2 Planungsmethoden. Inhaltsverzeichnis. Planen des Produkts II. Literatur. Planen des Produkts I

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1 2 Planungsmethoden Planen des Produkts I Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung CVS (Concurrent Version System) [Pru03, Zee02, Ced05] Eclipse als Java Entwicklungsumgebung Planungsmethoden Definitionsphase Auswählen des Produktes: Trendstudien Marktanalysen Forschungsergebnisse Kundenanfragen Vorentwicklungen. Voruntersuchung des Produkts: gezielte Ist-Aufnahme, wenn bereits Vorgängerprodukt vorhanden; anschl. Ist-Analyse Festlegen der Hauptanforderungen Festlegen der Hauptfunktionen, -daten und -leistungen Festlegen der wichtigsten Aspekte der Benutzungsschnittstelle Festlegen der wichtigsten Qualitätsmerkmale 1 29 Planen des Produkts II Literatur [Bal00a] Balzert, Helmut: Lehrbuch der Software Technik: Software Entwicklung. Spektrum, Akademischer Verlag, 2. Auflage, [Bal00b] Balzert, Helmut: Lehrbuch der Software Technik: Software Management, Software Qualitätssicherung, Unternehmensmodellierung. Spektrum, Akademischer Verlag, 2. Auflage, [Ced05] Cederqvist, Per et al: Version Management with CVS for cvs , [Pru03] Prudy, Gregor N.: CVS Pocket Reference. O Reilly, 2., [Som01] Sommerville, I.: Software Engineering. Pearson Studium, 6., [Zee02] Zeeb, Bjoern A.: CVS., Berufsakademie Stuttgart, Außenstelle Horb, Durchführbarkeitsuntersuchung: Prüfen der fachlichen Durchführbarkeit softwaretechnische Realisierbarkeit Verfügbarkeit Entwicklungs- und Zielmaschinen Prüfen alternativer Lösungsvorschläge Prüfen der personellen Durchführbarkeit Verfügbarkeit qualifizierter Fachkräfte für die Entwicklung Prüfen der Risiken Aufwands- und Terminschätzung Wirtschaftlichkeitsrechnung. Ergebnisse dieser Tätigkeiten: Durchführbarkeitsstudie (feasibility study) Lastenheft (grobes Pflichtenheft) Projektkalkulation Projektplan 2 30

2 Lastenheft (grobes Pflichtenheft) Zielbestimmung: Hier wird beschrieben, welche Ziele die durch den Einsatz des Produktes erreicht werden sollen. Produkteinsatz: Es wird festgelegt für welche Anwendungsbereiche und für welche Zielgruppen das Produkt vorgesehen ist. Produktübersicht: Gibt einen (meist grafischen) Überblick über die Produktumgebung, z. B. durch ein Umweltdiagramm. Produktfunktionen: Hauptfunktionen des Produkts aus Auftraggebersicht sind auf oberster Abstraktionsebene zu beschreiben. Funktionalität kann mit Hilfe von Akteuren und Geschäftsprozessen oder Schnittstellen und Datenflüssen systematisch ermittelt werden Produktdaten: Die langfristig zu speichernden Hauptdaten und deren voraussichtlicher Umfang (Mengengerüst) sind aus Benutzersicht auszuführen Produktleistungen: Werden Leistungsanforderungen bzgl. Zeit oder Genauigkeit gestellt, dann werden sie hier aufgeführt und mit markiert. Qualitätsanforderungen: Die wichtigsten Qualitätsanforderungen und die jeweils geforderte Qualitätsstufe sind hier auszuführen. (Benutzbarkeit,Effizienz,) Ergänzungen: Hier werden Ergänzungen oder spezielle Anforderungen beschrieben. 31 Funktion des Lastenhefts Aufgabe: Enthält die Zusammenfassung aller fachlichen Basisanforderungen, die das zu entwickelnde Software-Produkt aus Sicht des Auftraggebers erfüllen muss. Dient als Grundlage für das Angebot. Adressaten: Auftraggeber sowie Auftragnehmer Inhalt: Bewusste Konzentration auf die fundamentalen Eigenschaften des Produktes. Beschreibung des Was nicht des Wie Form: Vorgegebenes, standardisiertes, grobes Gliederungsschema (Lastenheftmuster) mit vorgegebenen Inhalten Sprache: Beschreibung auf angepasstem Abstraktionsniveau in verbaler und grafischer Form. Die einzelnen Anforderungen werden nummeriert. Didaktik: Gliederungsschema so aufgebaut dass das Lastenheft gut lesbar ist Zeitpunkt: Ist erstes Dokument, das die Anforderungen an ein neues Produkt beschreibt. Umfang: Sollte auf wenige Seiten beschränkt werden. (Wobei das von der Komplexität/Größe des jeweiligen Systems abhängt.) 32 Beispiel Lastenheft BASys Verwaltungssystem der Berufsakademien 1 Aufgabenstellung Kurzpräsentation des Auftraggebers Veranlassung Zieldefinition 5 ( Zielbestimmung) 1.4 Termine 6 2 Ist-Zustand 7 ( Produkteinsatz) 2.1 Stand und Beschreibung des existierenden Systems 7 ( Produktübersicht) 2.2 Mengenangaben Organisation des Ist-Ablaufes 8 3 Soll-Zustand 10 ( Produktfunktionen) 3.1 Generelle Anforderungen 10 ( Qualitätsanforderungen) 3.2 Technische/Nichtfunktionale Anforderungen Funktionale Anforderungen Generell Studienprogramm und Lehrveranstaltungen Dozenten Studenten Institutionen Sonstiges Anwendungsanforderungen 20 ( Produktleistungen) Generell Datenbank Anwendungslogik Graphical User Interface (GUI) Datenimport-/-exportschnittstellen Hardware, systemtechnische Anforderungen und Gegebenheiten Mitarbeit für Entwicklung und Umstellung Anforderungen an die Lieferfirma 28 4 Anforderungen an den Projektablauf 30 ( Ergänzungen) 4.1 Prozessmodell Präsentationen Projektfortschritt Projektmeetings Lenkungsausschuss Schulungen der Mitarbeiter des AG Dokumentation Testbetrieb und Abnahme

3 4.4.1 Review des technischen Konzepts (Pflichtenheft des AN) (TK) Werkabnahme (WA) Endabnahme Zertifizierungen Projektrichtlinien 32 5 Allgemeine Hinweise 33 ( Ergänzungen) 5.1Ansprechpartner Hinweise zur Angebotserstellung Gewährleistung Bindefrist 34 6 Glossar Stand und Beschreibung des existierenden Systems ( Produktübersicht) Das bestehende Verwaltungssystem BASys 2000 ist eine MS Access-Anwendung, die auf eine SQL-Datenbank zugreift. Im Studienbetrieb der Berufsakademien anfallenden Daten können gespeichert und verwaltet werden. BASys 2000 verwaltet die Daten von Studenten, Vorlesungen, Übungen, Prüfungsvorgängen, Institutionen, Personen und Kommissionen. Auswertungen, wie beispielsweise Zeugnisse, Notenbescheinigungen, Listen, Bescheide, Etiketten und Statistiken können erstellt werden. BASys besteht aus 2 Teilen: Der eigentlichen Datenbank und der Access 2000-Anwendung. An den einzelnen Berufsakademien sind unterschiedliche Datenbanksysteme im Einsatz, z. B. Oracle, MS SQL Server und MS Access Zieldefinition ( Zielbestimmung) Ziel ist es, dieses Verwaltungssystem durch ein leistungsfähiges, effizientes System, das die Anforderungen des neuen Hochschulgesetzes erfüllt, zu ersetzen. Insbesondere wird von einem neuen System mit modernem Datenbankmodell erwartet, dass der lokale Betreuungsaufwand, die Plausibilität und Konsistenz der Daten, die Standardisierung der Schnittstellen, die Sicherheit in der Nutzung des Systems und damit die Effizienz für die Nutzer deutlich erhöht wird. Insbesondere sollen der Übergang in die neuen Studienmodelle Bachelor und Master sowie die Anbindung an landeseinheitliche Verwaltungsnetze abgedeckt werden. Die Anwendung BASys2000 ist in verschiedene Bereiche untergliedert: Studienrichtung Kurse Institutionen Personen Studenten Veranstaltungen Kommissionen Für weitergehende Informationen siehe Anhang Benutzerhandbuch BAsys

