Das Mauerblümchen Software-Wartung

Entsprechend dem Mauerblümchendasein der Software-Wartung gibt es nur wenige Studien, Methoden und Werkzeuge zum Thema. Ziel dieses Artikels ist es deshalb, eine Übersicht zu geben.
Wo liegen also die Herausforderungen in der Software-Wartung? In der Regel hat man es mit grossen, komplexen Systemen zu tun, die schlecht oder gar nicht dokumentiert sind. Zudem sind die «geistigen Väter» der ersten Stunde des Systems meist nicht mehr greifbar, und die ursprüngliche Architektur ist im Dschungel der Erweiterungen und Fehlerbehebungen nicht mal mehr in Ansätzen erkennbar.

Fehlende gemeinsame Sprache

Zusätzlich fällt auf, dass in der Software-Wartung eine gemeinsame Sprache, wie sie in der Software-Entwicklung bereits existiert, fehlt. Wenn uns ein Software-Ingenieur sagt, er sei zur Zeit mit dem Design beschäftigt, so haben wir eine klare Vorstellung davon, welche Aufgaben er bisher erledigt hat, was er im Moment gerade tut und was noch vor ihm liegt. Genauso verhält es sich, wenn uns jemand sagt, er sei Projektleiter, Konfigurationsmanager oder Architekturverantwortlicher. In all diesen Fällen haben wir mehr oder weniger dasselbe Bild von diesen Rollen. Wie sieht es dagegen bei der Software-Wartung aus? Da wird die Verständigung plötzlich schwierig. Es fällt einem nur schon schwer, klar zwischen Tätigkeiten der Entwicklung und der Software-Wartung zu unterscheiden. Wo liegt genau die Grenze? In welche Gebiete und Themen lässt sich die Software-Wartung überhaupt unterteilen?

Definition

Häufig und irrtümlicherweise wird Software-Wartung lediglich mit dem Beheben von Fehlern verbunden.
Wie die Norm aber zeigt, hat man darunter deutlich mehr zu verstehen. Gemäss IEEE 1219-98 bezeichnet man als Wartung die Veränderung eines Software-Produkts nach dessen Auslieferung – zwecks Fehlerbehebung, Leistungssteigerung oder Anpassungen an die veränderte Umgebung. Daraus abgeleitet können folgende vier Arten der Wartung unterschieden werden (siehe Grafik):

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Korrigierende Wartung:

Die korrigierende Wartung deckt die klassische Vorstellung der Wartung ab und beschäftigt sich mit der Behebung von Fehlern, die nach der Auslieferung der Software aufgetreten sind. Da es sich hier um eine reaktive Massnahme handelt, ist sie oft nicht planbar (siehe die jüngsten Ereignisse im Eisenbahnbereich).

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Präventive Wartung:

In der präventiven Wartung geht es darum, latente Fehler nach der Auslieferung der Software zu beheben, bevor sie im Feld als effektive Fehler aufgetreten sind. Dies ist eine proaktive Massnahme und daher planbar.

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Adaptive Wartung:
Während der Lebensdauer einer Software kann sich die ursprüngliche Systemumgebung verändern. Damit die Applikation weiterhin für den Endanwender nützlich bleibt, muss man sie diesen Veränderungen anpassen.

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Perfektionierende Wartung:

Das Ziel der perfektionierenden Wartung ist die Verbesserung der Software. Dies kann gemäss IEEE 1219-98 die Performance oder andere Attribute betreffen. Die Performance zielt auf die Schnelligkeit des Systems, aber auch auf die Effizienz der Nutzung von Systemressourcen ab. Hingegen öffnet der Begriff «andere Attribute» ein weites Feld von Möglichkeiten, wie z.B. die Wartbarkeit, die (Re-) Dokumentation, aber auch Strukturverbesserungen im Rahmen von Refactoring bis hin zu Reengineering.
Zusammenfassend bezeichnet die Software-Wartung als Tätigkeit
eine Änderung an einem Software-System nach dessen Auslieferung, als Prozess die Schritte, die in einem Wartungsfall sequenziell durchzuführen sind, und als Phase den Abschnitt des Lebenszyklus von der Auslieferung bis
zur Stillegung.

