Confronto e analisi di tre processi di sviluppo del Software: Modelli a Cascata, a Spirale e Extreme Programming

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1 Confronto e analisi di tre processi di sviluppo del Software: Modelli a Cascata, a Spirale e Extreme Programming Studio realizzato a partire dei progetti realizzati nel ambito del corso di Ingenieria del Software Caroline Dos 19 settembre 2012, Bologna

2 Indice 1 Cascata, Spirale e Extrem Programming a confronto Breve presentazione dei tre processi Il modello a cascata Il modello a Spirale il modello Extrem Programming Differenze principale tra i Processi Differenze organizzazionali La soddisfazione del cliente e le priorità dei cicli Qualità interna e costo del cambiamento Produttività nelle varie attività Analisi dei risultati empirici Esposizioni dei parametri, del metodo e delle ipotesi iniziali dell analisi Parametri del progetto Selezionamento dei dati rilevanti e strumenti statistici Ipotesi Esposizione dei risultati Durata e sforzo impiegato Documentazione prodotta Qualità del software Conclusioni e limiti dell analisi Ipotesi e risultati a confronto: Durata e sforzo: Quantita di documentazione fornita Qualità della documentazione fornita Qualità esterna del softaware Qualità interna del software Conclusione Elenco delle figure 32 1

3 Elenco delle tabelle 34 Bibliografia 35 2

4 Introduzione La scelta del modello di sviluppo è una delle più importanti decisioni che un project manager deve prendere prima di cominciare un progetto. Il processo di sviluppo inizialmente selezionato, condizionerà l organizzazione, le priorità e quindi il lavoro dell intera squadra implicata nel ciclo di vita del software. Esiste una vasta letteratura sull argomento, e molti scienziati hanno collaborato al fine di definire approcci alternativi, cercando di evidenziarne i difetti e le qualità di ciascuno. Però sono pochi gli studi empirici che hanno potuto essere realizzati al fine di comprendere e analizzare l impatto reale di tale processo, a causa della difficoltà nel raccogliere dati significativi. Infatti, per essere sfruttabili, tali dati devono essere tratti da progetti che condividono molte variabili in comune, quali la complessità, le dimensioni del progetto, il contesto di lavoro, il numero di componenti delle squadre, e tanti altri parametri che non enumereremo qui, ma che sono altrettanto importanti. Questo lavoro, realizzato nell ambito del corso di Ingegneria del Software, si propone di condurre questa analisi. Infatti, grazie al lavoro di 84 studenti ripartiti in 21 squadre di 4 persone, siamo stati capaci di raccogliere i dati necessari allo studio. A ciascuna squadra è stato imposto uno dei modello di sviluppo seguenti: il modello a Cascata il modello a Spirale il modello Extreme Programming Questi tre modelli sono stati formalizzati in periodi differenti e corrispondono all evoluzione della riflessione sul ciclo di sviluppo. Prima di presentare i risultati ottenuti dai vari gruppi di studenti, faremo una breve esposizione di questi processi, confrontandoli al fine di evidenziare le differenze e le somiglianze tra gli stessi. Facendo riferimento alla letteratura esistente proveremo a mostrare quali difetti e quali pregi possiedono, permettendoci di formulare varie ipotesi che andremo a verificare in seguito, mentre eseguiremo l analisi empirica. Infine, dopo tali analisi, proveremo a trarne delle conclusioni, tenendo conto dei limiti dei risultati e dei vari parametri dell esperienza.

5 1 Cascata, Spirale e Extrem Programming a confronto 1.1 Breve presentazione dei tre processi Il modello a cascata All inizio degli anni 70, grazie al progresso della tecnologia e all abbassamento del costo del materiale, i progetti di software diventano sempre più grandi e complessi. In questa maniera, il modello che Boehm[5] chiama il code-and-fix model non è più adatto. Royce[18] è il primo a formalizzare un nuovo modello chiamato Waterfall model o modello a Cascata, che risponde al nuovo bisogno di pianificazione ed organizzazione del lavoro. È stato dato tale nome poiché il suo approccio è sequenziale: infatti questo modello raccomanda di procedere nell avanzamento del progetto per fasi successive, che sono: l analisi dei requisiti l analisi la progettazione l implementazione del codice il testing e l integrazione del software e la sua messa in produzione la manutenzione Ciascuna fase può cominciare quando la fase precedente è validata. Se non è validata, solo la fase immediatamente precedente può essere rielaborata. Il suo approccio sistematico, ispirato dalle organizzazioni burocratiche, porta alla produzione di una copiosa documentazione: in effetti, per ciascuna fase deve essere rilasciato un documento che se validato verrà congelato. In questo modello, il cliente è quindi consultato un unica volta all inizio del processo, e il prodotto finale risponderà ai suoi bisogni iniziali. 1

