Bugs sind eine unumgängliche Komponente in der Softwareentwicklung. Wie können wir sie trotzdem minimieren?

Bugs in Software und wie man sie zu 95% vermeidet

Bei Troido bemühen wir uns immer um die bestmögliche Softwarequalität und trotzdem produzieren wir Fehler (zwar nur einmal alle 5 Jahre, aber immerhin).
Sind wir nicht gut genug in dem, was wir tun? Können Bugs komplett vermieden werden?

In unserem Unternehmen entwickeln wir mobile Apps, seit es Nokia gibt (vor Farbfernsehen und dem Internet). In diesen Jahren haben wir nicht nur das Wissen und die Erfahrung gesammelt, um bessere Software zu entwickeln, sondern auch Werkzeuge und Prozesse entwickelt, um Fehler zu vermeiden.

Was sind bugs und vor allem warum tauchen sie immer wieder auf?

Die Natur von Bugs

First bugs were real insects

Der erste Computer Bug

Bevor wir uns mit dem Vermeiden von Bugs beschäftigen, sollten wir uns kurz anschauen, was genau ein Bug ist und wie er entsteht.

Bugs sind eine unumgängliche Komponente in der Softwareentwicklung. Egal, wie viel Zeit und Mühe wir in das Testen und die Qualitätssicherung stecken, einige Fehler werden unweigerlich durch die Maschen schlüpfen und es in die Produktion schaffen.

Die ersten Bugs tauchten noch nicht einmal in Software auf, sondern in Hardware. Es waren Motten welche bei den ersten Computern kurzschlüsse verursachten. Das Debuggen damals war also noch die Suche nach echten Insekten.

Statistiken besagen, dass 15 Fehler pro 1000 Codezeilen in die Produktion gelangen.
Eine durchschnittliche iPhone App hat etwa 50.000 Codezeilen, die im Durchschnitt 750 Bugs enthalten – eine ganze Menge. Und jeder einzelne davon hat das Potenzial, die App zum Absturz zu bringen und dir unzufriedene Kunden zu bescheren. Größere Apps können bis zu einer Million Zeilen und mehr enthalten.

Aber warum treten Bugs überhaupt auf und was können wir tun, um sie zu verhindern?

Im Grunde sind Bugs ganz einfach Fehler, die von Softwareentwicklern gemacht werden. Diese Fehler können aus einer Vielzahl von Gründen passieren, z. B. aus falscher Kommunikation, mangelndem Verständnis oder einfachem menschlichen Versagen. Es ist wichtig zu erkennen, dass Bugs nicht die Schuld einer einzelnen Person sind, sondern das Ergebnis eines komplexen Systems aus Menschen, Prozessen und Technologie.

Warum Bugs so hartnäckig sind

bug aus Stahl

Ein harter bug!

Bugs können trotz intensiver Test- und Überprüfungsverfahren hartnäckig sein. Das liegt unter anderem daran, dass Softwarekomponenten in der Regel voneinander abhängig sind und das Verhalten einer Komponente das Verhalten einer anderen beeinflussen kann. Zudem sind moderne Softwareanwendungen oft so komplex, dass es praktisch unmöglich ist, jeden möglichen Zustand und jedes mögliche Verhalten zu überprüfen.

Strategien zur Vermeidung von Bugs

Obwohl es schwierig ist, Fehler vollständig zu vermeiden, gibt es einige bewährte Vorgehensweisen und Techniken, die dazu beitragen können, die Anzahl der Bugs in Ihrer Software zu reduzieren.

Gute Planung und Design

Eine der wichtigsten Strategien zur Vermeidung von Bugs ist eine gute Planung und ein durchdachtes Design. Wenn Sie von Anfang an eine klare Vorstellung davon haben, wie Ihre Software funktionieren soll und welche Anforderungen sie erfüllen muss, können Sie viele mögliche Fehlerquellen ausschließen.

Codeüberprüfungen

Codeüberprüfungen, auch Code Reviews genannt, sind ein ausgezeichnetes Mittel, um Fehler frühzeitig zu erkennen und zu beheben. Indem Sie Ihren Code von Ihren Kollegen überprüfen lassen, können Sie sicherstellen, dass er sowohl verständlich als auch fehlerfrei ist. Codeüberprüfungen sollten regelmäßig durchgeführt werden und sowohl die funktionale als auch die strukturelle Qualität des Codes berücksichtigen.

Testen, Testen, Testen

Ein weiterer entscheidender Schritt zur Vermeidung von Bugs ist das ausgiebige Testen Ihrer Software. Je mehr Tests Sie durchführen, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass Sie Fehler finden und beheben können, bevor sie es in die finale Version schaffen. Dabei sollten Sie sowohl automatisierte Tests (z.B. Unit-Tests, Integrationstests) als auch manuelle Tests (z.B. durch das QA-Team) einsetzen.

Kontinuierliche Integration

Die Einführung einer kontinuierlichen Integration (Continuous Integration, CI) kann ebenfalls dazu beitragen, Bugs zu vermeiden. CI stellt sicher, dass der Code regelmäßig integriert und getestet wird, sodass Fehler frühzeitig erkannt und behoben werden können. Darüber hinaus fördert CI die Zusammenarbeit im Team und hilft, mögliche Integrationsprobleme zwischen den verschiedenen Codebeiträgen zu vermeiden.

Verwendung von Fehlererkennungswerkzeugen

Es gibt zahlreiche Werkzeuge und Softwarelösungen, die Ihnen helfen können, Fehler in Ihrem Code zu erkennen. Dazu gehören statische Analysewerkzeuge, die Ihren Code auf potenzielle Probleme überprüfen, sowie dynamische Analysewerkzeuge, die Ihre Anwendung während der Laufzeit überwachen. Einige dieser Werkzeuge können auch automatisch Fehlerberichte erstellen und Ihnen dabei helfen, die Ursache des Problems schneller zu finden.

Dokumentation und Kommentierung des Codes

Eine gute Dokumentation und ausreichende Kommentierung des Codes sind essenziell, um Bugs zu vermeiden. Sie helfen nicht nur Ihnen selbst, sondern auch anderen Entwicklern im Team, den Code besser zu verstehen und mögliche Fehlerquellen zu identifizieren. Eine umfassende Dokumentation sollte die Funktionsweise Ihrer Software, die verwendeten Technologien und Algorithmen sowie alle wichtigen Designentscheidungen abdecken.

Zusammenfassung

Bugs in der Software sind ärgerlich und können schwerwiegende Folgen haben. Um sie zu vermeiden, sollten Sie auf gute Planung und Design achten, regelmäßige Codeüberprüfungen durchführen, ausgiebig testen, kontinuierliche Integration einführen, Fehlererkennungswerkzeuge verwenden und stets eine gute Dokumentation und Kommentierung des Codes gewährleisten.

Indem Sie diese Best Practices befolgen, können Sie nicht nur die Anzahl der Bugs in Ihrer Software reduzieren, sondern auch die Qualität Ihrer Anwendungen verbessern und letztendlich erfolgreichere Projekte realisieren.