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Was ist Codequalität?

Die Codequalität – die Herstellung von Software ohne kritische Fehler, die ihre funktionalen und nichtfunktionalen Anforderungen erfüllt – sollte immer zu den Hauptzielen eines Projekts gehören. Aber auch andere Metriken wirken sich auf die Codequalität aus, wie beispielsweise die Einführung von Prozessen im Softwareentwicklungslebenszyklus, die die Produktion von hochwertigem Code sicherstellen.

Was ist Codequalität?

Die Bestimmung der Codequalität kann subjektiv und offen für Argumente sein. Schließlich gibt es verschiedene Zwecke und Kritikalitätsgrade, denen Code dient.

Code, der Ihre Rechtschreibung beim Schreiben eines Dokuments überprüft, ist im Vergleich zu Code, der Ihren implantierbaren Kardioverter-Defibrillator bei der Behandlung von plötzlichem Herztod aufgrund ventrikulärer Tachyarrhythmien betreibt, nicht sehr kritisch. Die meisten werden jedoch mit der Behauptung übereinstimmen, dass fehlerfreier Code, der seine beabsichtigte Funktion zuverlässig ausführt, die Codequalität definiert. Die Wartbarkeit der Funktionalität ist unabhängig davon von entscheidender Bedeutung.

Es gibt jedoch andere Eigenschaften des Codes, die zu einem qualitativ hochwertigen Code beitragen, die in dieser Gleichung nicht weggelassen werden sollten. Dazu gehören die Wartbarkeit des Codes, Klarheit, Testbarkeit, Portabilität, Robustheit, Wiederverwendbarkeit, Komplexität, Sicherheit und mehr.

Hochwertiger Code und Codezeilen auf einem verzerrten Computerbildschirm.

Diese Codequalitätsmetriken können bestimmen, wie sich ein einzelnes Codestück auf die Gesamtqualität Ihres Codes auswirken könnte.

Code-Review-Tools bieten einen weiteren Weg, um minderwertigen Code, zeitaufwändige Korrekturen und andere häufige Fallstricke zu vermeiden, mit denen Entwicklerteams während der Softwareentwicklung konfrontiert sind. Zu wissen, was guten Code ausmacht, ist genauso wichtig wie das Wissen, wie man Codequalität misst.

Vorteile der Codequalität

Die Implementierung technischer und kultureller Maßnahmen zur Bereitstellung von hochwertigem Code hat dauerhafte Vorteile. Sie alle wirken sich auf den Produkterfolg, die Softwarequalität und die Langlebigkeit aus, einschließlich Arbeitskosten und Markteinführungszeit. Optimieren Sie den Entwicklungsprozess, erhöhen Sie Ihre Qualitätsstandards und verbessern Sie die Codeanalyse, um zukünftige Projekte weiter zu verbessern.

Produktvertrauen und Reputation

Qualitativ hochwertiger Code (sicher, sicher, zuverlässig usw.) erfüllt oder übertrifft die Erwartungen Ihrer Kunden. Es wird nicht nur das Vertrauen und die Zuversicht wecken, dass Ihr Unternehmen ein solides Geschäft führt, sondern auch, dass Sie Qualitätsprodukte liefern und es das Risiko nicht wert ist, woanders hinzugehen.

Fördert die Wiederverwendung

Code, der sicher, geschützt, zuverlässig und von hoher Qualität ist, sollte für die Wiederverwendung in Betracht gezogen werden, insbesondere wenn er im Hinblick auf Portabilität geschrieben wurde. Dadurch werden Ihre Entwicklungs- und Testkosten bei zukünftigen Produkten drastisch gesenkt.

Reduziert technische Schulden

Durch die Implementierung von Verfahren zur Codequalität wie Codeüberprüfungen, statische Analysen, Komponententests, Codeabdeckung und mehr werden Nacharbeiten und Kosten (technische Schulden) reduziert.

Diese müssten bezahlt werden, wenn diese Methoden im Softwareentwicklungslebenszyklus abgewertet oder weggelassen würden.

Die höchsten Kosten für technische Schulden entstehen, sobald das Produkt im Einsatz ist, daher muss ein sorgfältiges Gleichgewicht zwischen Codequalität und Liefergeschwindigkeit in Betracht gezogen werden.

Erhöht die Produktlebensdauer

Guter Code, der nicht nur gut strukturiert, sondern auch gut implementiert ist, kann einfach und schnell mit neuen Fähigkeiten oder neuen Features erweitert werden. Dies bietet Langlebigkeit und Möglichkeiten für kontinuierliche Umsatzsteigerungen – unabhängig davon, welche Algorithmusänderungen oder Technologie-Updates auftreten.