6 1.1.2 Il modello a Spirale Il modello a Spirale viene formalizzato da Boehm[5] in 1988, quindi quasi 20 anni dopo, e si propone come una sorta di compromesso tra diversi metodi quali il modello di Royce e il modello evolutivo basato sulle produzione di prototipi. Ha per principale motivazione l analisi e la riduzione dei rischi. È un modello ciclico, nel quale ogni ciclo è composto di 4 fasi: la definizione degli obiettivi, delle restrizioni e delle possibili alternative che rispondono a questi obiettivi l analisi del rischio di ciascuna delle alternative e l identificazione della soluzione che comporta il minor numero di rischi lo sviluppo della soluzione scelta e la sua verifica (si può adottare il modello a Cascata per questa fase se è ritenuto adeguato). la pianificazione della fase successiva Alla fine di ciascun ciclo, il cliente viene incontrato e la soluzione sviluppata (che sia cartacea o software) gli viene mostrata. Il successivo ciclo della Spirale ripete le fasi sopra indicate tenendo conto della reazione del cliente, e sviluppando in maniera incrementale (abbordando nuove funzionalità) e iterativa (sempre più nel dettaglio) la soluzione precedentemente creata. Ciascun ciclo ha una durata media che va da 6 mesi a due anni il modello Extrem Programming Nel 1999, Kent Beck[4], nel suo libro Extrem Programming Explained. Embrace Change, ha esposto le basi di un modello di sviluppo ormai diventato famoso: Extreme Programming o XP, che è sia un processo che una metodologia. Infatti, da raccomandazione sia sulla maniera di navigare tra le diverse fasi dello sviluppo, sia su come muoversi all interno di ciascuna fase. Beck è diventato uno dei membri della Agil Alliance formatasi nel Il processo di sviluppo di XP propone uno sviluppo iterativo, incrementale e adattativo ai possibili cambiamenti che si possono verificare durante la vita del progetto. In questo processo, il cliente ha un ruolo centrale e deve essere disponibile a tempo pieno. Un progetto XP comincia con le seguenti fasi: l esplorazione, che consiste per il client nello stabilire i principali requisiti funzionali dell applicazione attraverso la redazione degli user stories, che sono requisiti scritti nel linguaggio del client, e per il team nello stabilire gli strumenti da usare la pianificazione, che consiste per il client nell esporre ed indicare le priorità dei requisiti e per il team nel valutare in maniera astratta il costo di ciascuna delle implementazioni e il tempo di realizzazione di ciascuna delle user stories iniziali. 2

7 la produzione della prima release entro un termine molto breve (non più di un mese dall inizio del progetto) In seguito, saranno eseguite iterazioni successive di corta durata che riprenderanno successivamente la pianificazione (nella quale il cliente definirà le nuove user stories accompagnate dal feedback delle precedenti release ) e le fasi di produzione. In ciascuna iterazione vengono eseguiti, in funzione dei bisogni, l analisi dei requisiti, l analisi, la progettazione, l implementazione e i test corrispondenti alla nuova user story specificata. Ciascuna release integra quindi le nuove funzionalità, permettendo al cliente di vedere l avanzamento del progetto. Quando il progetto conterrà abbastanza funzionalità, il software entrerà in fase di produzione, raccogliendo il feedback di più utilizzatori. Le iterazioni corrispondenti a questa fase saranno quindi dedicate sia al aggiunta di nuove funzionalità all applicazione,sia al miglioramento delle funzionalità implementate in precedenza. La fase di maintenance sarà poi dedicata al rilascio di release aggiornate. Infine, la fase di morte congelerà la release finale. Figura 1.1: Ciclo di vita di un processo XP[1] Figura 1.2: Sviluppo di una singola iterazione[4] 3

