Technische Schulden in Architekturen erkennen und beseitigen

WPS - Workplace Solutions GmbH //// Hans-Henny-Jahnn-Weg 29 //// 22085 HAMBURG

Technische Schulden in Architekturen erkennen und beseitigen

Dr. Carola Lilienthal

[email protected], @cairolali

www.wps.de

11.03.2016 //// Seite 2WPS - Workplace Solutions GmbH

Software-

Architektur

Anforderungs-

ermittlung

Leitstand und

Interaktion

Individual-

software

Business-Software,

die Spaß macht!

WPS – Workplace Solutions GmbH


Technische Schulden ≠ Langlebigkeit


Maßnahmen gegen technische Schulden

Kontinuierliche Architekturdiskussion

Weiterbildung der Architekturen und Entwickler

Automatisches Testen und Refactoring

Regelmäßige Architekturanalyse und -Erneuerung


Architekturanalyse: Was ist das?

Findet sich die geplante Architektur (Soll-Architektur) in der

Strukturen der implementierten Software (Ist-Architektur) wieder?

Soll-Architektur Ist-Architektur

≠ Sourcecode

Plan mit

Klassen =

Directories

Packages

Namespaces

Subsysteme

Komponenten

Module

Schichten


Zwei Architekturziele für Langlebigkeit

Architekturziel 1: Wartbarkeit

• schnelle Fehleranalyse

• schnelle Anpassungen

• Analysierbarkeit und Verständlichkeit

• Reduktion von Komplexität

Architekturziel 2: Flexibilität

• Varianten von Geschäftsprozessen

• Geänderte Anforderungen

• Serviceorientierung und Skalierbarkeit

• Baukastenprinzip


Expertise zu Architekturanalyse

Architektur-Review und Bewertungen mit Qualitätsgutachten

Analyse und Priorisierung von technischen Schulden

Beratung zu Architekturverbesserung und Refactorings

Einführung und Weiterentwicklung von Architekturstile

Unsere Dienstleistungen


70%

20%

10%

Code verstehen

Problem lösen

Code schreiben

Womit verbringen wir unsere Zeit?


Komplexe Strukturen verstehen = Zeitgewinn!

Kognitive Mechanismen

Bildung von

HierarchienChunking

Aufbau von

Schemata




Bildung von

HierarchienChunking

Aufbau von

Schemata

Einfache, einheitliche

Architektur

Modularität


Modularität

Hohe Kohäsion und lose Kopplung

Responsibility Driven Design

Separation of Concerns

Single Responsibility Principle




Bildung von

HierarchienChunking

Aufbau von

Schemata


Architektur

Modularität


Hierarchien



Bildung von

HierarchienChunking

Aufbau von

Schemata


Architektur

HierarchisierungModularität



Bildung von

HierarchienChunking

Aufbau von

Schemata


Architektur

HierarchisierungModularität Musterkonsistenz


User Interface

Domain

Application

Hierarchien in Architekturebene: Schichten und Module

Fachliches

Modul B

Fachliches

Modul A

Fachliche Schichtung

Te

ch

nis

ch

e S

ch

ich

tun

gFachliches

Modul C


Zwei Dimensionen einer Architektur

Technische Schichtung Fachliche Schichtung

Leicht zu

behebende

Verletzungen

Schwer zu

behebende

Verletzungen

Eine

Komponente

verursacht die

Probleme

Eine

Komponente

verursacht die

Probleme


Fachliche Schichtung misslungen

Technische Schichtung Keine fachliche Schichtung

Wenige

Schichten-

verletzungen

Fast alle 90

fachlichen

Komponenten

brauchen sich

gegenseitig


Hierarchien auf Klassenebene

Auswirkung auf:

Wartbarkeit

Austauschbarkeit

Testbarkeit

Modularität

Musterkonsistenz

Hierarchien auf allen Ebenen einführen


Einfache Zyklengruppe


Schwierige Zyklengruppe


119 Klassen aus 4 Komponenten

+ 28 weitere Klassen


Große Zyklen sichtbar machen

327 Klassen aus 8 Komponenten

brauchen sich gegenseitig




Bildung von

HierarchienChunking

Aufbau von

Schemata


Architektur



Uneven Modules

Ein großer Monolith mit vielen kleinen Satelliten

950.860 LOC

84.808 LOC

Häufige Ursache: Build-System, das Zyklen verbietet


Uneven Modules

9 Komponenten = 17 Subsysteme




Bildung von

HierarchienChunking

Aufbau von

Schemata


Architektur



Muster auf Architekturebene: Vier Module

Modul

GrünModul

LilaModul

OrangeModul

Blau


Musterkonsistenz: Was finden wir?

Ist die Abbildung der Architektur in der Struktur des Codes zu erkennen?


Muster sinnvoll eingesetzt


Muster auf Klassenebene: Entwurfsmuster und Mustersprachen

User Interface

Domain

Application

Fachliches Modul

Window

GUI

Model

ViewControl

ValueObject

Service

BusinessObject

Sc

hic

htu

ng

du

rch

Mu

ste

r


Gute umgesetzte Mustersprache

90% des Sourcecodes lässt sich den Mustern zuordnen

0,1% Verletzungen in den Mustern

Eventer

ProcessesService


Entdeckung einer Mustersprache

80% des Sourcecodes lässt sich den 23 Mustern zuordnen

4% Verletzungen in den Mustern




Bildung von

HierarchienChunking

Aufbau von

Schemata


Einheitliche und

durchgängige

Muster Zyklenfreiheit auf

allen Ebenen

Zuständigkeit

Kopplung

Größenverhältnisse

Schnittstellen


Kostenfreie Werkzeuge

• SonarQube:

• Leitstand für Qualitätsmetriken

• Plattform für vielfältige Plugins

• JDepend:

• wenige Metriken

• einfache Abhängigkeitsanalyse

• JDepend + Google Architecture Rules:

• einfache Architekturbeschreibung

• Ndepend/CDepend:

• Metriken

• Abhängigkeitsanalyse

• XRadar:

• Analyse von Java-Projekten via maven

• Reports bezüglich Komplexität und Architekturverletzungen

• Moose

• Code City


Kommerzielle Produkte

Axivion Bauhaus: Java, C#, C/C++, Ada, VB und Cobol

Lattix: Java, .Net, C/C++, Ada, Delphi und DB-Systeme

Structure101: Java, C++, Ada

SotoArc und Sonargraph: Java, C#, C/C++, ABAP, PHP

Teamscale: C#, Java

Seerene: Java, C#, C/C++, ABAP


Vorgehen bei der Architekturanalyse und Verbesserung


Leitstand für Verbesserungen im laufenden Betrieb

Die Architekturziele sind im ganzen Team präsent und werden verfolgt.

Softwarewartung und –Änderung ist einfacher und kostengünstig.

Die Software ist stabil, flexibel und langlebig.

Neue Mitarbeiter können nach kurzer Zeit produktiv mitentwickeln.

Ergebnis

Tatsächliches

Problem?24%

34%

44%

54%

64%

74%

84%

94%

v1.0 v1.1_b1 v1.1_b2 v1.1_b3 v1.1 v1.2_b1 v1.2 v2.0_b1 v2.0_b2 v2.0

Architekturqualität

Feinentwurfsqualität

Implementierungsqualität

Testabdeckung

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

www.langlebige-softwarearchitektur.de

Dr. Carola LilienthalMitglied der

Geschäftsleitung

[email protected]

www.wps.de

+49 170 184 77 11

Diplom-Informatikerin

@cairolali

Technische Schulden in Architekturen erkennen und beseitigen

Software

Transcript of Technische Schulden in Architekturen erkennen und beseitigen