Design and development of a traceability framework for small software development teams : a message-oriented approach

Abstract

In der Softwareentwicklung werden Verfolgbarkeit des Informationsflusses und Nachvollziehbarkeit von Entscheidungen (Traceability) oft eher als bürokratisches Hemmnis denn als Möglichkeit zur Effizienzsteigerung gesehen. Dadurch sind gerade kleinere Softwareentwicklungsteams kaum motiviert, die genannten Konzepte anzunehmen und einzuführen. Diese Arbeit hat das Ziel, eine akzeptable Lösung für das Verknüpfen von Projektzwischenergebnissen (Artefakten) zu präsentieren - eine Methode, um Applikationen in der Softwareentwicklung zu integrieren - um es auch kleinen Softwareentwicklungsprojekten zu ermöglichen, Traceability mit einem vertretbaren Aufwand zu erreichen und daraus Vorteile zu ziehen.<br />Das Hauptproblem ist die Tatsache, dass verschiedenste Applikationen zur Unterstützung der Softwareentwicklung im Einsatz sind, sodass ein gemeinsamer Kommunikationsstandard etabliert werden muss, um den Informationsaustausch zwischen beliebigen Zusammenstellungen dieser Applikationen zu ermöglichen. Der hier präsentierte Vorschlag ist ein XML-basiertes Nachrichtenformat: Nachrichten mit Informationen zur Identifikation von Artefakten sowie Nachrichten, die Beziehungen zwischen jeweils zwei Artefakten definieren.<br />Der Einsatz von Nachrichten anstelle von Schnittstellen erlaubt eine lose Kopplung der Applikationen, sodass diese integriert werden können, ohne die applikationsinternen Konzepte anzutasten. Dadurch werden schnelle Resultate erzielt, etwa durch Erweiterung einer Anwendung, die somit Nachrichten an eine zweite Anwendung verschickt, die diese verarbeitet und optisch für Benutzer aufbereitet. Dadurch ist der erste Schritt Richtung Traceability umgesetzt, unter verhältnismäßig geringem Aufwand. Die Verwendung von XML als Basis ermöglicht das automatische Validieren von Nachrichten sowie das Erweitern um zusätzliche Informationen, um eine engere Zusammenarbeit zwischen einzelnen Applikationen zu ermöglichen.<br />Als Machbarkeitsstudie wurden zwei Applikationsprototypen entwickelt - eine für Anforderungsmanagement und eine für Testverwaltung - und diese so erweitert, dass sie durch das präsentierte Nachrichtenformat kommunizieren. Das System zeigt, dass damit Verknüpfungen über Anwendungsgrenzen hinweg erstellt werden können und dass dadurch ein Mehrwert gegeben ist. Aufgrund der ausgetauschten Informationen könnten zum Beispiel Berichte über Testabdeckung oder Testergebnisse zu einzelnen Anforderungen erstellt werden.<br />

Traceability in software development is often seen as bureaucratic burden rather than an opportunity for efficiency improvements. Consequently, small development teams are hardly motivated to embrace the concept and make information flow and decision making in their projects traceable. This thesis aims to present a viable solution for linking intermediate products (artefacts) of the project - a method of integrating tools used in the development process - so that small development teams can reap the benefits of traceability with a reasonable amount of effort.<br />The primary issue is the fact that there are various tools available and in use - a common standard of communication is needed to enable information exchange between any pair or set of tools. The proposal of this thesis an XML-based message format - messages containing information to identify artefacts, and messages defining relationships between pairs of artefacts.<br />Using messages instead of interfaces allows for looser coupling, enabling integration of a tool without adapting its underlying concepts.<br />It is therefore possible to achieve quick results by extending one tool to send messages about its artefacts, and another tool to process these messages and offer its users the information obtained from them - the first step towards traceability. Using XML as base format allows easy message validation against an XML schema and also offers extensibility to incorporate additional information for tighter tool integration where this is desired.<br />As proof of concept, two standalone tool prototypes have been developed and then extended to communicate via the suggested message format: a requirements management and a test tracking tool. The set-up shows that traceability links can be established across tool borders and that this provides benefits to the users. With the shared information, for example reports on test coverage or test results of specific requirements are possible.