Immer mal wieder bin ich in eine Diskussion über Metriken für Code-Qualität geraten in deren Verlauf ich mich gefragt habe, ob meine Vorstellung vom Begriff „Metrik“ eigentlich richtig ist. Um nicht jedesmal wieder zweifeln zu müssen, habe ich versucht das zu formulieren.

Als Metrik bezeichnet man in der Mathematik eine Funktion, die den Abstand zweier Punkt eines Raum (oder einer Menge von Objekten) berechnet. Unter „Abstand“ versteht man hier einen nicht negativen (reelen) Wert oder lax ausgedrückt: eine positve Zahl die auch null sein kann. Nicht jede solche Funktion ist tatsächlich eine Metrik, sie muß noch einige Bedingungen erfüllen, die hier nachzulesen sind. Für die Metriken in der Qualitätsbestimmung sind diese aber erstmal nicht von Interesse.

Die Definition nach IEEE 1061 wird üblicherweise so wiedergegeben:

Eine Software-Qualitätsmetrik ist eine Funktion, die eine Software-Einheit in einen Zahlenwert abbildet, welcher als Erfüllungsgrad einer Qualitätseigenschaft der Software-Einheit interpretierbar ist.

Sie ist also — wie ihre mathematische Schwester — eine Funktion, die Objekten — hier sind es Software-Einheiten, oder „software data“ wie es im englischen Äquivalent heißt — Zahlenwerte zuweist.

Die Software-Metrik weist also beliebigen Software-Bestandteilen Zahlen zu. Ist die „Software-Einheit“ ein Stück Code — betrachten wir im weiteren an diser Stelle Java-Klassen — dann können wir mithilfe der Metrik jeder Java-Klasse eine Zahl zuordnen. Und weil Zahlen im Gegensatz zu Java-Klassen eine natürliche Ordnung besitzen, kann man sie sinnvoll mit einander vergleichen. Überträgt man die Zahlen-Werte auf die Java-Klassen kann man nun die Java-Klassen miteinander vergleichen.

Wenn die Metrik zum Beispiel „Anzahl der Methoden“ heißt, kann man nun sagen: ist die Zahl der Methoden in Klasse A größer als die der Methoden in Klasse B, dann kann man — analog dazu — sagen: Klasse A ist größer als Klasse B. Statt „größer“ kann man auch ein anderes quantifizierbares Attibut verwenden: besser, schlechter, schöner, häßlicher,…

Aber genau mit diesem letzten Schritt haben wir den Definitions-Bereich der Metrik verlassen. Die Metrik ist eben nichts weiter als die Funktion und wenn man so will die Ordnung die sie definiert; sie hat nichts mit ihrer Interpretation zu tun. Wenn man daher sagt: Klasse A ist besser als Klasse B weil für Metrik x gilt: x(A) > x(B) dann „interpretieren wir sie als Erfüllungsgrad einer Qualitätseigenschaft“ um mit der IEEE-Definition zu sprechen. Das gleiche gilt, wenn verlangt wird daß ein bestimmter Schwellwert über- oder unterboten werden soll.
Die Aussage

Die Klasse darf maximal 10 Methoden besitzen

verwendet die Methoden-Zahl-Metrik und fügt einen Schwellwert hinzu. Dadurch wird sie zum Güte- oder Qualitäts-Kriterium. Sie verwendet die Metrik, ist aber nicht identisch mit ihr. Das ist eine Fehlinterpretiation, die ich erstaunlich oft gehört habe.

Eine Metrik ist also zunächstmal ein Meßinstrument. Bevor man es anwenden kann, muß man sich überlegen was man mit den Ergebnissen anfängt wenn man sie hat. Und mehr noch: man muß sich erstmal darüber klar werden, ob man die Ergebnisse tatsächlich haben will. Klassen sollen in der Regel möglichst wenig Methoden haben, Methoden sollen möglichst kurz sein. Kurze Methoden heißt aber auch mehr Methoden. Sollte dann statt der Methoden-Zahl nicht lieber die durchschnittliche Methodenlänge gemessen werden?

Metriken sind — richtig verstanden — ein hilfreiches Werkzeug, aber:

A fool with a tool is still a fool

Diese Metrik ist tatsächlich zugleich ein selbsterfüllendes Qualitäts-Merkmal.