4 3.1 Generelle Anforderungen ( Qualitätsanforderungen) Diese beziehen sich auf die gesamte BASys-Anwendung und müssen nicht mehr gesondert benannt werden. Folgende Anforderungen müssen erfüllt werden: 1. Keine Anwendungslogik in der Datenbank und keine Datenbankverwaltung in der Anwendungslogik. 2. Die Anwendungslogik darf nicht in der Lage sein, die Integrität der Daten zu verletzen. 3. Datenbank, Anwendungslogik und GUI müssen unabhängig voneinander auf verschiedenen Plattformen laufen können. 4. Jeder Datensatz hat Pflichtdaten, die eingegeben werden müssen, sonst können die Daten nicht gespeichert werden. Fehlende oder nicht akzeptable Daten werden angezeigt. 5. Die Prüfung auf Datenkonsistenz wird auch bei Änderungen bereits bestehender, gültiger Datensätze ausgeführt. 6. Für bestimmte Daten muss es auch den Status in Bearbeitung geben. Das bedeutet, dass die Daten noch nicht vollständig sind. Daten mit diesem Status können u. U. eine andere Sichtbarkeit und/oder andere Zugriffsrechte haben. 7. Das Rechte-Management muss durch alle drei Schichten (Datenbank, Technische/Nichtfunktionale Anforderungen ( Produktfunktionen) Diese beziehen sich auf die gesamte BASys-Anwendung und werden nicht mehr gesondert benannt. Folgende Anforderungen müssen erfüllt werden: 1. Da Daten vom Client zum Server über das Internet übertragen werden, ist ein Konzept zur sicheren Datenübertragung und Authentifizierung vorzustellen. 2. Der Datenverkehr zwischen den einzelnen Applikationsteilen ist verschlüsselt durchzuführen. Die Verschlüsselung muss durch einen nachweislich nicht gebrochenen Algorithmus erfolgen. 3. Der Schulungs- und Einarbeitungsaufwand muss durch vorhandenes Personal zu bewältigen sein. 4. Zuverlässigkeit und Fehlertoleranz des Systems müssen gegeben sein, d. h. Fehler müssen durch verständliche Fehlermeldungen abgefangen werden. 5. Das System muss nach einem Ausfall spätestens nach 4 Stunden wieder verfügbar sein (max. 2 ungeplante Ausfälle pro Jahr) 41 Anwendungslogik, GUI) gehen. 8. Jeder Benutzer muss durch seine individuelle Benutzerkennung authentifiziert werden. 9. Einschränkung der Funktionalität der Anwendung auf Basis des angemeldeten Benutzers (z.b. hinsichtlich Sichtbarkeit und Manipulation der Daten, Sperrung von Funktionalität, etc.). 10. Die Anwendungslogik gekaufter Module muss komplett dokumentiert sein. 11. Das System muss die Vorgaben der Datenschutzrichtlinien des Landes Baden-Württemberg einhalten. Diese sind: Die Berufsakademie-Datenschutzverordnung vom 7. Mai 2001 in der jeweils gültigen Fassung (siehe Anhang ), das Landesdatenschutzgesetz LDSG vom 4. Februar 2003 in der jeweils gültigen Fassung und das Bundesdatenschutzgesetz BDSG vom... in der jeweils gültigen Fassung. 3.3 Funktionale Anforderungen ( Produktfunktionen) Die folgenden Anforderungen sind nach den Personen (oder anderen Entitätstypen) gegliedert, mit denen sich das System befasst: Studienprogramm und Lehrveranstaltungen Dozenten Studenten Institutionen Sonstiges Folgende Anforderungen sollen erfüllt werden: 1. Das System soll behindertengerecht sein