8 XP non si accontenta di fornire un piano di processo. Indica anche, come precedentemente detto, un insieme di metodologie chiamate good practices che permettono di fornire un software di qualità che risponda ai bisogni del cliente e nello stesso momento di aumentare la produttività. Il pair programming, la possibilità per ogni sviluppatore di modificare il codice, l adozione di standard di codifica, la breve riunione giornaliera all inizio della giornata di lavoro o l utilizzo di una metafora permettono alla squadra di incitare il brainstorming e di essere più coesa, e quindi più produttiva. Le piccole release, il refactoring, l adozione della soluzione di progettazione più semplice, lo sviluppo di classe di test automatici, o l integrazione continua permettono di migliorare sempre più il codice e di permettere in seguito un più facile avanzamento. 4

9 1.2 Differenze principale tra i Processi Ci si può quindi rendere conto attraverso questa breve esposizione che questi tre modelli presentano molte differenze Differenze organizzazionali Prima di tutto,come lo mostra la figura 1.3, la differenza principale risiede nel numero e nella dimensione dei cicli di sviluppo. Mentre c è ne solo uno per il modello a Cascata, il modello a Spirale ne prevede diversi, mentre XP ne prevede molti di breve durata. Figura 1.3: I cicli dei tre processi a confronto La soddisfazione del cliente e le priorità dei cicli Il cliente, al centro del processo? L atteggiamento rispetto ai bisogni evolutivi del cliente è anche una delle principali differenze tra questi tre modelli. Waterfall parte del presupposto che i requisiti iniziali saranno quelli definitivi, mentre Spirale e XP, (quest ultimo ad un grado ancora più elevato), tengono conto dell evoluzione dei bisogni del cliente. D altro canto, questi ultimi due processi richiedono una disponibilità più grande da parte di quest ultimo, soprattutto XP che necessita della sua continua partecipazione al progetto. Soddisfare il cliente, evitare situazioni rischiose per l impresa di produzione del software, o sviluppare una ricca documentazione? Anche le priorità per ogni processo sono diverse. Mentre il modello Waterfall considera come primordiale la produzione di una documentazione ricca per ciascuna fase del processo, Spirale 5

10 si concentra sull analisi dei rischi e XP, come tutte le metodologie agili, sulla soddisfazione del cliente e la comunicazione all interno del team 1. Il fatto che l enfasi non sia messa sulla produzione di documentazione nel modello a Spirale e in XP non vuole dire che questa non sia sviluppata. Al contrario, siccome Spirale può seguire all interno di ogni ciclo il modello Waterfall, il risultato spesso ottenuto è un ampliamento della documentazione. In effetti tale documentazione relativa all analisi dei rischi viene aggiunta mentre in ciascun ciclo le tradizionali fasi vengono reiterate. La tabella 1.4 tratta dal lavoro di Carolyn Mizell e Linda Malone[16] del 2009 basato su un precedente studio di Boehm mostra che lo sforzo dedicato all implementazione e sopratutto all integrazione del codice è significativamente meno importante in termini di ripartizione che per il metodo Waterfall. Lo sforzo si riporta su attività come l analisi del rischio e la pianificazione del prossimo ciclo, mentre attività come l analisi dei requisiti, l analisi e la progettazione sono globalmente paragonabili. XP produce anche una ricca documentazione, ma alla condizione Figura 1.4: Ripartizione dello sforzo:waterfall e Spirale a confronto[16] di non rubare tempo all implementazione. Si deve ad esempio preferire descrivere i modelli dei diagrammi sulla lavagna e farne successivamente delle fotografie, piuttosto che impegnare tempo a realizzare disegni accurati. Alla stessa maniera, se l analisi dei rischi in Cascata avviene solo all inizio del processo, XP non ignora l importanza di tale analisi. La fase di pianificazione, all inizio di ogni iterazione permette di valutare i rischi grazie ad una breve riunione dove si identificano le priorità del cliente e dove viene stimato per il team il costo di ciascuna funzionalità. Durante l iterazione, verrà raffinato questa valutazione, permettendo quindi rapidamente di identificare le situazioni rischiose. Ad esempio, se una funzionalità è troppo costosa,ed allo stesso tempo la sua priorità per il cliente è bassa, essa verrà abandonata. 1 I principi proclamati nell home page del Agile Alliance sono molto espliciti: Individuals and interactions over processes and tools; Working software over comprehensive documentatio; Customer collaboration over contract negotiation; Responding to change over following a plan[2] 6