Die Codequalität trägt auch zur einfachen Wartbarkeit und niedrigen Arbeitskosten bei, wenn Softwareprobleme auftreten.

Parasoft Testautomatisierungs-Tool-Suite

Parasoft bietet eine Reihe von Tools zur Automatisierung von Softwaretests zur Verwendung bei der Entwicklung und Bereitstellung von High-Code-Qualität, die den funktionalen Industriestandards entspricht. Es automatisiert langwierige manuelle Arbeit und reduziert die Arbeitskosten im Zusammenhang mit der Softwareverifizierung und -validierung. Verschiedene Tools erfüllen spezifische Anforderungen, von der statischen Codeanalyse bis hin zu Sicherheitsproblemen, Qualitätskontrolle und mehr.

Sammeln Sie die Abdeckung von Unit-Tests, Systemtests, manuellen Tests sowie allen anderen verwendeten Testausführungsmethoden. Parasoft C/C++test unterstützt eine Reihe von Abdeckungsmetriken (Branch, Statement, MC/DC usw.), die Teams in der nativen und anwendungsübergreifenden Entwicklung verwenden können.

Erfassen und überwachen Sie die Codeabdeckung während manueller oder automatisierter Funktionstests, die in Ihrer Java-Anwendung durchgeführt werden. Benutzer können Abdeckungsdaten und Testergebnisse senden, um sie zur Analyse zusammenzuführen und zu korrelieren. Dadurch erhalten Sie Erkenntnisse darüber, wie gut die Anwendung getestet ist und wie gut Ihre Tests sind.

Sammeln Sie Informationen zur Codeabdeckung für Standalone- und Webanwendungen, die in C# und VB.NET geschrieben sind. Installieren Sie die überwachte Anwendung auf demselben Computer, auf dem dotTEST installiert ist, oder auf einem anderen Computer.

Parasoft DTP fasst die Ergebnisse aus verschiedenen Testverfahren zusammen und bietet eine intelligente und kontinuierliche Überwachung der Testergebnisse, um einen besseren Überblick darüber zu erhalten, was funktioniert - und was nicht.

Parasoft SOAtest ist in künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen (ML) verankert und vereinfacht die Komplexität von Funktionstests über APIs, Benutzeroberflächen, Datenbanken und mehr hinweg. Änderungsmanagementsysteme überwachen kontinuierlich die Qualität für agile DevOps-Umgebungen.

Verbessern Sie Selentests mit KI. Selentests sind oft instabil und schwer zu warten. Verbessern Sie Web-UI-Tests mit einem flexiblen Selenium-Testtool, das sich nahtlos in Ihre Agile DevOps-Umgebung integriert. Parasoft Selenic behebt häufige Selenium-Probleme in Ihren bestehenden Projekten und das ohne Herstellersperre.

Erstellen, implementieren und verwalten Sie virtuelle Testumgebungen. Während des Softwaretests sind Sie oft durch eingeschränkten Zugriff auf reale Daten und Live-Dienste in Ihrer Testumgebung eingeschränkt. Das Dienstvirtualisierungstool von Parasoft schließt die Lücken und ermöglicht es Ihnen, virtuelle Äquivalente zu erstellen, die Sie erstellen und manipulieren können, um sich wie die Realität zu verhalten.

Bietet Laufzeitspeicherleckerkennung und Speicherdebugging für C- und C++-Anwendungen. Selbst sehr erfahrene Entwickler können Fehler bei der korrekten Zuweisung, Verwendung und Freigabe von Speicher machen. Dies kann zu schwer zu findenden Fehlern führen, die manchmal erst nach längerer Laufzeit der Software auftauchen.

Best Practices für die Codequalität

Wenn es um Qualitätscodierung geht, gibt es mehrere äußerst vorteilhafte Praktiken. Jedes Team hat seine eigene geheime Zutat, um schlechten Code zu verhindern oder, wie manche Programmierer sagen würden, der Code „stinkt“. Während einige interne Regeln in Ordnung sind, bietet das Verlassen auf eine feste Reihe von Praktiken langfristig mehr Stabilität. Hier ist eine Liste mit einigen der zu berücksichtigenden Methoden. Berücksichtigen Sie auch das Gleichgewicht zwischen Softwarekritikalität und Bereitstellungsgeschwindigkeit.

Code-/Peer-Reviews

Treffen Sie sich mit anderen Softwareentwicklern und überprüfen Sie systematisch den Code des anderen auf Fehler und Verstöße gegen den Programmierstil. Es hat sich gezeigt, dass diese Aktivität die Codequalität beschleunigt und wesentlich verbessert.

