Pair-Programming Distribuído

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1 Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Mestrado Integrado em Engenharia Informática e Computação Pair-Programming Distribuído Metodologias Ágeis de Desenvolvimento de Software (4 o Ano - 1 o Semestre 2008/2009) Ana Catarina Lucas Saraiva - ei05087@fe.up.pt Marco André da Mota Cunha - ei05048@fe.up.pt 7 de Janeiro de 2009

2 Conteúdo 1 Introdução 3 2 Pair-programming Principais vantagens A partilha A concentração no trabalho A detecção de erros A troca de papéis A promiscuidade Principais dificuldades A personalidade Individual A ética O cepticismo O desgaste psicológico A necessidade de pensar sozinho A actualidade Pair-programming distribuído Problemas do Pair-programming distribuído A dificuldade da troca de papéis A dificuldade de comunicação e inexistência do contacto pessoal Aumento do risco de distracção XPairtise Principais Características O Project Explorer Os Chats O Editor O pedido de troca de papel As galerias de utilizadores e sessões O quadro branco Vantagens

3 4.3 Limitações Possíveis soluções Conclusões 17 Bibliografia 18 2

4 Capítulo 1 Introdução Pair-programming consiste numa prática de Extreme Programming na qual dois programadores trabalham em equipa num único PC. Tal como todas as outras práticas, esta tanto pode ter bons resultados como resultados pouco satisfatórios. Esta síntese tem como objectivo analisar quais as características do pairprogramming, como estas são influenciadas pela personalidade e conhecimento dos programadores e quais os obstáculos à sua utilização no mundo actual. 3

5 Capítulo 2 Pair-programming Como o próprio nome indica pair-programming consiste em programação em pares, ou seja dois programadores juntam-se num único computador para desempenhar uma mesma tarefa. Ao longo dessa tarefa, apenas um dos elementos da dupla se encontra na posse do teclado escrevendo código, ficando o outro responsável por analisar o trabalho que vai sendo feito, detectando erros, possíveis problemas e possíveis melhorias. Deste modo, o produto final tende a obter melhor qualidade e necessitar de menos correcções. Como qualquer outra prática, o pair-programming possui não só vantagens mas como também algumas dificuldades. As vantagens estão relacionadas principalmente com o aumento de qualidade no produto desenvolvido, enquanto que as principais dificuldades se devem à mentalidade dos programadores que utilizam esta prática. No entanto, com uma mente aberta e alguns conhecimentos elementares sobre esta metodologia, qualquer pessoa pode adaptar-se ao pair-programming e obter bons resultados com a sua utilização. Segue-se agora uma descrição das principais vantagens e dificuldades inerentes à adopção desta prática. 2.1 Principais vantagens A partilha Visto que ambos os programadores estão concentrados no mesmo trabalho, tudo é partilhado, quer os sucessos quer os fracassos não existindo portanto erros de um programador e não do outro. Este factor é muito importante visto que aumenta a união e cooperação entre o par. [LW] 4

6 2.1.2 A concentração no trabalho Outro ponto forte importante do pair-programming consiste na atenção que os elementos prestam ao trabalho. Quando um programador está sozinho, a sua atenção tende a divagar, lendo s, navegando na Web, etc. Tendo um parceiro ao lado dando indicações regulares, esta distracção tende a desaparecer e a atenção no trabalho sai reforçada A detecção de erros [LW] No mundo da engenharia informática, é do conhecimento geral que quanto mais tarde se detecta um problema, mais caro é a sua resolução. E se é verdade que é mais fácil para um programador entender o código que escreve, também é verdade que para ele é difícil encontrar os erros que comete. Deste ponto de vista, o conceito do observador é muito útil da detecção de erros nas etapas iniciais do desenvolvimento, facilitando a sua remoção e redução de custos associados A troca de papéis [TELES] Ao longo de uma sessão de pair-programming, o observador tende a ficar aborrecido e a sentir que o seu trabalho não é muito relevante. Para evitar essas situações deve-se trocar de funções regularmente, passando o observador a programador e vice-versa. De modo a evitar que estas trocas se tornem momentos de grande distracção ou até mesmo perda de tempo, devem ser utilizados locais de trabalho apropriados a este tipo de programação, ou seja os programadores devem estar situados ao lado um do outro, não necessitando de mover as cadeiras para pegar no teclado bastando que este deslize sobre a mesa. Desta forma, é fácil trocar de papel, ambos se sentem em igualdade (não está nenhum deles em posição privilegiada para programar) e é facilitada a comunicação entre eles, aumentado assim a atenção e interesse dos elementos da dupla na resolução do problema em mãos A promiscuidade [LW] A última e não menos importante vantagem do pair-programming consiste na sua promiscuidade. Em pair-programming não existem pares para toda a vida. É aconselhável que exista uma troca regular de pares de forma a aumentar a comunicação, o à vontade e partilha de conhecimento 5

7 entre todos os elementos da equipa. Deste modo, a equipa tende a aumentar o conhecimento global do domínio do problema, uniformizar os conhecimentos individuais e tornar-se mais unida aumentando progressivamente a sua rentabilidade. 2.2 Principais dificuldades A personalidade Individual [TELES] Cada elemento de um par de programadores possui características individuais. Frequentemente, na mente de cada programador encontram-se pensamentos do tipo: Eu sou mesmo bom nisto, Eu sou um desastre nesta linguagem ou Tenho medo que ele descubra que não sei usar apontadores em C++. Todos estes pensamentos devem ser postos de parte no pairprogramming. Na prática, não existem programadores tão bons que não possam aprender nem programadores tão maus que não possam ensinar. Assim sendo cada programador deve ser humilde e aceitar as sugestões do parceiro, assim como partilhar o seu conhecimento com ele. A mistura de conhecimentos, mesmo quando os níveis de conhecimento são muito diferentes, aumenta a qualidade do produto final, assim como tende a aumentar os conhecimentos de ambos os programadores A ética [LW] Cada vez é mais necessário que os programadores interajam com programadores com diferentes convicções, religiões e ideologias. Todo e qualquer tipo de discriminação relacionado com estes factores tem que ser posto imediatamente de parte no pair-programming, impedindo que estes se tornem obstáculos ao seu sucesso. Por outro lado, o contacto com diferentes culturas e convicções oferece novos pontos de vista e conhecimentos que enriquecem em muito as competências do programador O cepticismo Para muitos programadores a ideia de ter um observador e alguém com quem partilhar o teclado parece desnecessária e pouco própria. Para muitos gestores de uma equipa de desenvolvimento esta prática parece um desperdício de dinheiro e tempo. Na prática este cepticismo é uma grande barreira à utilização de pair-programming. Quem está envolvido em pair-programming deve ter a mente aberta às características desta prática e dar o seu melhor 6

8 na sua adopção. Desde modo, apesar de estarem duas pessoas a trabalhar na mesma tarefa, a produtividade pode ser mais de o dobro da soma das produtividades individuais se os programadores estivessem a trabalhar sozinhos O desgaste psicológico [LW] O facto de existir constantemente uma pessoa ao lado a dar indicações causa um enorme desgaste psicológico. Nesse sentido, é boa prática que numa sessão de pair-programming sejam feitas pequenas pausas fora do posto de trabalho. Estas pausas servem para beber café, socializar, ler s, no fundo qualquer coisa que afaste o par do trabalho, para que quando este regresse venha com energias renovadas para continuar a trabalhar na sua capacidade máxima A necessidade de pensar sozinho [LW] Apesar do bom resultado que o pair-programming quando bem aplicado obtém, cada programador sente a necessidade de ter momentos de reflexão nos quais pensa sozinho em soluções, algoritmos, etc. Estes momentos consistem portanto num complemento ao trabalho em equipa e os resultados neles obtidos devem ser discutidos com o par, o que contribui para melhores soluções para os problemas. 2.3 A actualidade [LW] Apesar do grande cepticismo ainda existente, o pair-programming é cada vez mais utilizado nos dias que correm. Por um lado, os estudantes de informática tendem a utilizar pair-programming (ainda que não exactamente segundo as regras ) ao longo do seu curso. Por outro, na vida profissional já existem várias empresas que apostam nesta prática, no sentido de aumentarem a qualidade no serviço prestado tanto ao cliente como aos seus colaboradores. No entanto cada vez é mais necessário trabalhar com pessoas que podem estar em outras cidades, países, ou até do outro lado do mundo. As questões que se colocam são: Será que pode existir pair-programming com dois programadores geograficamente distantes um do outro? E se tal for possível quais são os obstáculos? De que forma podem ser contornados? 7

