Die Bedeutung von Micro Commits in der Softwareentwicklung

In der Softwareentwicklung passieren ständig Änderungen am Quellcode. Oft machen Entwickler kleine Updates, die nur wenige Zeilen Code verändern. Die nennt man kleine Commits. Zu verstehen, warum diese kleinen Änderungen wichtig sind, kann helfen, die Qualität von Software zu verbessern. Zum Beispiel, wenn kleinere Änderungen gemacht werden, können sie Probleme beheben, die durch vorherige Updates entstanden sind. Daher kann es hilfreich sein zu wissen, warum Entwickler diese kleinen Commits machen, um Einblicke in die Arten von Fehlern zu erhalten, die auftreten können, und wie man sie in Zukunft vermeiden kann.

Frühere Forschungen konzentrierten sich darauf, kleine Commits zu verstehen, indem gezählt wurde, wie viele Zeilen geändert wurden. Allerdings hat diese Methode ihre Nachteile. Zum Beispiel berücksichtigt sie nicht genau, welche Teile einer Zeile verändert wurden. Sie unterscheidet vielleicht nicht zwischen dem Ändern einer Zeichenkette, um eine Nachricht zu korrigieren, und dem Ändern einer Funktion, um einen neuen Parameter hinzuzufügen. Beides sind Änderungen, aber sie haben unterschiedliche Zwecke und Auswirkungen auf den Code.

Um diese Einschränkung zu überwinden, wurde ein neuer Begriff namens "Mikro Commits" eingeführt. Mikro Commits konzentrieren sich auf die einzelnen Code-Stücke, die geändert werden, die sogenannten Tokens. Das Ziel dieser Forschung ist es, diese Mikro Commits und ihre Eigenschaften zu untersuchen, indem wir Zahlen analysieren, wie oft sie vorkommen und welche Arten von Änderungen sie umfassen.

#Mikro Commits verstehen

Mikro Commits beziehen sich auf Änderungen, die das Hinzufügen oder Entfernen einer kleinen Anzahl von Tokens umfassen – konkret dürfen nicht mehr als fünf Tokens auf einmal hinzugefügt oder entfernt werden. Dieser Ansatz erlaubt eine feinere Analyse als nur den Blick auf die Codezeilen. Indem wir Tokens untersuchen, können wir genauer sehen, welche Änderungen vorgenommen werden.

In unserer Studie haben wir mehrere bekannte Open-Source-Softwareprojekte (OSS) untersucht, um herauszufinden, wie häufig diese Mikro Commits sind und welche Arten von Änderungen sie typischerweise beinhalten. Unsere Ergebnisse haben gezeigt, dass Mikro Commits ziemlich häufig sind und etwa 7 % bis 18 % aller Commits in den untersuchten Projekten ausmachen.

Bei der Analyse der Arten von Änderungen haben wir festgestellt, dass die meisten Mikro Commits das Ersetzen eines einzelnen Tokens betreffen, wie z.B. einen Variablennamen oder eine Zahl. Diese kleinen Updates treten hauptsächlich auf, um Bugs zu beheben, was ihre Bedeutung bei Wartungsaktivitäten hervorhebt.

#Die Bedeutung der tokenbasierten Analyse

Der Hauptfokus traditioneller Ansätze lag auf der Anzahl der in einem Commit geänderten Zeilen. Diese zeilenbasierte Analyse verpasst wichtige Details über die tatsächlichen betroffenen Tokens. Durch die Übernahme einer tokenbasierten Perspektive können wir subtilere, aber bedeutungsvolle Änderungen identifizieren.

Die Analyse der Mikro Commits ermöglicht es uns, Muster im Änderungsverhalten von Entwicklern zu erkennen. Zum Beispiel ersetzen viele Mikro Commits einen Namen oder einen Literalwert durch einen anderen. In einigen Programmiersprachen, wie Java und C, zeigen Mikro Commits unterschiedliche Merkmale – bestimmte Tokens können je nach Sprache häufiger vorkommen als andere.

#Eigenschaften von Mikro Commits

Mikro Commits weisen einzigartige Eigenschaften auf, die sie von Standard-Commits unterscheiden. Hier sind einige wichtige Eigenschaften, die wir in unserer Studie beobachtet haben:

1. Häufigkeit: Mikro Commits sind in verschiedenen Projekten verbreitet. Unsere Forschung zeigt, dass sie einen signifikanten Teil aller Commits ausmachen.