Code-Robustheit

Schreiben Sie Code, der nicht nur für sonnige, sondern auch für regnerische Tage geeignet ist. Führen Sie auch negative Tests durch, um so viel Kreativität wie möglich bei der Validierung der Anwendung gegen ungültige Daten einzusetzen.

Verwenden oder schreiben Sie sicheren Code

Stellen Sie bei sicherheitskritischen Anwendungen sicher, dass Sie eine statische Analyselösung wie MISRA, AUTOSAR C++ 14 oder andere Codierungsstandards anwenden, die die Verwendung unsicherer Codierungskonstrukte erkennen (Division durch Null, Verwendung eines NULL-Zeigers usw.) und kann einen schrecklichen Zustand verursachen.

Verwenden oder schreiben Sie sicheren Code

Stellen Sie bei Anwendungen, die sicher sein müssen, sicher, dass Sie eine statische Analyselösung wie CERT, OWASP oder andere Codierungsstandards anwenden, die unsichere und anfällige Bedingungen (Pufferüberlauf, Informationsverlust, Skripteinschleusung usw.) für einen Angriff identifizieren.

Code-Klarheit

Schreiben Sie Code, der einfach zu lesen und zu verstehen ist. Seien Sie nicht zu schlau und schreiben Sie kryptischen Code, der schwer zu verstehen oder leicht misszuverstehen ist. Sie möchten nicht, dass andere Ingenieure oder Sie selbst viel Zeit damit verbringen, einen Fehler in Ihrem Code zu entschlüsseln. Das Ausrotten einer seltsamen Einrückung, einer Nischenformatierung oder fehlerhafter Codezeilen braucht Zeit. All dieses Refactoring fügt Projekten Ineffizienz und Kosten hinzu, was sich auf die wartbare Qualität des Codes auswirkt.

Codekomplexität

Schreiben Sie Code, der nicht viele Verzweigungen hat. Je mehr Verzweigungen, desto höher die Codekomplexität und desto höher die Anzahl der im Code gefundenen Fehler. Reduzieren Sie Verzweigungen, indem Sie Funktionen erstellen, um die Komplexität aufzubrechen. Denken Sie jedoch daran, dass Komplexitätsmaße und Komplexitätsmetriken eine Rolle bei der Wartbarkeit, Zuverlässigkeit und Lesbarkeit Ihrer Codebasis spielen. Es vereinfacht auch Pull-Requests. Weitere Informationen zu diesen Softwaremetriken finden Sie in den Halstead-Komplexitätsmaßen, um die Komplexität aus dem Quellcode zu messen.

Code-Portabilität

Schreiben Sie Code mit Blick auf Portabilität. Portabler Code wie POSIX, ANSI C und mehr kann einfach und schnell auf andere Plattformen verschoben werden, um sie entweder mit anderen Compilern oder anderen Betriebssystemen zu verwenden, und kann mit minimalen Änderungen durchgeführt werden, um die Migration zu erleichtern. Oft gibt es finanzielle Möglichkeiten oder Gründe, warum die Ausführung auf einem anderen Betriebssystem oder Ziel erfolgen muss.

Wiederverwendbarkeit des Codes

Schreiben Sie Code mit klar definierten Schnittstellen, damit er in zukünftigen Produkten oder Projekten wiederverwendet werden kann. Dies verbessert die Produktivität im Workflow und reduziert Arbeits- und Testkosten. Viele Open-Source-Projekte auf Websites wie Github bieten großartige Beispiele für Codeklarheit und Wiederverwendbarkeit angesichts der Art der Projekte.

Beispiel für Codequalität

Parasoft verwendet Automatisierung, um die Codequalität innerhalb Ihrer bevorzugten IDE- oder CI/CD-Pipeline sicherzustellen und bietet ein Berichts- und Analyse-Dashboard.

Screenshot von Parasoft C/C++test und DTP Report Center mit MISRA C 2012 Compliance

Erste Schritte mit der Codequalität

Schritt 1: Code-Review durch Peers

Wenn Sie Probleme mit schlechter Codequalität haben (Bugs, Regressionen, hohe Wartungskosten usw.), ist die erste Abhilfemaßnahme Code-Peer-Reviews.

