ein Validator prüft anhand eines regulären Ausdrucks (Regex) mit der Methode validate(), ob es sich bei der Benutzereingabe um ein korrektes 24-Stunden-Format der Uhrzeit handelt. Dabei werden ausschließlich die Stunden und Minuten in zweistelliger Notation (hh:mm) angenommen. Es besteht nun die Möglichkeit einen einzigen Testfall für den regulären Ausdruck der Uhrzeit zu schreiben. Schlägt dieser Test fehl, muss der Entwickler den vorhandenen Testfall analysieren um das Problem zu identifizieren. Genauso wenig sagt die Methode testUhrzeit24hFormat() über die tatsächlichen durchgeführten Tests etwas aus. So hat man möglicherweise nicht immer im Fokus, dass Werte wie 24:00 oder 00:60 unzulässig sind, hingegen 00:00 und 23:59 gültige Einträge darstellen. Splittet man den Testfall beispielsweise in die Teile testMinuten und testStunden, so erkennt man schnell die tatsächlichen Schranken. Dieser Formalismus gestattet es zudem fehlgeschlagene Testfälle schneller bewerten zu können. Die Kombination mit dem Framework jGiven ermöglicht es deskriptive Testszenarien zu formulieren, sodass nachgelagerte manuelle Akzeptanztest weniger aufwendig gestaltet werden müssen.
Wir messen, weil wir können
Die Vermessung der Welt ist nicht allein den rein physikalischen Größen vorbehalten. Auch für Softwareprojekte bilden Metriken eine nützliche Informationsquelle. Wie bereits erläutert ist die zyklomatische Komplexität ein guter Anhaltspunkt für die Bewertung von Testfällen. Auch die klassischen Lines-of-Code (LoC) sagen einiges über die Größe eines Projektes aus. Was bei all dem Zahlenwerk oft wenig beachtet wird, sind die tatsächlichen Points-of-Intrests (PoI). Sicher kann man Äpfel mit Birnen vergleichen. Aber der Nutzen bleibt etwas fragwürdig wenn man keinen geeigneten Kontext definiert. Auch an dieser Stelle ist es wichtig sich nicht mit einer Informationsflut an Daten zu überfordern. So ist es hilfreich, die Projektentwicklung der einzelnen Release Milestones zu dokumentieren und dann zu vergleichen. Auch die Vergleichbarkeit unterschiedlicher Projekte führt zu neuen Erkenntnissen. Dabei ist es aber nicht förderlich ein Projekt, welches bereits 10 Jahre Entwicklung beschritten hat, mit einer kleinen Hilfsbibliothek zu vergleichen. Auch die Repräsentation der ermittelten Informationen ist ein nicht zu vernachlässigendes Detail. Eine grafische Darstellung lässt die Zusammenhänge leichter fassen. So ist die reine Darstellung der LoC als nackte Zahl nett zu wissen, aber eine Bewertung gestaltet sich auf diese Weise eher schwer. Ein kumulierter Chart über die Entwicklung der LoC zu den einzelnen Releases vermittelt dagegen ein recht deutliches Bild. Dies lässt sich weiter befüllen mit der Anzahl der Klassen, Interfaces, Packages und JavaDocs und all dies in Relation zur Speichergröße des fertigen Artefaktes zu setzen. Der Einsatz hochkomplexer Werkzeuge kann durch ein geeignetes Tabellenkalkulationsprogramm und Methoden des Projekt-Controllings ohne weiteres ersetzt werden. Ein Skript, das die notwendigen Rohdaten einsammelt, kann von der Entwicklungsabteilung schnell bereitgestellt werden ohne, dass ein überfrachteter Werkzeugkasten den man mit sich herum tragen muss, zu „schweren Rückenproblemen“ führt.
Informationsdschungel
Ein weiterer Blick in den Werkzeugkasten bringt nicht selten verstaubte Infrastruktur zutage, die den Anschein erweckt als reiner Selbstzweck zu fungieren. Das Unternehmens-Wiki, bei dem die meisten Einträge aus weniger als 100 Zeichen bestehen sowie eine Navigation nur vermutet werden kann, ist leider die traurige die Regel. Aussagen zum Daily-Meeting wie „Ich bin Heiko und kümmere mich auch heute wieder um die Suchfunktion“ erinnern eher an eine Selbsthilfegruppe. Das Ganze wird dann noch durch SCM-Logeinträge (SCM ist ein Tool zur Kommentierung von Issues) wie „JIRA-KM-100 update Build-Skripte“ dekoriert. Gute Kommunikation ist mehr als sich seinen Mitmenschen mitzuteilen. Reflektierte Aussagen unterstützen uns bei der Bewältigung unserer täglichen Aufgaben. Sie strukturieren zugleich unser Denken. Wenn wir beim morgendlichen Treffen mit den Kollegen hingegen sagen „Für das Erzeugen des Suchindexes implementiere ich heute die Abfragen über die Keywords in den Content-Tabellen, sodass ich morgen bereits einige Testfälle formulieren kann“, kurz und auf den Punkt gebracht, dann sind die Kollegen informiert. Ein präziser Kommentar im SCM „JIRAKM-100 Hinzufügen der Lucene-Abhängigkeiten für die Suche“ gibt schnell Aufschluss über die vorgenommenen Arbeiten ohne, dass man erst den entsprechenden Task im Issue-Managment öffnen muss, um zu sehen welche Änderungen vorgenommen wurden. Bereits diese kleinen Aufmerksamkeiten in unserer Kommunikation bewirken einen enormen Anschub in die Motivation des gesamten Teams. Jeder einzelne empfindet sich so wesentlich mehr wertgeschätzt. Funktionierende und aktuelle Anleitungen über das Einrichten des Arbeitsplatzes, Hinweise mit Beispielen zum Schreiben von Kommentaren für SCM-Commits regen die Kollegen zum Mitmachen an. Der Mehrwert einer solchen Unternehmenskultur beschränkt sich nicht einzig auf einen funktionierenden Informationsaustausch. Das höhere Ziel dieser Bestrebungen ist auf eine angenehme Weise, die Produktivität zu steigern, ohne stetig Druck ausüben zu müssen.
Lessons Learned
Wie wir sehen konnten, genügt es nicht sich allein auf eine gute Methodik wie Scrum zu verlassen, um sich von den notwendigen Vorbereitungen befreien zu können. Der Wille allein, etwas Hervorragendes zu erschaffen, ist nicht ausschlaggebend für beste Resultate. Vor den Erfolg ist stets Fleiß zu setzen. Bevor man sich in Details verliert ist es unerlässlich, das große Ganze sehen zu können. Erst wenn alle Beteiligten die gleiche Vision teilen, können sie gemeinsam in die Mission starten. Anhand der beschriebenen Beispiele kann man gut nachvollziehen, dass die vielen neuen Techniken erhebliche Möglichkeiten bieten. Diese Chancen lassen sich allerdings nur dann nutzen, wenn man zuerst die notwendigen Grundlagen tief verinnerlicht hat.
Links & Literatur: