Do explicit review strategies improve code review performance? Towards understanding the role of cognitive load

Code review is an important process in software engineering – yet, a very expensive one. Therefore, understanding code review and how to improve reviewers’ performance is paramount. In the study presented in this work, we test whether providing developers with explicit reviewing strategies improves their review effectiveness and efficiency. Moreover, we verify if review guidance lowers developers’ cognitive load. We employ an experimental design where professional developers have to perform three code review tasks. Participants are assigned to one of three treatments: ad hoc reviewing, checklist, and guided checklist. The guided checklist was developed to provide an explicit reviewing strategy to developers. While the checklist is a simple form of signaling (a method to reduce cognitive load), the guided checklist incorporates further methods to lower cognitive demands of the task such as segmenting and weeding. The majority of the participants are novice reviewers with low or no code review experience. Our results indicate that the guided checklist is a more effective aid for a simple review,while the checklist supports reviewers’ efficiency and effectiveness in a complex task. However, we did not identify a strong relationship between the guidance provided and code review performance. The checklist has the potential to lower developers’ cognitive load, but higher cognitive load led to better performance possibly due to the generally low effectiveness and efficiency of the study participants. Data and materials: https://doi.org/10.5281/zenodo.5653341. Registered report: https://doi.org/10.17605/OSF.IO/5FPTJ. © 2022, The Author(s)

Investigating Effective Inspection of Object-Oriented Code

Since the development of software inspection over twenty-five years ago it has become established as an effective means of detecting defects. Inspections were originally developed at a time when the procedural paradigm was dominant but, with the Object- Oriented (OO) paradigm growing in influence and use, there now exists a lack of guidance on how to apply inspections to OO systems. Object-oriented and procedural languages differ not only in their syntax but also in a number of more profound ways - the encapsulation of data and associated functionality, the common use of inheritance, and the concepts of polymorphism and dynamic binding. These factors influence the way that modules (classes) are created in OO systems, which in turn influences the way that OO systems are structured and execute. Failure to take this into account may hinder the application of inspections to OO code. This thesis shows that the way in which the objectoriented paradigm distributes related functionality can have a serious impact on code inspection and, to address this problem, it develops and empirically evaluates three code reading techniques

Aus Fehlern in der Softwareentwicklung lernen. Wie durch Fehleranalysen die Prozesse der Anforderungsanalyse und der Qualitätssicherung verbessert werden können

Softwarefehler existieren, seit Menschen Software entwickeln. Fehler können mitunter zu erheblichen wirtschaftlichen Verlusten und im schlimmsten Fall zum Verlust von Leben führen. Viele Fehler können auf Mängel im Prozess der Anforderungsanalyse zurückgeführt werden. Je später ein Anforderungsfehler entdeckt und behoben wird, desto aufwändiger wird die Korrektur. Die vorliegende Arbeit beschreibt, wie aus Fehlern in der Softwareentwicklung gelernt werden kann. Sie beschreibt ein Verfahren zu Fehleranalyse, auf dessen Basis insbesondere Prozesse der Anforderungsanalyse und der Qualitätssicherung verbessert werden können. Ziel der Verbesserungen ist es, Anforderungsfehler und mögliche Folgefehler im Entwurf und der Implementierung zu vermeiden oder zumindest früher zu finden. In dieser Arbeit wird zunächst ein Modell hergeleitet, das erklärt, warum Anforderungsfehler entstehen. Für bestimmte Typen von Anforderungsfehlern werden auf der Grundlage empirische Befunde konkrete Ursachen im Prozess der Anforderungsanalyse aufgezeigt. Dieses Erklärungsmodell ist Bestandteil eines Verfahrens zur Fehleranalyse, das den Anspruch erhebt, über die Auswertung von Fehlern Rückschlüsse über mögliche Ursachen im Prozess zu ziehen. Das Verfahren ist eine Weiterentwicklung der Orthogonal Defect Classification, kurz ODC. ODC wird in der Arbeit ausführlich dargestellt und auf der Grundlage empirischer Befunde kritisch gewürdigt. Das weiterentwickelte Verfahren zur Fehleranalyse wurde im Rahmen einer einjährigen Fallstudie bei dem IT-Dienstleister einer großen deutschen Versicherung erfolgreich angewandt. Hierbei wurden nachträglich reale Fehler von zwei Softwareentwicklungsprojekten einer geschäftskritischen Anwendungssoftware klassifiziert und analysiert, um Verbesserungspotenziale zu identifizieren. Das in der Arbeit entwickelte Verfahren zur Fehleranalyse leistet einen unmittelbaren Beitrag zur Lösung des aufgezeigten Praxisproblems: sie ist ein Instrument, um Prozessmängel der Anforderungsanalyse zu identifizieren, die systematisch Anforderungsfehler und Folgefehler verursachen