11 Figura 1.5: XP e Spirale a confronto[10]: risultato del tasso di errori per iterazioni nei due progetti-tabella Figura 1.6: XP e Spirale a confronto[10]: risultato del tasso di errori per iterazione nei due progetti-grafico.(case 1:Spirale, Case 2:XP) Qualità interna e costo del cambiamento Qualità interna La qualità interna del software viene influenzata anche da questi vari processi. Mentre la separazione rigida della fase d implementazione dalla fase di testing in Waterfall può provocare la scoperta tardiva di errori che influenzano l intero sistema, e che sono a questo punto difficili da risolvere, XP con i suoi continui test e la sua continua integrazione evita questo pericolo. Un altra conseguenza della separazione di queste due fasi nel modello a Cascata, può essere una riduzione della fase di test. In effetti, uno dei miti dello sviluppatore consiste nel fatto che lo sforzo più elevato viene eseguita nella fase di sviluppo: la conseguenza di questa credenza è che, una volta arrivato alla fase di test quindi, quest ultimo non è più spinto ad esplorare tutte le possibili incrinature del sistema. Studi realizzati per paragonare la qualità di software sviluppati con il processo XP o Spirale, tendono a mostrare che non ci sono significative influenze sulla qualità dell operato. È però vero che principi come il Pair Programming e il refactoring, tendono a fare abbassare il tasso di errori prodotti. La tabella 1.5 riassume i risultati ottenuti dallo studio[10] di Sajid Ibrahim Hashmi and Jongmoon Baik nel loro articolo Software Quality Assurance in XP and Spiral - A Comparative Study. Questo studio mostra che Spirale produce un tasso di errore per ogni migliaio di linee di codice più elevato di XP. Il risultato dello studio è però da considerare con cautela a causa delle dimensioni differenti dei progetti (più importanti per Spirale che per XP). Un risultato sicuramente significativo di quest analisi è quello di illustrare la positiva influenza del pair programming. Mentre per le tre prime iterazioni gli studenti hanno lavorato in coppia, nella quarta hanno preferito il lavoro individuale. Il risultato 7

12 ottenuto è un incremento importante del tasso di errore. Altri studi hanno però evidenziato che i continui cambiamenti apportati dal cliente potevano influenzare la qualità finale del software. D altro canto hanno evidenziato che XP non era adatto a team troppo grandi. Infatti, pratiche come la modifica del codice per ogni membro del team necessita di una comunicazione facilitata tra tutti i membri della squadra. Se la comunicazione è resa impossibile, allora sicuramente la pratiche incoraggiate da XP porteranno a risultati disastrosi. Per queste tipologie di progetti, è preferibile un approccio più disciplinato come il modello a Spirale. Costo del cambiamento Una delle conseguenze più note dell influenza del processo sulla qualità del software, è la ripercussione sul costo del cambiamento, ovvero della manutenzione che verrà necessariamente eseguita una volta rilasciata una versione messa in produzione. Questo aspetto è stato considerato a partire dalla creazione del modello XP. In effetti, la tradizionale curva del costo del cambiamento disegnata da Boehm (figura 1.7), cresce esponenzialmente man mano che il progetto stesso evolve, fino a raggiungere costi così alti che la manutenzione del software diventa impossibile. Questo é quindi un avvertimento da parte di Boehm. Si deve concepire il software oggi in maniera che accolga i cambiamenti domani. Secondo il suo modello della Spirale, la fase di maintenance viene eseguita attraverso un successivo ciclo di Spirale, nel quale viene analizzato il rischio dovuti ai cambiamenti. Attraverso tale analisi, in cui viene eseguito uno studio di fattibilità, le soluzioni più costose sono evitate. Il modello limita i costi però non pretende di invertire la loro tendenza all aumento. Beck, cosciente di questa tendenza, ha pensato quindi il suo metodo per evitare questo pro- Figura 1.7: Il costo del cambiamento dei processi tradizionali secondo Boehm blema primordiale. Identificando i problemi all inizio del ciclo, i costi sono ridotti. È quindi uno dei principali argomenti per eseguire i test sistematici e l integrazione continua insieme a pratiche come il Pair Programming, o il refactoring.la curva disegnata da Boehm diventa quindi quella della figura

