Ein neues Tool zur Verfolgung von technischem Schulden

Softwareentwicklung bedeutet, Entscheidungen zu treffen, die manchmal später zu Problemen führen können. Eines dieser Probleme nennt man Technische Schulden. Das passiert, wenn Entwickler wissen, dass ein Stück Code nicht ideal ist, aber sich entscheiden, es so zu lassen, aus Gründen wie Zeitdruck oder dem Druck, etwas abzuliefern. Oft fügen Entwickler Kommentare im Code hinzu, um diese Unzulänglichkeiten anzuerkennen, und das wird als selbstangemeldete technische Schulden (SATD) bezeichnet.

Es ist wichtig, diese SATDs im Auge zu behalten, da es hilft, Software über die Zeit zu warten und zu verbessern. Tools, die diese SATDs effizient über verschiedene Commits in einem Code-Repository verfolgen, sind allerdings ziemlich selten.

Um diese Lücke zu schliessen, haben Forscher ein neues Tool entwickelt, das automatisch SATDs verfolgen kann, ohne an eine bestimmte Programmiersprache gebunden zu sein. Dieses Tool schaut sich die Historie der Änderungen am Code an, wobei der Fokus auf den Änderungen liegt, die Entwickler in jedem Commit vornehmen. Das Ziel ist es, zu erkennen, wann ein SATD erstellt, gelöscht oder aktualisiert wird.

Das Tool nimmt Inputs aus einem Git-Repository, das ein Versionskontrollsystem ist, das von Entwicklern genutzt wird, um Änderungen in ihrem Code zu verfolgen. Die Ausgabe ist eine Liste von SATDs mit Details darüber, was mit jedem während des Entwicklungsprozesses passiert ist. Das umfasst Informationen darüber, wann sie erstellt wurden, ob sie entfernt wurden oder ob sie in irgendeiner Weise modifiziert wurden. Das Tool identifiziert auch die genaue Zeile im Code, wo der SATD vermerkt wurde, was für Entwickler wichtig ist, die versuchen, diese Probleme zu lösen.

Der Prozess beginnt damit, eine Reihe von rohen SATDs zu identifizieren. Diese anfänglichen SATDs können nur anzeigen, dass etwas erstellt oder gelöscht wurde, aber nicht aktualisiert. Durch sorgfältige Analyse kann das Tool Paare von SATDs finden, in denen einer gelöscht und ein anderer im selben Commit erstellt wurde. Das ermöglicht es dem Tool, diese Fälle als Updates und nicht als neue Einträge zu identifizieren und sicherzustellen, dass die Daten den tatsächlichen Status des Codes widerspiegeln.

In Tests zeigte das Tool vielversprechende Ergebnisse. Als es auf beliebte Open-Source-Projekte angewendet wurde, erzielte es hohe Genauigkeitsraten beim Verfolgen von SATDs. Das ist bedeutend, weil es zeigt, dass das Tool effektiv technische Schulden in verschiedenen Softwareumgebungen überwachen und melden kann.

#Bedeutung des Trackings von technischen Schulden

Das Verfolgen technischer Schulden ist aus verschiedenen Gründen wichtig. Erstens hilft es Entwicklern, ihre Arbeitslast effizienter zu verwalten. Zu wissen, wo die technischen Schulden liegen, ermöglicht es den Teams, Prioritäten zu setzen, welche Probleme angegangen werden sollen und wann. Das kann zu besserem Projektmanagement und effizienterem Ressourceneinsatz führen.

Zweitens kann das Auge auf SATDs die allgemeine Qualität der Software verbessern. Indem diese anerkannten Probleme angegangen werden, können Entwickler den Code überarbeiten und verbessern, was zu einem robusteren Produkt führt. Dieser proaktive Ansatz reduziert das Potenzial für grössere Probleme in der Zukunft, da ungelöste technische Schulden zu grösseren Schwierigkeiten führen können.

Schliesslich hilft ein Verständnis für technische Schulden den Stakeholdern, einschliesslich Projektmanagern und Kunden, informierte Entscheidungen zu treffen. Wenn Teams die Menge und die Auswirkungen technischer Schulden quantifizieren können, werden Diskussionen über zukünftige Entwicklungsprioritäten klarer und konstruktiver.

#Aktuelle Tools zum Verfolgen von SATDs

Obwohl es einige Tools gibt, die technische Schulden verfolgen, sind die meisten auf bestimmte Programmiersprachen beschränkt. Zum Beispiel ist SATDBailiff ein Tool, das für Java-Projekte entwickelt wurde und einen Java-Parser benötigt, um effektiv zu funktionieren. Obwohl es erfolgreich bei der Identifizierung und Verfolgung von SATDs war, machen seine Einschränkungen es unpraktisch für Software, die in anderen Sprachen wie Python geschrieben ist.