Eine Gruppe von Ingenieuren zu haben, die visuell und gemeinsam den Code durchgehen, den jeder Ingenieur geschrieben hat, ist eine der wichtigsten Aktivitäten zur Codequalität, die ein Unternehmen durchführen kann. Unterschiedliche Köpfe mit unterschiedlichen Erfahrungsniveaus, Programmierstilen und logischem Denken können schnell Probleme im Code aufdecken, die behoben werden können, bevor sie in den Entwicklungsstream übernommen werden.

Schritt 2: Statische Analyse

Der zweitwichtigste Schritt ist die Durchführung einer statischen Analyse des Codes unter Verwendung von Industrie-Codierungsstandards wie MISRA, AUTOSAR C++ 14, CERT, CWE, OWASP, UL 2900 oder anderen. Diese Standards wurden von Softwareentwicklern mit jahrzehntelanger Erfahrung im Schreiben sicherer und zuverlässiger Software entwickelt und entworfen.

Parasoft kann Ihre statische Analyse automatisieren, indem es während der Implementierungsphase jede Verletzung von Coderegeln oder Richtlinien findet und meldet, und Sie können den Analyzer auch als Teil Ihres Build-Prozesses oder Ihrer Continuous Integration Pipeline automatisieren.

„MISRA“, „MISRA C“ und das Dreieckslogo sind eingetragene Marken von The MISRA Consortium Limited. ©The MISRA Consortium Limited, 2021. Alle Rechte vorbehalten.

Schritt 3: Code-Tests

Der dritte Schritt besteht darin, den Code in den verschiedenen Verifikationsphasen des Softwareentwicklungslebenszyklus (SDLC) zu testen. Einheiten-, Integrations-, System- und Abnahmetests. Erstellen Sie Testfälle für jede SDLC-Phase und stellen Sie sicher, dass die Anforderungen erfüllt werden und die Funktionalität oder der Code robust ist, da er Ihre sonnigen, regnerischen und negativen Ausführungsszenarien verarbeiten kann.

Junger schwarzer Entwickler, der Codequalität und Funktionalität im Entwicklungsprozess sicherstellt.

Wenn Ihre Qualitätsprobleme Sicherheit, Portabilität oder ein anderes spezifisches Thema sind, konzentrieren Sie sich auf die Lösung dieser Probleme während der Implementierung, wenn sie am kostengünstigsten zu lösen sind, oder konzentrieren Sie Ihre Qualitätssicherungsbemühungen auf diese spezifischen Bereiche.

Wenn beispielsweise Sicherheit das Problem ist, integrieren oder verbessern Sie die Testtechniken (Risikobewertung, Penetrationstests, API-Sicherheitstests, Sicherheitsscans und mehr), die zum Auffinden von Sicherheitslücken erforderlich sind.

Warum Parasoft?

Parasoft ist insofern einzigartig, als es automatisierte und kontinuierliche Testlösungen für die Entwicklung von Unternehmenssoftware und End-to-End-Testlösungen für eingebettete sicherheits- und sicherheitskritische Systeme anbietet. Darüber hinaus bietet Parasoft Software-Sicherheitslösungen, die vor Schwachstellen schützen.

Unternehmen müssen die Lieferung beschleunigen, um die Anforderungen der Kunden zu erfüllen. Die Continuous Quality Suite von Parasoft stellt sicher, dass Ihre Software zuverlässig, skalierbar und sicher ist, um einen Erfolg in der anspruchsvollen Unternehmenssoftwareentwicklung zu erzielen.

Eingebettete Software erfordert in jeder Phase des Softwareentwicklungslebenszyklus gründliche Tests, vom System- und High-Level-Design bis hin zum Unit- und Integrationstest.

Parasoft deckt alle Ihre Bedürfnisse mit dedizierten, automatisierten Tools und Lösungen für jeden Schritt sowohl in der Verifizierungs- als auch in der Validierungsphase ab. Sie können die Einhaltung von Industrieprozessstandards erreichen und hochwertige Software liefern.

Angesichts der Häufigkeit von Cyberangriffen kann sich Ihr Code keine Sicherheitslücken leisten. Sie können es sich auch nicht leisten, Sicherheit zu einem nachträglichen Gedanken zu machen. Betten Sie Sicherheitsstandards von Anfang an in Ihre Softwareentwicklung ein.

Führen Sie statische Anwendungssicherheitstests (SAST) mit KI-gestützten Sicherheitstools von Parasoft durch (die mehr als 25 Sprachen und Frameworks unterstützen) und nutzen Sie API-Sicherheitstests, um Ihre funktionalen Sicherheitsanforderungen zu überprüfen und sichere APIs. Wir bieten Blogs, aufgezeichnete Webinare, Whitepaper und mehr, um Teammitglieder zu unterstützen.

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