13 Figura 1.8: Il costo del cambiamento con XP secondo Beck Oltre alla detezione degli errori relativi alla qualità interna del software, gli errori relatvi alla qualità esterna del software, cioè la mancanza alla soddisfazione dei requisiti del cliente, vengono prima evidenziati grazie come precedentemente detto, alla participazione attiva del cliente nell progetto, e alla brevità delle iterazioni durante l intero processo, permettendo quindi di riorientare il lavoro se si è avanzato sulla strada sbagliata.la figura 1.9 disegnata da Ambler[3] permette di evidenziare la differenza d approcio tra le metodologie agile e quelli tradizionali. Figura 1.9: Come aumentare/diminuire il costo del cambiamento secondo Ambler[3] 9

14 1.2.4 Produttività nelle varie attività Infine la produttività viene anche considerevolmente influenzata dalla scelta del processo. Lo studio di Carolyn Mizell e Linda Malone[16] mette in evidenza che progetti di tipo Spirale richiedono un sforzo e una durata complessiva superiore ad un modello a Cascata. Questo si spiega sia a causa di cicli ripetitivi, nei quali possibili parti del prototipo saranno rifatte nella Spirale successiva, sia a causa di fasi aggiuntive (analisi del rischio e pianificazione della fase successiva). La tabella 1.10 illustra i risultati ottenuti. Figura 1.10: Durata e sforzo tra progetti seguendo Waterfall e Spirale [16] Beck ha voluto evitare questo incremento dei tempi e dello sforzo. L abitudine di procedere per incrementi sottomessi a test continui, refactoring, o integrazione continua permette a ciascuna release di ottenere un software robusto le cui funzionalità saranno definitive per la maggior parte di loro. Il team non sarà quindi tenuto ad eseguire revisioni dell operato creato in ciascun nuovo ciclo, come avviene nel modello a Spirale. L analisi di Lucas Layman, Laurie Williams, Lynn Cunningham, nel loro studio Exploring Extreme Programming in Context: An Industrial Case Study[14], pubblica risultati ottenuti in un contesto industriale: la produttività è significativamente più elevata nella nuova versione eseguita con un modello XP rispetto alla vecchia, nella quale era stato impiegato il metodo Waterfall assieme a qualche pratica XP. Figura 1.11: XP e Waterfall a confronto: Condizioni del analisi eseguita [14] 10

15 Figura 1.12: XP e Waterfall a confronto: Risultati del analisi eseguita [14] 11

16 2 Analisi dei risultati empirici Grazie a questa breve presentazione e a questo confronto tra i vari processi sopra citati, abbiamo potuto sottolineare le loro differenze e le aspettative che si possono avere riguardo ad ognuno di essi. Analizzeremo adesso i risultati ottenuti al fine di mettere a fuoco l impatto reale di questi metodi di sviluppo sul lavoro di una popolazione di studenti, che quindi hanno ancora poca esperienza, su di un breve periodo,poiché il progetto cominciato il 7 Marzo 2012, doveva essere consegnato il 25 Maggio dello stesso anno. 2.1 Esposizioni dei parametri, del metodo e delle ipotesi iniziali dell analisi Parametri del progetto Ciascun gruppo, composto di 4 studenti doveva realizzare un software di gestione che poteva essere uno dei seguenti: un gestore di sala di cinema, un gestore di studio medico, un gestore ospedaliero o ancora un gestore di car-pooling. Ciascun team era cliente di un altro gruppo insieme al suo iniziale ruolo di produttore. Doveva quindi, in quanto cliente, valutare i documenti e l operato rilasciato, e rispettare il modello adottato dal suo produttore. Questo modello non è stato scelto ma imposto dai docenti, in modo casuale. Ogni gruppo, indipendentemente dal modello doveva consegnare in date precise documenti relativi al piano di processo, all analisi dei requisiti, all analisi e alla progettazione Selezionamento dei dati rilevanti e strumenti statistici L approccio adottato per realizzare tale analisi è stato di seguire il metodo Goal-Questions- Metrics (figura 2.1). Per rispondere a ciascuna domanda abbiamo identificato una serie di metriche tratte dalla letteratura considerata generalmente più rilevante nell analisi dello sviluppo di progetti di software. Per quanto riguarda la durata e lo sforzo, abbiamo considerato le tradizionali misure in giorni e mese-persona. Per misurare la quantità della documentazione, abbiamo usato il numero di pagine prodotto per 12

17 Figura 2.1: Modello Goal-Questions-Metrics ciascun gruppo. Questa fase è stata un po delicata, perché obbligava talvolta alla riclassificazione dei documenti. In effetti alcuni gruppi a causa del modello imposto non hanno effettuato una chiara distinzione tra ciascun documento. Una fase di lettura e d analisi di ciascun documento è quindi stata necessaria. La valutazione della qualità di ciascun documento si basa sui voti rilasciati dai docenti ai singoli gruppi. Nella stessa maniera abbiamo potuto valutare la qualità esterna del prodotto grazie alla valutazione dei professori, ai voti dati dagli studenti ai loro colleghi e in fine al numero di codice prodotto. Per quanto riguarda quest ultima misura, avremmo preferito utilizzare i function points di ciascun progetto, ma il loro calcolo per ognuno di questi progetti sarebbe stato un lavoro molto soggettivo. Il numero di linee di codice, più oggettivo, dà comunque buone informazioni per quanto riguarda l implementazione delle funzionalità, soprattutto mettendolo in confronto con i voti dati dai docenti per la fase d implementazione. La qualità interna è stata valutata in termini di linee di codice, di quantità di linee di commenti per riga di codice e di complessità ciclomatica. Quest ultima metrica è stata molto utile, e più volte siamo andati a verificare i risultati ottenuti dai singoli gruppi nel codice da loro prodotto. I metodi con complessità alta erano effettivamente quelli contenenti più cammini possibili e quindi più responsabilità, e comportavano un accoppiamento più alto con altri classi. Come si vedrà piu avanti, per la maggior parte dei risultati abbiamo calcolato la media dell insieme dei dati classificati per processo. Siccome vi sono esattamente 7 progetti per modello di processo, non abbiamo avuto bisogno di calcolare la media ponderata. Abbiamo inoltre calcolato ed esposto la deviazione standard, che ci ha permesso di realizzare un analisi successiva più accurata, tenendo quindi conto della stabilità dei risultati. 13

18 2.1.3 Ipotesi Le tabelle 2.1, 2.2, 2.3, 2.4 espongono un riassunto delle ipotesi precedentemente esposte nella letteratura scientifica. A ciascuna ipotesi corrisponde un insieme di misure che permette di verificarle. Tabella 2.1: Influenza dei processi sulla durata e lo sforzo Ipotesi Misure - Spirale richiede più sforzo e più tempo di Cascata - Media della differenza tra tempo impartito e tempo effettivo - XP è il più produttivo: richiede meno sforzo di - Media della stima dello sforzo richiesto Cascata Tabella 2.2: Influenza sulla produzione della documentazione: Ipotesi Misure - Cascata è il processo il più orientato alla - Media del numero di pagine di ciascuna produzione di documentazione documentazione rilasciata - XP è il processo meno orientato alla produzione di documentazione - Media dei voti ottenuti per ciascun tipo di documento rilasciato - L analisi dei requisiti iniziali è molto sviluppata per Cascata. Spiral e XP aggiungono documenti relativi ai requisiti durante tutto il ciclo di vita del software. - È più difficile per XP organizzare la documentazione(riunione in piedi, in modo informale..). La qualità complessiva di questa documentazione può essere compromessa Tabella 2.3: Influenza dei processi sulla qualità esterna del software Ipotesi Misure - Con Spiral e soprattutto con XP, il software - Media della valutazione finale del cliente(voto corrisponde ai bisogni del cliente(funzionalità piu studenti) avanzate, interfaccia grafica piu currata...) - Ci sono meno errori nei software XP che nei - Media della qualità esterna del software (voto software Spiral. docenti) -Spiral ha piu rischio di contenere errori di Cascata, perchè la fase d integrazione è più corta che in - Media della lunghezza del codice Cascata 14