2. Arten von Tokens: Unter den in Mikro Commits geänderten Tokens sind Namen am häufigsten betroffen, gefolgt von Literalwerten und Operatoren. Diese Beobachtungen helfen zu klassifizieren, auf welche Art von Änderungen sich Entwickler konzentrieren.

3. Änderungsmuster: Die meisten Mikro Commits betreffen eine einzelne Operation an einem einzigen Ziel. Das bedeutet, dass Entwickler oft ein einzelnes Element ersetzen oder entfernen, anstatt komplexe Änderungen vorzunehmen.

4. Beziehung zu Bugfixes: Viele Mikro Commits stehen im Zusammenhang mit der Behebung von Bugs. Diese Korrelation deutet darauf hin, dass Entwickler oft kleine Änderungen nutzen, um spezifische Probleme zu lösen, ohne grössere, störende Updates vorzunehmen.

5. Verschiedene Programmiersprachen: Die Natur der Mikro Commits kann zwischen Programmiersprachen variieren. Zum Beispiel könnten die Arten von geänderten Tokens in Java anders sein als in C.

#Methodik zur Untersuchung von Mikro Commits

Um Daten für diese Studie zu sammeln, konzentrierten wir uns auf die Analyse von vier bedeutenden OSS-Projekten, die in beliebten Programmiersprachen wie Java und C geschrieben sind. Dabei haben wir Commits gefiltert, um zu bestimmen, ob es sich um Mikro Commits handelt oder nicht. Durch die Überprüfung der Codehistorie identifizierten wir, welche Commits in die Kategorie der Mikro Commits fielen.

Wir analysierten, wie oft Mikro Commits auftraten und welche Arten von Änderungen sie beinhalteten. Wir prüften, wie viele Tokens in jedem Commit hinzugefügt oder entfernt wurden. Diese Analyse ermöglichte es uns, Rückschlüsse über die Art der Änderungen und ihre Auswirkungen auf die Softwarequalität zu ziehen.

#Auswirkungen auf die Softwarequalität

Die Erkenntnisse zu Mikro Commits haben mehrere Implikationen für die Softwaretechnik. So könnten diese Einsichten wertvoll sein:

1. Verbesserung der Qualitätssicherung: Das Verständnis von Mikro Commits gibt Softwareingenieuren einen klareren Blick auf die kleinen, aber entscheidenden Änderungen, die zur Gesamtqualität des Codes beitragen. Dieses Wissen kann bessere Qualitätssicherungspraktiken fördern und automatisierte Werkzeuge effektiver machen.

2. Programmunterstützung: Erkenntnisse über Mikro Commits können auch die Methoden zur automatisierten Programmunterstützung verbessern. Zu wissen, welche Arten von Änderungen häufig vorgenommen werden, kann helfen, Werkzeuge zu entwickeln, die Entwicklern besser bei der Behebung von Bugs helfen.

3. Verbesserung der Entwicklungspraktiken: Durch das Studium der Häufigkeit und Art der Mikro Commits können Softwareteams ihre Entwicklungsprozesse verfeinern. Das könnte zu besseren Praktiken für kleine, gezielte Updates führen, die die Integrität der Software aufrechterhalten.

4. Förderung besserer Zusammenarbeit: Das Verständnis der Natur von Mikro Commits kann Teams helfen, effektiver über ihre Codeänderungen zu kommunizieren. Es schafft eine gemeinsame Sprache dafür, was ein bedeutendes Update ausmacht und wie man diese Änderungen angeht.

#Fazit

Mikro Commits sind ein wichtiges Studienfeld in der Softwareentwicklung. Indem wir uns auf die spezifischen geänderten Tokens konzentrieren, erhalten wir Einblicke in die Natur kleiner Änderungen und wie sie die Gesamtqualität des Codes beeinflussen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass diese kleinen Updates häufig vorkommen und oft darauf abzielen, Probleme zu beheben, was ihre Bedeutung für die Wartung von Software unterstreicht.

In Zukunft ist es entscheidend, die Mikro Commits und ihre Eigenschaften weiter zu erkunden. Diese Erkundung kann wertvolle Lektionen und Werkzeuge für Softwareingenieure bieten, was letztlich dazu beiträgt, die Qualität der Praktiken in der Softwareentwicklung zu verbessern.

Durch das Verständnis der feinen Aspekte von Codeänderungen kann die Softwareentwicklungsgemeinschaft ihre Herangehensweisen an Problemlösungen und Qualitätssicherung verbessern und den Weg für robustere und zuverlässigere Softwaresysteme ebnen.