9 Capítulo 3 Pair-programming distribuído A ideia de utilizar pair-programming de uma forma distribuída vai contra vários princípios elementares do pair-programming. Esta abordagem levanta vários problemas os quais serão apresentados de seguida. 3.1 Problemas do Pair-programming distribuído A dificuldade da troca de papéis O facto de os dois programadores estarem eventualmente a vários quilómetros de distância torna complicada a troca de papéis. Existe a necessidade de saber qual deles se encontra a programar de momento e haver sincronismo entre as acções de ambos A dificuldade de comunicação e inexistência do contacto pessoal Um dos pilares mais fundamentais do pair-programming consiste na comunicação e na confiança entre o par. Com a distância, existe a tendência a reduzir a comunicação, o que diminui a confiança entre o par. Adicionalmente este aspecto ainda possui outra consequência grave: a redução da partilha do conhecimento entre os programadores Aumento do risco de distracção A existência de um observador ao lado do programador tende a aumentar a sua concentração. Com o observador distante, existe uma redução inevitável da concentração o que conduz a uma redução de produtividade do par e da qualidade do produto final. 8

10 Por um lado alguns destes problemas são impossíveis de evitar com a tecnologia existente (num cenário futurista a teleportação de um programador poderia resolver todos estes problemas). Por outro lado, já existem ferramentas que procuram reduzir estes aspectos recuperando parte dos benefícios do pair-programming original. Uma dessas ferramentas é o XPairtise. 9

11 Capítulo 4 XPairtise XPairtise é um plug-in para Eclipse que fornece funcionalidades de apoio ao pair-programming distribuído. Este capitulo tem como objectivo apresentar esta ferramenta, quais as suas características principais, vantagens e limitações, assim como sugerir possíveis melhorias a este plug-in de forma a facilitar ainda mais o pair-programming distribuído. 4.1 Principais Características A janela principal da perspectiva do XPairtise no Eclipse é bastante intuitiva como se pode verificar na figura 4.1. Figura 4.1: Janela principal do XPairtise 10

12 A interface apresentado por este plug-in é constituída por várias partes: Project Explorer, Chats, Editor, Galerias de utilizadores e sessões e um quadro branco. Segue-se agora uma descrição mais detalhada de cada uma das partes O Project Explorer O Project Explorer é semelhante ao explorador de projecto que se encontra presente nas outras perspectivas. Permite ver quais os ficheiros associados ao projecto, e adicionalmente permite ver se o projecto actual é partilhado através da indicação XP shared no topo, ao lado no nome do projecto (figura 4.2). Figura 4.2: Project explorer do XPairtise Os Chats Sendo a boa e continua comunicação entre os vários programadores um dos pontos fundamentais para o sucesso da utilização pair-programming, o XPairtise disponibiliza dois tipos de chats: o chat global e o chat de sessão. No chat global (figura 4.3) todos os programadores do projecto têm a possibilidade de comunicar uns com os outros. 11

13 Figura 4.3: Chat global do XPairtise No chat de sessão (figura 4.4) apenas os elementos associados à mesma têm podem comunicar entre si. Isto só é possível uma vez que o XPairtise permite a criação de várias sessões, ou seja, por exemplo, caso existam quatro programadores no projecto, é possível dois deles estarem numa sessão e os outros dois noutra. Figura 4.4: Chat de sessão do XPairtise Esta diferenciação é muito útil no que diz respeito à organização das conversas e do projecto em si, um vez que desta forma um grande projecto pode ser divido em pequenas partes, ficando cada uma deles entregues a determinados elementos O Editor O Editor, assim como o Project Explorer, é semelhante ao das outras perspectivas, como pode ser visto na figura 4.5. A única diferença reside no facto de apenas o programador com o papel Driver poder escrever no edi- 12

14 tor, estando o outro limitado a visualizar as alterações que vão sendo feitas. Para este segundo programador poder fazer alterações deverá solicitar uma troca de papel. Figura 4.5: Editor do XPairtise O pedido de troca de papel Quando um programador pretende trocar de papel clica na lâmpada branca como é visível na figura 4.6. Na janela do outro programador surge uma lâmpada amarela (figura 4.7). Ao clicar na lâmpada branca a troca de papel é feita. Figura 4.6: Lâmpada para trocar de papel Figura 4.7: Aviso de pedido de troca de papel As galerias de utilizadores e sessões A galeria de utilizadores (figura 4.8) indica quais os programadores registados de momento. Para cada um deles é indicado o seu estado, identificador e sessão em que se encontra. É ainda possível ver quais deles se encontram online e convidá-los para entrar numa determinada sessão. A galeria de sessões (figura 4.9) indica quais as sessões activas, quantos elementos se encontram em cada uma, qual o tópico da sessão e quais os 13