Das neu vorgeschlagene Tool ist jedoch ein bedeutender Fortschritt. Da es sprachunabhängig ist, öffnet es die Möglichkeit für eine breitere Palette von Entwicklern, es zu nutzen, ohne sich um Kompatibilitätsprobleme kümmern zu müssen. Das ist besonders wichtig in der heutigen vielfältigen Programmierlandschaft, in der Teams oft mit mehreren Sprachen arbeiten.

#Der Prozess des SATD-Trackings

Das neue SATD-Tracking-Tool basiert auf einem systematischen Ansatz, um technische Schulden während eines Softwareprojekts zu überwachen. Der Prozess kann in drei Hauptschritte unterteilt werden:

1. Metadaten-Sammlung: Das Tool beginnt damit, wichtige Informationen zu jedem Commit im Projekt mithilfe eines Repository-Parsers zu sammeln. Diese Informationen umfassen Details über das Projekt, Branches, Commits und Dateien, die am Entwicklungsprozess beteiligt sind.

2. Extraktion von rohen SATDs: Das Tool identifiziert dann Instanzen von SATDs innerhalb der Commits. Indem es die Änderungen in jedem Commit durchscannt, findet es Kommentare, die technische Schulden kennzeichnen, wie "TODO" oder "FIXME." Dieser Schritt erfasst den ursprünglichen Zustand der SATDs, während sie erstellt oder gelöscht werden, ohne bereits Aktualisierungen zu bestimmen.

3. Korrektur von falsch positiven Ergebnissen: Schliesslich analysiert das Tool die rohen SATDs, um falsch positive Ergebnisse zu identifizieren und zu korrigieren. Ein falsch positives Ergebnis könnte auftreten, wenn ein SATD gelöscht wird und dann im selben Commit neu erstellt wird. Das Tool nutzt Algorithmen, um festzustellen, ob diese Aktionen tatsächlich Updates zum selben SATD sind, anstatt neue Einträge. Nachdem diese Inkonsistenzen behoben wurden, erstellt das Tool eine endgültige Liste von SATDs, die den Zustand der Software im Laufe der Zeit genau widerspiegelt.

Dieser methodische Prozess stellt sicher, dass Entwicklern zuverlässige Daten zu den technischen Schulden in ihren Projekten zur Verfügung stehen.

#Bewertung und Ergebnisse

Um die Effektivität des neuen Tracking-Tools zu bewerten, wurde es mit bestehenden Methoden unter Verwendung bekannter Open-Source-Projekte verglichen. Die Ergebnisse zeigten, dass dieser neue Ansatz nicht nur mithalten konnte, sondern oft die Leistung vorheriger Tools beim genauen Identifizieren und Verfolgen von SATDs übertraf.

Die Bewertung konzentrierte sich auf verschiedene Aspekte des Tracking-Prozesses, wie Präzision, Recall und die Gesamteffektivität beim Verfolgen technischer Schulden. Hohe Werte in diesen Bereichen deuten darauf hin, dass Entwickler sich auf dieses Tool verlassen können, um SATDs genau und effizient zu überwachen.

#Zukünftige Implikationen

Die Entwicklung eines sprachunabhängigen Tools zum Verfolgen von SATDs birgt erhebliche Chancen für die Softwareentwicklungsbranche. Mit der Fähigkeit, technische Schulden über eine Vielzahl von Programmiersprachen hinweg zu verfolgen, können Teams sauberere Codebasen pflegen und ihre Gesamtproduktivität verbessern.

In Zukunft werden weitere Studien und Bewertungen notwendig sein, um die Effektivität des Tools bei verschiedenen Projekttypen sicherzustellen und seine Fähigkeiten zu verfeinern. Künftige Arbeiten könnten sich auch darauf konzentrieren, dieses Tool mit bestehenden Entwicklungsumgebungen zu integrieren, um ein nahtloses Tracking technischer Schulden in Echtzeit zu ermöglichen.

Durch die Nutzung dieses Tracking-Tools können Entwickler nicht nur aktuelle technische Schulden angehen, sondern auch bessere Praktiken für die Zukunft etablieren. Letztendlich trägt dies zu einer Kultur der Qualität und Verantwortung in der Softwareentwicklung bei, was zu besseren Softwareprodukten und zufriedeneren Nutzern führt.

#Fazit

Eine effektive Verwaltung technischer Schulden ist in der Softwareentwicklung entscheidend. Während Entwickler versuchen, qualitativ hochwertige Software zu erstellen, werden Tools, die beim Verfolgen und Analysieren technischer Schulden helfen, zu unschätzbaren Ressourcen. Die Einführung eines sprachunabhängigen SATD-Tracking-Tools stellt einen bedeutenden Fortschritt in diesem Bereich dar und gibt Entwicklern die Mittel, technische Schulden in ihren Projekten effizient zu verwalten und zu mildern. Das führt nicht nur zu einer verbesserten Softwarequalität, sondern auch zu einem besseren Entwicklungsprozess. Während sich die Softwarelandschaft weiterentwickelt, werden Tools wie dieses eine Schlüsselrolle dabei spielen, sicherzustellen, dass technische Schulden angemessen verwaltet und angegangen werden.