19 Tabella 2.4: Influenza dei processi sulla qualità interna del software Ipotesi Misure - La qualità interna del software è migliore con - Media della qualità interna del codice attraverso XP grazie al refactoring, al Pair Programming la misura della complessità ciclomatica dei metodi,all integrazione ed ai test continui. - L aspetto sequenziale del processo in Cascata può - Media della lunghezza del codice essere la causa di gravi errori d implementazione. - La manutenzione è facilitata per XP, mentre per - Media del rapporto linee di commenti/linee di Spiral e Cascata comporta un costo alto codice 2.2 Esposizione dei risultati Durata e sforzo impiegato Il primo criterio valutato è stato quello della durata e dello sforzo impiegato per ciascun progetto. La tabella seguente riflette i risultati ottenuti: Tabella 2.5: Durata e sforzo: Risultati ottenuti Processi Media del ritardo(in Sforzo previsto (in Sforzo effettivo (in giorni) mp) mp) Cascata Spirale XP Durata Mentre, in media, i progetti che hanno seguito il modello XP hanno rispettato il tempo imposto dai docenti, i progetti che seguivano il modello a Cascata e a Spirale non hanno potuto consegnare in tempo. Il modello a Spirale è quello che in media ha richiesto più tempo anche se questo risultato viene limitato. In effetti, la deviazione standard per questo processo è la più elevata, il che significa che questo tipo di processo porta a risultati non omogenei: tra i gruppi che hanno seguito Spirale, uno ha potuto consegnare con ben 11 giorni di anticipo, mentre un altro con 40 giorni di ritardo. Sforzo Lo sforzo impiegato segue quest andamento. È stato però difficile misurarlo in maniera precisa, poiché i gruppi non hanno eseguito un conteggio preciso delle ore dedicate al lavoro. Abbiamo calcolato quindi una stima basata sull impegno che uno studente può ragionevolmente dedicare al progetto a partire dalle date di consegna. Si può notare che lo sforzo reale è molto meno importante dello sforzo inizialmente calcolato nel team. 15

20 Figura 2.2: Ritardo medio per processo della consegna del progetto Figura 2.3: Deviazione standart del ritardo della consegna per processo Figura 2.4: Sforzo previsto dai team (media per processo) in mesi-personna Figura 2.5: Sforzo effetivo (media per processo) in mesi-personna Documentazione prodotta Quantità di documentazione Il secondo criterio è stato quello di valutare la quantità di documentazione prodotta per ciascuno dei differenti processi. Le tabelle 2.6, 2.7, e le figure 2.6, 2.8, 2.9 illustrano i risultati ottenuti. 16

21 Tabella 2.6: Documentazione fornita in numero di pagine (media per processo) Processi Pian. An.Req. An.Req. Analisi Proget. Test Altro Totale iniziale finale Cascata Spirale XP Tabella 2.7: Ripartizione della documentazione di ciascun processo(in %) Processi Pian. An.Req. An.Req. Analisi Proget. Test Altro iniziale finale Cascata Spirale XP Figura 2.6: Numero totale di pagine di documentazione in media per ciascun processo Ciascun gruppo ha prodotto, nell insieme, la stessa quantità di documentazione. Ci sono però delle lievi differenze da rilevare, anche perché confermano ciò che è stato precedentemente supposto. Mentre il processo XP è stato il processo meno espansivo in termini di documentazione, Cascata è stato quello che ne ha prodotta di più. Mentre inizialmente i documenti di pianificazione ed analisi dei requisiti rilasciati sono stati più ampiamente descritti per il processo a Cascata, successivamente si è ottenuto un arricchimento progressivo della documentazione (con ad esempio user stories supplementari) che ha portato i gruppi di tipo XP a produrre più documentazione di quanta ne avevano prodotta i gruppi con modello Waterfall. Anche in Spirale la documentazione viene arricchita, ma soprattutto per ciò che riguarda la pianificazione e l analisi del rischio. L analisi iniziale del dominio è globalmente eseguita in maniera più dettagliata nel modello a Cascata, mentre per la progettazione i tre processi hanno realizzato in media un sforzo equivalente. Questo si può spiegare sia, ancora una volta, grazie agli incrementi fatti nei vari cicli, sia con l approccio diverso dei tre processi. Mentre Cascata è orientato verso la documentazione(e quindi ogni fase, e più particolarmente quelle che sono a monte del ciclo di vita del software, devono essere documentate con lo stesso grado di precisione), Spirale e soprattutto XP mirano all obiettivo finale della realizzazione del software. In effetti, siccome in Spirale e in XP si deve sviluppare 17

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