15 Figura 4.8: Galeria de utilizadores do XPairtise projectos associados. Com esta galeria é possível criar sessões novas, entrar ou sair de sessões já existentes bem como adicionar ou remover projectos nas sessões. Figura 4.9: Galeria de sessões do XPairtise O quadro branco Diz-se que uma imagem vale mais que mil palavras. O quadro branco (figura 4.10) permite que se façam esquemas e desenhos para complementar o que é dito nos chats. A qualquer momento pode-se gravar a imagem presente no quadro e mesmo apaga-lo. 14

16 Figura 4.10: Quadro branco do XPairtise [XPTEAM] 4.2 Vantagens A utilização de XPairtise tem vantagens para o pair-programming. Os chats auxiliam a comunicação, o quadro branco ajuda a transmitir a informação de uma forma mais gráfica que por vezes pode ser a forma mais eficaz, e o modo de edição de código e troca de papéis ajuda a manter o rigor do pair-programming. Outro aspecto importante reside na privacidade: apenas a janela do código é partilhada. Deste modo os programadores não possuem qualquer visibilidade no conteúdo dos computadores um do outro, apenas nos ficheiros do projecto partilhado. A troca de papeis ao longo do projecto é muito simples estando à distância de um clique. O facto de só um dos programadores estar a editar o código 15

17 a cada instante também é uma vantagem visto que sem ela poderia haver a tendência de cada programador começar a fazer partes distintas do código. Por fim existe ainda uma vantagem no que diz respeito à aplicabilidade deste plug-in. O XPairtise pode ser utilizado para projectos de várias linguagens (Java, C++, etc.) assim como a edição de relatórios em Latex. 4.3 Limitações Um factor bastante relevante para o pair-programming é a troca de papéis. Infelizmente o pedido de troca de papel é pouco visível. Adicionalmente, caso um programador queira pode monopolizar o teclado visto que é preciso a aceitação de ambos para haver uma troca de papel. A comunicação via chats é uma vantagem, no entanto, não é suficiente. A comunicação oral consegue ser muito mais rica e transmitir mais informação que a que é transmitida via chats. Para terminar, a questão da privacidade pode ser uma desvantagem. O facto de um programador não poder ver o que o outro está a fazer pode facilmente levar a distracções. 4.4 Possíveis soluções No que diz respeito à troca de papéis seria interessante haver um aviso sonoro a informar que o outro programador solicitou uma troca de papel o que tornava os pedidos mais eficientes. Quanto à possibilidade de um programador monopolizar o teclado não há muita coisa que possa ser feita. Poderia haver um tempo máximo de posse do teclado para cada programador após o qual haveria troca de papeis. Esta possibilidade poder-se-ia tornar no entanto algo incomoda para os pares mais disciplinados e mesmo interromper o raciocínio da equipa. Todos estes factores poderiam de certa forma causar um stress adicional. No que diz respeito à comunicação seria interessante haver um sistema de comunicação por voz embutido no próprio plug-in, no entanto, existem várias aplicações externas ao Eclipse que desempenham essa tarefa e podem ser utilizadas de forma gratuita. 16

18 Capítulo 5 Conclusões No ramo da informática não existem ambientes ideais: o cliente não está sempre presente, as equipas não estão na mesma sala, não há programadores perfeitos. A única coisa que pode ser feita é minimizar os efeitos destes problemas. Pair-programming é uma boa prática que pode levar a resultados muito positivos. No entanto o seu uso e sucesso estão limitados principalmente no que diz respeito a factores psicológicos. Com uma mente aberta estes problemas podem facilmente ser resolvidos. Actualmente, é cada vez mais necessário que as equipas de programadores sejam constituídas por programadores de diferentes locais. Este facto introduz novas dificuldades no uso do pair-programming. Como todos os outros problemas, este não tem uma solução ideal. Apesar disso pode ser feito um esforço no sentido de utilizar ferramentas que reduzam as limitações da prática de pair-programming distribuído. O XPairtise é uma boa ferramenta e já possui mecanismos que auxiliam a programação em pares de forma distribuída, nomeadamente os chats, o quadro branco e o modo de edição de texto. No entanto seria interessante haver um modo de comunicação por voz embutido no próprio plug-in para não haver a necessidade de recorrer a aplicações externas. 17

19 Bibliografia [LW] Laurie Williams. All I Really Need to Know about Pair Programming I Learned In Kindergarten. Consultado em: [TELES] Vinícius Manhães Teles. Programação em Par. Consultado em: par/, [XPTEAM] The XPairtise Team. XPairtise: A Distributed Pair Programming Plug-in For Eclipse. Consultado em: