Was ist Codequalität? Und wie man die Codequalität verbessert

Codequalität definiert Code, der gut ist (hohe Qualität) — und Code, der schlecht ist (niedrige Qualität).

Dies – Qualität, gut, schlecht – ist alles subjektiv. Verschiedene Teams können je nach Kontext unterschiedliche Definitionen verwenden. Code, der als hochwertig angesehen wird, kann für einen Automobilentwickler eine Sache bedeuten. Und es kann eine andere für einen Webanwendungsentwickler bedeuten.

Aus diesem Grund erklären wir, was Codequalität ist, wie man die Codequalität verbessert, was wichtige Codequalitätsmetriken sind und wie Codequalitätswerkzeuge helfen können.

Lesen Sie mit oder springen Sie zu dem Abschnitt, der Sie am meisten interessiert:

• Warum Codequalität wichtig ist
• Wie man die Codequalität misst
• Wie man die Codequalität verbessert
• Erste Schritte mit der Codequalitätsanalyse

Warum Codequalität wichtig ist

Die Codequalität ist wichtig, da sie sich auf die gesamte Softwarequalität auswirkt. Und Qualität beeinflusst, wie sicher und zuverlässig Ihre Codebasis ist.

Hohe Qualität ist heute für viele Entwicklungsteams entscheidend. Und das ist besonders wichtig für diejenigen, die sicherheitskritische Systeme entwickeln.

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Codequalitätsanalyse: Guter Code vs. schlechter Code

Guter Code ist von hoher Qualität. Und es ist sauberer Code. Es hält den Test der Zeit. Schlechter Code ist von geringer Qualität. Es wird nicht lange dauern.

Im Wesentlichen Code, der als gut angesehen wird:

• Tut, was es soll.
• Folgt einem konsistenten Stil.
• Es ist leicht zu verstehen.
• Ist gut dokumentiert.
• Es kann getestet werden.

Testen reicht nicht aus

Programmierer sind nicht perfekt. Manuelle Codeüberprüfungen und Tests werden niemals jeden Fehler im Code finden.

Eine Studie über „Software Defect Origins and Removal Methods“ ergab, dass einzelne Programmierer weniger als 50% effizient darin sind, Fehler in ihrer eigenen Software zu finden. Und die meisten Testformen sind nur 35% effizient. Dies macht es schwierig, die Qualität zu bestimmen.

Codierungsfehler führen zu Risiken

Die Qualität des Codes bei der Programmierung ist wichtig. Wenn Code von geringer Qualität ist, kann dies zu Sicherheitsrisiken führen. Wenn Software aufgrund einer Sicherheitsverletzung oder eines Sicherheitsfehlers ausfällt, können die Ergebnisse katastrophal oder tödlich sein.

Qualität ist jedermanns Verantwortung

Qualität ist jedermanns Aufgabe. Entwickler. Tester. Manager. Hohe Qualität sollte während des gesamten Entwicklungsprozesses das Ziel sein.

Wie misst man die Codequalität?

Es gibt keine Möglichkeit, die Qualität Ihres Codes zu messen. Was Sie messen, kann sich von dem unterscheiden, was andere Entwicklungsteams messen.

Key Code Qualitätsaspekte zu messen

Hier sind fünf der wichtigsten Merkmale für eine höhere Qualität zu messen.

Zuverlässigkeit

Zuverlässigkeit misst die Wahrscheinlichkeit, dass ein System über einen bestimmten Zeitraum ohne Ausfall läuft. Sie bezieht sich auf die Anzahl der Mängel und die Verfügbarkeit der Software.

Die Anzahl der Fehler kann durch Ausführen eines statischen Analysetools gemessen werden. Die Softwareverfügbarkeit kann anhand der Mean Time between Failures (MTBF) gemessen werden. Niedrige Fehlerzahlen sind besonders wichtig für die Entwicklung einer zuverlässigen Codebasis.

Wartbarkeit

Wartbarkeit misst, wie einfach Software gewartet werden kann. Es bezieht sich auf die Größe, Konsistenz, Struktur und Komplexität der Codebasis. Die Gewährleistung eines wartbaren Quellcodes hängt von einer Reihe von Faktoren ab, wie z. B. Testbarkeit und Verständlichkeit.

Sie können keine einzelne Metrik verwenden, um die Wartbarkeit sicherzustellen. Einige Metriken, die Sie zur Verbesserung der Wartbarkeit in Betracht ziehen können, sind die Anzahl der stilistischen Warnungen und Halstead-Komplexitätsmaße. Sowohl Automatisierung als auch menschliche Prüfer sind für die Entwicklung wartbarer Codebasen unerlässlich.

Testbarkeit

Testbarkeit misst, wie gut die Software Testanstrengungen unterstützt. Es hängt unter anderem davon ab, wie gut Sie Tests steuern, beobachten, isolieren und automatisieren können.

Die Testbarkeit kann anhand der Anzahl der Testfälle gemessen werden, die Sie benötigen, um potenzielle Fehler im System zu finden. Größe und Komplexität der Software können die Testbarkeit beeinträchtigen. Wenn Sie also Methoden auf Codeebene anwenden — wie z. B. zyklomatische Komplexität -, können Sie die Testbarkeit der Komponente verbessern.

Portabilität

Portabilität misst die Verwendbarkeit derselben Software in verschiedenen Umgebungen. Es geht um Plattformunabhängigkeit.

Es gibt kein spezifisches Maß für die Portabilität. Es gibt jedoch mehrere Möglichkeiten, tragbaren Code sicherzustellen. Es ist wichtig, Code regelmäßig auf verschiedenen Plattformen zu testen, anstatt bis zum Ende der Entwicklung zu warten. Es ist auch eine gute Idee, die Compiler—Warnstufen so hoch wie möglich zu setzen – und mindestens zwei Compiler zu verwenden. Die Durchsetzung eines Codierungsstandards hilft auch bei der Portabilität.

Wiederverwendbarkeit

Wiederverwendbarkeit misst, ob vorhandene Assets — wie Code — wieder verwendet werden können. Assets können leichter wiederverwendet werden, wenn sie Eigenschaften wie Modularität oder lose Kopplung aufweisen.

Die Wiederverwendbarkeit kann anhand der Anzahl der Abhängigkeiten gemessen werden. Das Ausführen eines statischen Analysators kann Ihnen helfen, diese Abhängigkeiten zu identifizieren.

Welche Codequalitätsmetriken verwendet werden sollen

Es gibt verschiedene Metriken, mit denen Sie die Qualität Ihres Codes quantifizieren können.

Defektmetriken

Die Anzahl der Defekte — und der Schweregrad dieser Defekte — sind wichtige Metriken für die Gesamtqualität.

Dies beinhaltet:

• Identifizierung des Stadiums, in dem der Defekt entsteht.
• Anzahl der offenen Fehlermeldungen.
• Zeit, um Fehler zu erkennen und zu beheben.
• Fehlerdichte (z. B. Anzahl der Fehler pro Codezeile).

Komplexitätsmetriken

Komplexitätsmetriken können bei der Qualitätsmessung helfen.

Die zyklomatische Komplexität misst die Anzahl linear unabhängiger Pfade durch den Quellcode eines Programms.

▶️ Verwandter Blog: Erfahren Sie, wie Sie die zyklomatische Komplexität berechnen

Eine andere Möglichkeit, Qualität zu verstehen, besteht darin, Halstead-Komplexitätsmaße zu berechnen. Diese Maßnahme:

• Programmvokabular
• Programmlänge
• Berechnete Programmlänge
• Volumen
• Schwierigkeit
• Aufwand

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So verbessern Sie die Codequalität

Die Messung der Qualität hilft Ihnen zu verstehen, wo Sie sich befinden. Nachdem Sie gemessen haben, können Sie Maßnahmen ergreifen, um die Gesamtqualität zu verbessern.

Hier sind vier Möglichkeiten, wie Sie die Qualität Ihres Codes verbessern können:

1. Verwenden Sie einen Codierungsstandard.

2. Code analysieren – vor Code-Reviews.

3. Befolgen Sie die Best Practices für die Codeüberprüfung.

4. Refactor Legacy-Code (falls erforderlich)

So verbessern Sie die Codequalität: Ein genauerer Blick

Verwenden Sie einen Codierungsstandard

Die Verwendung eines Codierungsstandards ist eine der besten Möglichkeiten, um Code mit hoher Qualität sicherzustellen.

