Software ändern, aber richtig

Einführung in des Open-Source Community Projekt "aim42", das Methodiken und Muster zur Architektur-Verbesserung von Software-Systemen enthält, die aus der Praxiserfahrung der beteiligten Contributor abgeleitet sind.

1. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Alexander Heusingfeld Senior Consultant, innoQ Deutschland GmbH Software ändern, 
 aber richtig JUG Dortmund, 11. August 2014
2. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Der Wunsch...
3. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Das Problem... Wunsch Realität
4. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Informatik von Systemen
5. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 80 : 20 Regel ‣ 80% unserer Zeit ändern wir,
 20% bauen wir neu. In der Ausbildung: ‣ 100% der Zeit lernen wir neu bauen. ‣ In der restlichen Zeit lernen wir ändern.
6. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Wartbare Software benötigt „Ordnung“ ‣ konzeptionelle Integrität ‣ Substantielles Investment 
 in „innere Ordnung“ ‣ Verständlichen Code ‣ ”Überblicks”-Dokumentation
7. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Informatik an Systemen
8. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42
9. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Gründe für Änderung an Software ‣ Neue / geänderte Anforderungen ‣ Änderungen im Kontext ‣ Externe Schnittstellen, Datenformate ‣ Technologie ‣ Organisation ‣ Aufgetretene Probleme ‣ Fehler ‣ Verletzung von Qualitätsanforderungen ‣ Hohe Betriebs- oder Änderungskosten ‣ Intrinsische Motivation von Entwicklern Geld!
10. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42
11. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 einzelner Klassen an Systemen
12. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Architecture Improvement Method http://aim42.org
13. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Darum aim42 Methodischer Rahmen für
 Optimierungs- und 
 Veränderungsprojekte
14. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Darum aim42 Adressiert Business und Technik
15. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Darum aim42 Gibt Sicherheit bei Änderungen
16. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Darum aim42 frei, flexibel, open-source
17. Methodik
18. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Gemeinsamer Wortschatz
19. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Iterative Phased Improvement • architecture • code • runtime • organization Estimate „value“ of problems / risks / issues and their remedies
20. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Crosscutting-Activities (1)
21. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Crosscutting-Activities (2)
22. Practices and Patterns
23. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Analyze Practices and Patterns ‣ ATAM ‣ Capture Quality Requirements ‣ Context-Analysis ‣ Data-Analysis ‣ Development-Process-Analysis ‣ Documentation-Analysis ‣ Issue-Tracker-Analysis ‣ Pre-Interview Questionnaire ‣ Profiling ‣ Qualitative Analysis ‣ Questionnaire ‣ Root Cause Analysis ‣ Runtime-Artifact-Analysis ‣ Software Archeology ‣ Stakeholder-Analysis ‣ Stakeholder-Interview ‣ Static Code Analysis ‣ Use-Case-Cluster
24. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Sample Practices from ANALYZE ‣ ATAM: Architecture Tradeoff Analysis Method. Systematic approach to find architectural risks and tradeoffs (compromises) . ‣ DATA ANALYSIS: Analyse and inspect the data created and manipulated by the system for its content, structure, quantity and size. ‣ PRE-INTERVIEW-QUESTIONNAIRE: Prior to interviewing stakeholders, present them with a written questionnaire, so they can reflect in advance. ‣ STATIC CODE ANALYSIS: Analyse source code to identify building blocks and their dependencies, determine complexity, coupling, cohesion and other structural properties.
25. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Evaluate Practices and Patterns ‣ Estimate in Intervall ‣ Estimate Problem Cost ‣ Estimate Remedy Cost ‣ Failure Mode and 
 Effect Analysis ‣ Impact Analysis
26. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Improvement Practices and Patterns ‣ Anticorruption-Layer ‣ Assertions ‣ Automated-Tests ‣ Branch-For-Improvement ‣ Extract-Reusable-Component ‣ Group-Improvement-Actions ‣ Improve-Code-Layout ‣ Introduce Boy Scout Rule ‣ Interface Segregation Principle ‣ Isolate Changes ‣ Keep-Data-Toss-Code ‣ Never-Change-Running-System ‣ Quality-Driven-Software- Architecture ‣ Refactoring ‣ Refactoring-Plan ‣ Remove-Nested-Control-Structures ‣ Sample-For-Improvement ‣ Schedule-Work ‣ Untangle-Code ‣ Use Invariants To Kill Zombies
27. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Crosscutting Practices and Patterns ‣ Explicit Assumption ‣ Fast Feedback ‣ Collect Problems ‣ Collect Opportunities for Improvement ‣ Improvement Backlog
28. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Sample Crosscutting Practices and Patterns ‣ COLLECT PROBLEMS: Maintain a central list or overview of known problems, together with their cost/effort evaluation. ‣ COLLECT OPPORTUNITIES FOR IMPROVEMENT: In all AIM42 phases, one should identify remedies for the currently known problems or their causes. ‣ IMPROVEMENT BACKLOG: A list or collection of remedies and their cost/effort/risk estimation. ‣ In the sense of lean and agile, teams shall try to FAST FEEDBACK: The later a lack of quality is identified the higher are the costs to fix it.
29. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Improvement Backlog
30. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Improvement Backlog (kompakte Fassung) ‣ Probleme mit Maßnahmen zur Behebung ‣ Inklusive Kosten ‣ Probleme: Kosten pro Zeit/Auftreten ‣ Maßnahmen ‣ Risiken der Behebung Prio Problem Maßnahmen 
 Kosten 
 Kosten Risiken 1 2 .... 3 .....
31. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Management überzeugen You need to talk business! 
 (Martin Fowler, OOP 2014)
32. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Management überzeugen... ‣ Problem Cost ermitteln ‣ Technische Probleme haben 
 einen Preis ‣ Schätzen mit expliziten Annahmen
33. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Beispiel: Mehraufwand „Heterogenität“ ‣ Technologiezoo: System aus >20 Subsystemen in 8 Technologien ‣ Techniker: „aufwändig, komplex“ ‣ Management: was kostet das?
34. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Kosten der (übertriebenen) Heterogenität ‣ Mehraufwände in Lebenszyklus-Phasen schätzen ‣ Analyse, Architektur, Implementierung, Test, Betrieb ‣ Unterstützt durch reale Aufwandsmessungen
35. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Mehrkosten „Heterogenität“ [20%..2%] Anteil Mehraufwand 1.000  € min max min max   1.017,78  € 1.204,56  € Requirements 7% 70  € 70,00  € 70,00  € Design/Architektur 6% 60  € 60,42  € 61,20  € 10% Zusatzaufwand  SchniCstellen 5% 15%  0,30        0,90       10% übergreifende  Entscheidungen 2% 5%  0,12        0,30       80% SonsKges Programmierung 12% 120  € 122,40  € 145,68  € 2% Setup,  Updates-­‐Umgebung 5% 100%  0,12        2,40       2% Einarbeitung,  Recherche 5% 20%  0,12        0,48       10% Fehlersuche,  TesKng 3% 100%  0,36        12,00       5% Effiziente  Lösung  von  Detailproblem -­‐10% -­‐40% -­‐0,60       -­‐2,40       10% Lösung  von  Standardproblemen 10% 50%  1,20        6,00       20% Team-­‐interne  AbsKmmung 5% 30%  1,20        7,20       51% SonsKges Integra;on  /  Test 8% 80  € 83,40  € 113,80  € 5% Komponenten  integrieren 5% 100%  0,20        4,00       30% IntegraKonstests  durchführen 5% 50%  1,20        12,00       20% IntegraKonstests  auswerten 10% 50%  1,60        8,00       10% Testumgebung  bereitstellen/erhalten 5% 80%  0,40        6,40       35% SonsKges Maintenance  /  Opera;ons 67% 670  € 681,56  € 813,88  € 3% Vorhalten  von  Entwicklerkapazität 5% 20%  1,01        4,02       5% Entwickler  finden/einarbeiten 10% 30%  3,35        10,05       1% Versions-­‐  und  Security-­‐Updates 3% 10%  0,20        0,67       1% Auswahl  /  Beschaffung  Laufzeitumgebungen 10% 100%  0,67        6,70       3% KonfiguraKon,  InstallaKon 5% 70%  1,01        14,07       0,50% Monitoring,  Logging 5% 10%  0,17        0,34       5% Fehlersuche  und  -­‐Behebung 1% 100%  0,34        33,50       2% Skalierung/Clustering 5% 15%  0,67        2,01       1% PakeKerung,  Deployment-­‐Vorbereitung 2% 10%  0,13        0,67       30% Erweiterungen/Änderungen  vornehmen 2% 30%  4,02        60,30       49% SonsKges
36. Das Projekt
37. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Praktisch eingesetzt... ‣ 2014: ‣ Europäische Bahn
 (Audit OnlineTicket) ‣ ERP-Hersteller
 (Audit und Rebuild Kernsystem) ‣ Automotive: 
 „Multimedia-Framework“ ‣ Rail-Service „Infrastruktur“ ‣ Mobilfunk 
 „Billing“ ‣ Airport-Operations „Luggage Handling“ ‣ Systemsoftware für
38. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Contributors... Beiträge / 
 pull-requests Willkommen!
39. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Contributions welcome ‣ Homepage: http://aim42.org ‣ Method Guide: http://aim42.github.io ‣ Source: https://github.com/aim42/aim42 ‣ Suggestions: https://github.com/aim42/aim42/issues ‣ https://www.innoq.com/de/articles/2014/07/software- systematisch-verbessern/ ‣ Twitter: @arc_improve42 ‣ Mailing list: aim42@lists.innoq.com
40. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Publicity: ECSA 2014 (August)
 European Conference on Software Architecture Banner © by ECSA Conference
41. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Thanks for your attention Alexander Heusingfeld, @goldstift alexander.heusingfeld@innoq.com https://www.innoq.com/de/timeline/?person=alex
42. © 2014 Alexander Heusingfeld / innoQ / aim42 Disclaimer & Legal Notice ‣ Licensed under 
 Creative Commons Sharealike 4.0
 ‣ https://creativecommons.org/ licenses/by-sa/4.0/ ‣ Graphics by openclipart.org aim42.org ‣ aim42 logo by Gernot Starke