SOFTWARETECHNIK. Kapitel 7 Vorgehensmodelle. Vorlesung im Wintersemester 2012/13 FG System- und Software-Engineering Prof. Dr.-Ing.

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1 SOFTWARETECHNIK Kapitel 7 Vorgehensmodelle Vorlesung im Wintersemester 2012/13 FG System- und Software-Engineering Prof. Dr.-Ing. Armin Zimmermann

2 Inhalt Vorgehensmodelle Sequenzielle Modelle Iterative Modelle Agile Methoden Vorgehensmodelle 2

3 Einführung Wie läuft Softwareerstellung ab? (oder besser, wie sollte sie ablaufen?) Aufgaben und Phasen siehe vorangegangene Kapitel Wann wird was getan? Abhängigkeiten? Sequentiell / nebenläufig, Prozessmodelle der Softwareentwicklung Regelwerke, Erfahrungen, best practices für große Projekte Aktives Entwicklungsgebiet Erweiterbar zum Software-Lebenszyklus mit Inbetriebnahme, Wartung, Außerdienststellung usw. Vorgehensmodelle 3

4 Sequenzielle Phasenmodelle Wasserfallmodell Abhängigkeiten zwischen Teilergebnissen; sequenziell Quelle: Royce, Rumpe Vorgehensmodelle 4

5 Sequenzielle Phasenmodelle Phasenmodelle Sequenziell Phasen strikt nacheinander, Dokumenten-orientiert Keine Änderungen abgeschlossener Artefakte Nebenläufig Phasen laufen teilweise parallel für bessere Zeitnutzung Weiterhin keine Änderungen fertiger Dokumente Inkrementell Unterteilung des Produkts in Teile Schnellere Auslieferung von Teilfunktionalität nach vollständiger Aufnahme der Anforderungen Alternative: Evolutionär Anforderungen entwickeln sich im Projekt Ausgelieferte Versionen ergeben neue Anforderungen Vorgehensmodelle 5

6 Sequenzielle Phasenmodelle V-Modell [Boehm] Explizite Adressierung der Qualitätssicherung Quelle: Rumpe Vorgehensmodelle 6

7 Sequenzielle Phasenmodelle V-Modell 97 Vorgehensmodelle 7

8 Sequenzielle Phasenmodelle Entwicklung des V-Modells in Deutschland Leitfaden, in Bundesbehörden ab 1990er verbindlich Version V-Modell 97 erweitert um Werkzeuganforderungen, Rollen und Submodelle der Beteiligten Kritik: schlecht skalier- und anpassbar, zu unflexibel, bürokratisch, nicht an moderner OO-SWEntw. orientiert V-Modell XT (extreme tailoring) Aktuelle Version ab 2004/05 Einfache projektspezifische Anpassbarkeit Assistent (kleines Projekt ~40 Dok.!) Überprüfbarer Projektfortschritt AG/AN-Sichten und Schnittstellen, Ausschreibungen Gesamter SW-Lebenszyklus Vorgehensmodelle 8

9 Inhalt Vorgehensmodelle Sequenzielle Modelle Iterative Modelle Agile Methoden Vorgehensmodelle 9

10 Iterative Modelle Iterativer Entwicklungsprozess Spezifikation, Entwurf und Implementierung müssen immer wieder verändert und angepasst werden Häufiges Integrieren, Validieren und Testen You should use iterative development only on projects that you want to succeed. [Fowler] Inkrementelle Entwicklung Wenn möglich, sollte es immer einen lauffähigen (unvollständigen) Prototypen geben Neue Funktionen sofort integrieren Neue Versionen gegenüber Anforderungen Validieren Vorgehensmodelle 10

11 Iterative Modelle Spiralmodell [Boehm 1987] Quelle: Brügge/Dutoit Vorgehensmodelle 11

12 Iterative Modelle Spiralmodell Risikogetrieben: Größte Projektrisiken identifizieren und als erstes bearbeiten (Prototyp?) Spirale = iterativer Zyklus durch dieselben Schritte Ziele jedes Durchlaufs aus alten Ergebnissen ableiten Kosten/Nutzen abwägen Regelmäßige Überprüfung des Prozessmodells Anpassbar Hoher Management-Overhead, große Projekte Vorgehensmodelle 13

13 Iterative Modelle Abhängigkeiten Aktivitäten laufen parallel ab Analyse, Entwurf und Implementierung iterativ Inkrementelle Entwicklung, Test und Validierung Requirements Collection Maintenance through iteration Testing based on requirements Testing Analysis Validation through prototyping Testing throughout implementation Design Implementation Design through refactoring Quelle: Nierstrasz Vorgehensmodelle 14

14 Iterative Modelle Der Rational Unified Process (RUP) Iterativer, aktivitätsgesteuerter Software-Entwicklungsprozess Booch, Jacobson, Rumbaugh 1999 Unterteilung der Entwicklung in Zyklen (Reifegrad) Zyklusende: Auslieferung des Produkts an Kunden Phasen der Entwicklung innerhalb eines Zyklus Anfang, Ausarbeitung, Erstellung, Überleitung Unterteilung in Iterationen Aktivitäten, Arbeitsabläufe (work flows), parallel Vorgehensmodelle 15

15 Iterative Modelle Aktivitäten des Rational Unified Process RUP Requirements Anfang Ausarbeitung Erstellung Überleitung Inception Elaboration Construction Transition Arbeitsabläufe Analysis Design Implementation Test Iter. #1 Iter. # Iter. #n-1 Iter. #n Quelle: Nierstrasz Vorgehensmodelle 16

16 Iterative Modelle Business Modeling Business Model supported by RUP-Aktivitäten erzeugen Modelle Requirements Use-Case Model realized by Analysis & Design implemented by Design Model Implementation verified by Implementation Model Test Quelle: Czarnecki Test Model Vorgehensmodelle 17

17 Agile Methoden extreme Programming (XP) Beck 1999, aus Kritik an monumentalen Modellen Evolutionäre Entwicklung in kleinen Schritten Möglichst einfaches Design Konzentration auf Programmcode als Analyseergebnis, Entwurfsdokument und Dokumentation Weglassen von explizitem Design, ausführlicher Dokumentation und Reviews Code wird permanent lauffähig gehalten (täglich) Schnell und flexibel Erfordert Disziplin der Teilnehmer Andere agile Methoden: Crystal, Scrum Vorgehensmodelle 18

18 Agile Methoden XP Rollen: Projektleiter, Kunde (verfügbar), Entwickler Max Entwickler Kunde bestimmt Anforderung und Prioritäten planning game Implementierung in kleinen Schritten pair programming, collective code ownership Häufige Releases inkl. Integration Refactoring bei Designänderungen Programmier-Konventionen Regelmäßiges automatisiertes Testen test-first Ansatz Morgendliches Meeting im Stehen ohne Diskussionen 40h-Woche Vorgehensmodelle 19

19 Agile Methoden XP Sammlung von 12 best practices Test-getrieben Flexibel, effizient Kleine Teams Release Plan Write tests Alle 2-3 Wochen Pair programming & Refactoring Test Integration Täglich Quelle: Czarnecki Vorgehensmodelle 20

20 Zusammenfassung Software-Entwicklungsmethode Elemente Darstellung Notation und Semantik für Modelle, Diagrammtypen, Dokumentvorlagen (Artefakte) Vorgehensmodell Phasen, Arbeitsschritte Verfahren Regeln, Anweisungen, Aktivitäten (+Rollen) Werkzeuge Industriestandards: RUP + UML Öffentliche Auftraggeber: V-Modell Firmenintern: eigene Varianten, evtl. projektabhängig Weitere Themen Reifegradbeurteilung CMMI, SPICE, ISO 9000 Vorgehensmodelle 22

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