Ein Codierungsstandard stellt sicher, dass jeder den richtigen Stil verwendet. Es verbessert die Konsistenz und Lesbarkeit der Codebasis. Dies ist der Schlüssel für geringere Komplexität und höhere Qualität.

Wie es geht

Der beste Weg, einen Codierungsstandard zu verwenden, ist:

• Schulen Sie Ihre Entwickler
• Helfen Sie ihnen, sie einzuhalten

Sie können dies mit einem statischen Codeanalysator tun.

Code analysieren – Vor Codeüberprüfungen

Qualität sollte von Anfang an Priorität haben. Es gibt nicht immer den Luxus der Zeit, wie die Entwicklung fortschreitet. Deshalb ist es wichtig, Code zu analysieren, bevor Code-Reviews beginnen. Und es ist am besten, Code zu analysieren, sobald er geschrieben ist.

In DevOps findet die Codeanalyse während der Erstellungsphase statt. Statische Analysatoren können über Code ausgeführt werden, sobald er geschrieben ist. Dadurch entsteht eine automatisierte Feedbackschleife, sodass Entwickler den Code verbessern können, bevor er in die Codeüberprüfungsphase übergeht.

Je früher Sie Fehler finden, desto schneller, einfacher und billiger sind sie zu beheben.

Wie es geht

Der beste Weg, die Qualität zu verbessern, besteht darin, Code automatisch zu analysieren. Indem Sie einen statischen Analysator frühzeitig und häufig über Code ausführen, stellen Sie sicher, dass der Code, der in die Codeüberprüfungsphase gelangt, die höchstmögliche Qualität aufweist. Außerdem können Sie statische Analysatoren (wie Helix QAC und Klocwork) verwenden, um wichtige Qualitätsmetriken zu überwachen.

Best Practices für die Codeüberprüfung befolgen

Manuelle Codeüberprüfungen sind nach wie vor wichtig, um die Absicht des Codes zu überprüfen. Wenn Code-Reviews gut durchgeführt werden, verbessern sie die allgemeine Softwarequalität.

Wie es geht

Der beste Weg, Code-Reviews durchzuführen, besteht darin, Best Practices zu befolgen und automatisierte Tools zu nutzen.

Legacy-Code umgestalten (falls erforderlich)

Eine Möglichkeit, die Qualität einer vorhandenen Codebasis zu verbessern, ist das Refactoring. Das Refactoring von Legacy-Code kann Ihnen helfen, Ihre Codebasis zu bereinigen und ihre Komplexität zu verringern.

Wie es geht

Der beste Weg, eine Legacy-Codebasis zu verbessern, besteht darin, dies schrittweise zu tun. Hier sind acht Tipps zur Verbesserung von Legacy-Code (ohne Ihre Software zu beeinträchtigen).

Erste Schritte mit der Codequalitätsanalyse

Das Analysieren und Messen von Qualität kann schwierig sein, da Qualität subjektiv sein kann. Sie können einige Metriken verwenden, um Code objektiv zu bewerten, einschließlich der zyklomatischen Komplexität. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Komplexität zu verringern und die Qualität zu verbessern.

Die Qualitätscodierung kann beim ersten Durchgang mehr Zeit und Mühe in Anspruch nehmen. Wenn Sie jedoch frühzeitig Qualität einführen, senken Sie langfristig die Kosten für Wartung und Fehlerkorrekturen. Und Sie werden Ihre technischen Schulden reduzieren.

Auswahl der richtigen Codequalitätswerkzeuge

Die Verwendung der richtigen Codequalitätswerkzeuge, einschließlich statischer Analysatoren, ist der Schlüssel.

Mit statischen Analysatoren wie Helix QAC und Klocwork können Sie ganz einfach sicherstellen, dass Ihr Code von hoher Qualität ist. Sie verbessern die Qualität durch:

• Anwendung von Codierungsstandards.
• Code automatisch analysieren.
• Folgende Codierung Best Practices.
• Refactoring von Legacy-Code.

Außerdem können Sie die Qualität Ihrer Codebasis im Laufe der Zeit mithilfe von Metriken wie der zyklomatischen Komplexität überwachen.

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