Wartungskosten

Wenn es um die Wartungskosten geht, hört man als verantwortlicher Manager schnell Vorwürfe wie «die Wartung ist das Bermuda-Dreieck der Entwicklung», denn das Geld verschwindet einfach auf mysteriöse Art und Weise. Wenn man anschliessend die Situation im stillen Kämmerlein nüchtern betrachtet, fällt es vielen verantwortlichen Wartungsmanagern doch schwer, klar und deutlich zu zeigen, wofür das Geld genau ausgegeben wurde und wird. Wahrscheinlich wissen die meisten gerade noch, wie viele Fehler sie damit behoben haben. Wissen sie aber auch, wieviel Prozent ihres Budgets in korrigierende Wartung fliesst und wieviel beispielsweise in präventive Wartung? Daraus abgeleitet stellt sich etwa die Frage, ob es sich überhaupt lohnt, in präventive Wartung zu investieren. Eigentlich sollte es billiger sein, einen Fehler im eigenen Haus zu entdecken, zu beheben und den Zeitpunkt der damit verbundenen Ausbreitung im Feld selber zu bestimmen – abgesehen vom Imageverlust beim Kunden. Als erstes gilt es deshalb, die eigene Kostentransparenz rigoros herzustellen. Erst darauf können weitere Aktionen aufbauen.

Des weiteren werden Entwicklungsprojekte typischerweise
aufmerksamer verfolgt als Wartungsprojekte. Dies birgt die Gefahr, dass der Entwicklungsprojektleiter, der zur Einhaltung der Projektkosten angehalten ist, sein Projekt möglichst schnell abschliessen und der Wartung übergeben möchte.
Dabei wird sein Vorhaben durch die ungenügende Regelung, wie der Übergang von der Entwicklung zur Wartung auszusehen hat, unterstützt. Um diese ungerechtfertigten Folgeaufwände – man spricht in diesem Zusammenhang auch von der berühmten «grünen Banane» – in der Wartung zu vermeiden, braucht es klare Kriterien für diesen Übergang.
Zuletzt sind da noch die «Eh-da Kosten». Leistet man sich ein separates Wartungsteam, so hat dies im Gegensatz zu einem Entwicklungsprojekt meist eine fixe Grösse. Diese Leute sind, völlig unabhängig von der Anzahl Fehler, die im Feld auftreten oder eben auch nicht, «eh da». Mit dieser Teamgrösse kann man also bloss auf eine aktuelle Situation, die eben schlecht planbar ist, reagieren.

Die vier Wartungskategorien

Wartung im Kontext der Mitarbeiter

Ungerechtfertigerweise gilt die Wartung als unattraktiv und als das «Sibirien der Informatik». Schliesslich hat man es oft mit veralteten Systemen (zum Beispiel Mainframes) und Programmiersprachen (zum Beispiel Cobol) zu tun. Ausserdem wird eher renoviert als kreiert. Vor diesem Hintergrund tragen viele Manager das ihre dazu bei und schieben «ausgediente» Software-Entwickler in die Wartung ab. Dies ist natürlich der Gewinnung von guten Mitarbeitern für diese wichtige Aufgabe wenig förderlich. Aber genau solche Mitarbeiter sind sehr wichtig!
Während ein hervorragender Mitarbeiter wenige Stunden braucht, um einen Fehler im System zu finden, benötigt ein schwacher bald einmal einige Tage. Zum anderen konzentriert sich das Wissen häufig auf die wenigen guten Mitarbeiter, die somit den Status von «Gurus» erreichen. Dies hat zwei Nachteile. Erstens schafft man sich eine grosse Abhängigkeit von diesen Gurus und kann einen Abgang nur schwer verkraften. Zweitens laufen viele Problemklärungen und technische Diskussionen über diese wenigen Schlüsselpersonen, die so unweigerlich zum Flaschenhals werden. Um solchen Effekten entgegenzuwirken, ist es wichtig, dass die Software-Wartung nicht abgewertet, sondern im Gegenteil mit den Besten besetzt wird.
Software-Systeme werden durch häufige Änderungen tendenziell komplexer und umfangreicher. Dadurch verringert sich deren Verständlichkeit und Wartbarkeit. Um dem entgegenzuwirken, sind entsprechende Codehygiene-Massnahmen einzuplanen und durchzuführen.

Codehygiene

Diese können vom einfachen Refactoring bis zum Reengineering gehen. Früher führte man ganz nach dem Motto «never touch a running system» möglichst wenige Veränderungen durch. Heute unterstützen die neuen Werkzeuge Refactoring-Vorhaben mit automatisierten und sicheren Codetransfers. Geeignete Metrik-Tools können zusätzlich die Sanierungsmassnahmen begleiten und über deren Erfolg oder Misserfolg Auskunft geben. All dies ist aber nur möglich, wenn das Management mitspielt.

Fazit

Abschliessend lässt sich sagen, dass das Gebiet der Software-Wartung zunehmend an Bedeutung gewinnen wird und es sich somit lohnt, sich damit frühzeitig und umfassend auseinanderzusetzen.

Der Autor

Christoph Bommer ist Leiter der Entwicklung Leittechnik bei Siemens Schweiz AG Transportation Systems.