5 Studienprogramm und Lehrveranstaltungen Prio Anforderung / Funktionalität Planung des Lehrangebots Pflichtvorlesungen, Wahlvorlesungen, Studienfahrten,... planen und erfassen Prüfungsleistungen gem. Prüfungsordnung festlegen Anwender FL Sk Fi St Ex Vw 1 Anzeigen 1 Stundentafel erstellen/pflegen 1 Kursplanung/Semesterplanung Termine festlegen (Blockplan, Klausuren, 1 Prüfungen, Dipl.-Arbeit,...) 1 1 Anzeigen Konkreter Wochenplan incl. Ressourcenplanung, Klausurplanung 1 Information abrufen Folgende Anforderungen müssen erfüllt werden ( Produktleistungen) 1. Die Antwortzeit darf nicht länger als 2 sec. im Normalfall betragen. In Ausnahmefällen bis zu 5 sec. (komplexe Datenoperation). 2. Der reguläre Betrieb ist für ca Clients auszulegen, wobei durchschnittliche 50 % Online sind. Zusätzlich greifen Dozenten, Mitarbeiter der Ausbildungsbetriebe und auch die Studenten lesend und schreibend zu (vgl. funktionale Anforderungen). 3. Das System muss für über 10 Millionen Datensätze ausgelegt sein. Dabei darf es zu keinen Systembeeinträchtigungen kommen. 44 Anforderungen an Software Engineering ( Qualitätsanforderungen) 3 Blockplan individuell für jeden Studenten abrufen. Beispiel: Studenten mit Auslandssemester können zeitweise in andere Veranstaltungen verschoben werden. akademische Lehrveranstaltung 3 (Sonderveranstaltungen, z. B. Seminare) 3 Anzeigen 3 Studium Generale 3 Konkreter Wochenplan incl. Ressourcenplanung, Klausurplanung 3 Anzeigen Folgende Anforderungen müssen erfüllt sein: 1. Test-Management mit automatisierten Tests auf: Komponenten-Ebene, Entwicklertests. Integrations-Ebene, Tests die sich auf das Zusammenspiel mehrerer bereits einzeln getesteter Komponenten konzentrieren. System-Ebene, Tests der gesamten Anwendung. 2. Anforderungs-Management Workflow, für die Umsetzung und Änderung der geforderten Anforderungen muss ein Prozess vorhanden sein. Ohne Akzeptanz-Kriterium (Test), der beweist, dass die Implementierung auch das tut, was sie soll, gilt auch die Implementierung als nicht vorhanden. 3. Change-Request Workflow, für die Umsetzung und Änderung neuer Anforderungen muss ein Prozess vorhanden sein. 4. Konfigurations-Management, Sicherstellung, dass nur verifizierter Code ausgeliefert wird.

6 Mitarbeit für Entwicklung und Umstellung ( Sonstiges) Die Verantwortlichkeiten werden aufgeteilt: 5. Jede Akademie hat nur Zugriff auf ihre eigenen Daten. 6. Die Schnittstellen zwischen den drei Blöcken müssen vollständig beschrieben sein. Folgende Anforderungen sollen erfüllt sein: 1. Die Realisierung soll in einer weit verbreiteten Programmiersprache bspw. C++ oder Java erfolgen. 2. Die Entwicklungsumgebung (inklusive Compiler, falls benötigt) soll mit ausgeliefert werden. V = Verantwortlich, D = Durchführung, M = Mithilfe, T = Teilnahme Dienstleistung Auftraggeber Anbieter Projektleitung V,D M Spezifikation der Hardware M V,D Beschaffung Hardware / Betriebssystem V,D Datenbank-Lizenzen V,D Sonstige Softwarelizenzen V,D Installation, Konfiguration Server, Vernetzung, Betriebssystem V,D M Installation BAsys M V,D Anpassung, Customizing BAsys M V,D Erstellen Systemspezifikation V,M D Datenbank ( Qualitätsanforderungen, Produktfunktionen) Glossar Folgende Anforderungen müssen erfüllt werden: 1. Die Integrität, Konsistenz und Persistenz der Daten ist unabhängig von den zugreifenden Applikationen zu gewährleisten. Lauffähigkeit auf den gängigen Standardplattformen, wie etwa Windows Server oder UNIX/Linux. 2. Datenbankinterne Funktionen und Regeln, wie etwa prozedurale SQL-Erweiterungen und Trigger, sind zu vermeiden. 3. Plausibilitäts-Prüfungen (Check Constraints) von Wertebereichen werden unterstützt. 4. Der Zugriff auf die Datenbank muss über Standardschnittstellen, wie etwa ODBC, erfolgen. Definiert und erläutert Begriffe, um eine einheitliche Terminologie sicherzustellen. Beispiel: Kundensachbearbeiter: Verantwortlich für die Kommunikation mit Kunden und Firmen einschließlich der Auskunftserteilung und Buchung. Wichtig ist, dass die in der jeweiligen Branche üblichen Begriffe verwendet werden, die insbesondere auch für den Produkt- Benutzer verständlich sind. Die Glossarbegriffe werden sowohl für die Benutzungsoberfläche als auch für die Online-Hilfe und das Benutzerhandbuch verwendet

7 BAsys Glossar Ausbildungsbereich: Oberste Unterteilung des Studienangebots der Berufsakademien, gegenwärtig in Sozialwesen Technik Wirtschaft BelWUE: Hochschulnetz des Landes Baden-Württemberg Studiengang (=Fachrichtung): Untergruppe eines Ausbildungsbereichs mit einheitlichem vorgegebenem Studienplan, der vom zuständigen Fachleiter ggf. modifiziert werden kann. Kommission: Gruppierung von beliebigen natürlichen Personen oder Institutionen, um diese gemeinsam weiterbehandeln zu können. OU Open University : - Im dritten Studienjahr haben die Studenten die Möglichkeit, sich an der Open University, London, einer renommierten Fernuniversität, zu immatrikulieren. Damit ist ein gewisser Verwaltungsaufwand (und andere Prüfungsordnung) verbunden. Außerdem müssen Berichte angefertigt werden. Bei einem erfolgreichen Abschluss des Berufsakademiestudiums erhalten die Studenten dann zusätzlich zu ihrem Diplom einen Bachelor-Abschluss der Open University Definitionsphase Definieren von Produkt-Anforderungen Anforderungen (requirements): Legen die qualitativen und quantitativen Eigenschaften eines Produkts aus der Sicht des Auftraggebers fest. Systemanalyse (requirements engineering): Systematische Vorgehensweise, um die Anforderungen in einem iterativen Prozess zu ermitteln. Der iterative Prozess Definition des Produkts: beinhaltet folgende Aktivitäten:: Anforderungen ermitteln und beschreiben Anforderungen als fachliche Lösung modellieren Anforderungen analysieren Anforderungen evtl. animieren, simulieren und ausführen Anforderungen verabschieden Ziel des Definitionsprozesses ist die Überführung der Anforderungen ans Produkt in einem vollständigen, konsistenten und eindeutigen Produktmodell. 52 Produktmodell Definition: Vereinfachte Darstellung des Produkts mit dem Ziel dessen Eigenschaften besser studieren zu können. Aufgabe Schreiben Sie ein Lastenheft für einen Java Compiler Eigenschaften: Vollständigkeit: Beschreibt den Grad in dem das Produkt dem Benutzer alle notwendigen Funktionen und Daten selbst zur Verfügung stellt. Konsistenz: Beschreibt den Grad in dem die definierten Anforderungen untereinander widerspruchsfrei sind Eindeutigkeit: Beschreibt den Grad in dem die definierten Anforderungen genau eine Interpretation erlauben Legende: Sichten und Methoden Durchführbarkeit: Sind die Qualitätsanforderung technisch realisierbar? 51 53

8 Basiskonzepte Sichten, die modelliert werden müssen: Daten Funktionen Dynamik Benuzteroberfläche Sichten und Methoden Object Orienterte Analyse 55 57

9 Pflichtenheft Definition: Detaillierte verbale Beschreibung der Anforderungen an ein neues Produkt. textuell vs. grafisch und informell vs. formal textuell: legt Anforderungen in einer natürlichen Sprache (Deutsch) fest grafisch: legt Anforderungen durch grafische Symbole (oft durch Text ergänzt) fest informal: Beschreibung, die nicht an Regeln gebunden ist formal: Beschreibung durch eine Sprache, die durch eine Grammatik fetsgelegt ist. semiformal: Teile der Beschreibung sind festgelegt andere wiederum nicht. 58 Aufgabe: Enthält eine Zusammenfassung aller fachlichen Anforderungen, die das zu entwickelnde Software-Produkt aus der Sicht des Auftraggebers erfüllen muss. Grundlage des Vertrages. Adressaten: Auftraggeber, Auftragnehmer und Anwendungsspezialisten, Systemanalytiker, Entwerfer, Qualitätssicherer, Benutzerrepräsentant. Inhalt: stellen in der Regel Konkretisierung und Detaillierung der Lastenheft-Inhalte dar. Grundlage eines juritischen Vertrags Form: Vorgegebenes, standardisiertes, grobes Gliederungsschema mit festgelegten Inhalten. Sprache: Detaillierte verbale Beschreibung mit Nummerierung einzelner Anforderungen. Nummerierung notwendig um sich in anderen Dokumenten und in späteren Phasen drauf beziehen zu können. Didaktik: Das Gliederungsschema ist so aufgebaut, dass das Pflichtenheft gut lesbar ist, und eine leichte Einarbeitung erlauben. Zeitpunkt: Erstes Dokument welches nach Abschluss der Planungsphase erstellt wird. 60 Klassifizierung der Basiskonzepte Umfang: Die notwendigen Anforderungen müssen in ausreichender Detaillierung beschrieben werden. Beschreibung des was, nicht das wie

10 Gliederung eines Pflichtenhefts 1. Zielbestimmung (a) Musskriterien (b) Wunschkriterien (c) Abgrenzungskriterien 2. Produkt Einsatz (a) Anwendungsbereiche (b) Zielgruppen (c) Betriebsbedingungen Beschreibung der Produkt Funktionen als Use Cases Einfacher Use-Case 3. Produkt Umgebung (a) Software (b) Hardware (c) Orgware (d) Produkt Schnittstellen 4. Produkt Funktionen 5. Produkt Daten 6. Produkt Leistungen Studiengangsleiter Vorlesung planen 7. Benutzeroberfläche Erweiterungen Akteur 8. Qualitäts Zielbestimmung 9. Nichtfunktionale Anforderungen 10. Entwicklungsumgebung (a) Software (b) Hardware (c) Orgware (d) Produkt Schnittstellen Professor 11. Ergänzungen Studiengangsleiter Bereichsleiter Dozent 63 65

11 Erweiterung Use Case Vorlesung planen Include Planung Lehrangebot Studiengangsleiter «include» «include» «include» «extend» Veranstaltung planen Prüfungsleistungen festlegen Anzeigen Vorlesung erfassen Sekretärin Use Case System use case system (systemmodel) Vererbungen Use Case Planung Lehrangebot Lehrangebot planen Stundentafel erstellen/pflegen Kursplanung/ Semesterplanung Vorlesung planen Studienfahrten planen Information abrufen Pflichtvorlesungen Wahlvorlesung planen akademische Lehrveranstaltung Studium Generale Studienprogramm und Lehrveranstaltungen 67 69

12 Java Grammatik (Ausschnitt) classdeclaration : CLASS IDENTIFIER classbody CLASS IDENTIFIER super classbody classbody : { } { classbodydeclarations } Aufgaben Basiskonzepte I Die Aufgaben beziehen sich auf das BAsys Lastenheft (Folie 43) 1. Vervollständigen Sie die Use Cases des Use Case Systems Studienprogramm und Veranstaltungen super classbodydeclarations classbodydeclaration classmemberdeclaration :EXTENDS classtype : classbodydeclaration classbodydeclarations classbodydeclaration : classmemberdeclaration constructordeclaration : fielddeclaration methoddeclaration constructordeclaration : constructordeclarator constructorbody methoddeclaration : methodheader methodbody 70 methodheader methodbody : type methoddeclarator type methoddeclarator throws 72 : block ; block : { } { blockstatements } blockstatements : blockstatement blockstatements blockstatement Aufgaben Basiskonzepte II methoddeclarator :IDENTIFIER ( ) IDENTIFIER ( formalparameterlist ) 1. Geben Sie Details (Erweiterungen, Vererbungen, include, Use Case Systeme) des Use-Cases Java Programm compilieren an. blockstatement statement :localvariabledeclarationstatement statement :statementwithouttrailingsubstatement ifthenstatement ifthenelsestatement whilestatement 71 statementwithouttrailingsubstatement : block emptystatement expressionstatement returnstatement 73