Architektur und Qualität. Tjard Köbberling

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1 Architektur und Qualität Tjard Köbberling

2 Gliederung Überblick Architektur und Qualität? Architekturentwurf Anforderungsanalyse Strukturierung Architekturbeschreibungen - Sichten Fallbeispiel 2

3 Architektur Kunde 3

4 Architektur Benutzer Kunde OOP Modelle Design Pattern...? UML Erfahrungen Programmierer 4

5 Was ist Architektur? Übergang von Anforderungen zur Realisierung Systemdarstellung von statischen Aspekten von dynamischen Aspekten Architektur ist die Struktur des Systems Realisierung? Anforderungen 5

6 Was kennzeichnet eine gute Architektur? Zerlegung in Komponenten Komplexität wird beherrschbar Vereinfachung Garantiert die Anforderungserfüllung Systemdarstellung für verschiedene Personengruppen Abstraktion Verständliche Präsentation Vorraussetzung für Qualität Realisierung Architektur Anforderungen! 6

7 Qualität Funktionale und nicht Funktionale Eigenschaften Funktionalität Effizienz Übertragbarkeit Anpassbarkeit Installierbarkeit Austauschbarkeit Zuverlässigkeit Benutzbarkeit Änderbarkeit Analysierbarkeitt Stabilität Prüfbarkeit 7

8 Architekturentwurf - Analyse ähnliche Systeme Wiederverwendung Checklisten (aus Erfahrung Entwurfsmuster und/oder Literatur) Kernaufgabe Informationen sammeln Datenverwaltung Steuerung Benutzung Oberfläche Schnittstellen 8

9 Architekturentwurf - Projektrisiken Problematische Architekturaspekte Konzentration auf die wichtigsten Risikobereiche detaillierter darstellen Widersprüchliche Faktoren: Beispiel: Kosten Änderbarkeit Performance Kompromiss Welche Komponenten flexibel gestalten? Fallen euch ähnliche widersprüchliche Forderungen ein? 9

10 Architekturentwurf Strukturierung Komplexität beherrschen Zerlegung in Komponenten Jede Komponente eine Black Box und klar definierte Schnittstelle geringe Kopplung, hohe Kohäsion Trennung Anwendungslogik und Benutzeroberfläche Trennung der Teile nach ähnlichen Aspekten Wiederverwendbare Fachobjekte In Hinblick auf Mitarbeiter Können Klassen, Packages... sein Möglichst Einfach Wartbarkeit, Zuverlässigkeit 10

11 Architekturentwurf Abhängigkeiten Minimierung von Abhängigkeiten ZIEL: Zukünftige Änderungen ermöglichen Ermöglicht besseres Testen einzelner Komponenten Abhängigkeiten durch Abstraktion 11

12 Architekturentwurf - Testen Testbarkeit wie leicht kann ich Fehler erkennen? Einflüsse Dokumentation Kapselung explizite Schnittstellen für Tests Testbarkeit der einzelnen Komponenten: Eingabenkontrolle Kontrolle des internen Zustandes 12

13 Architekturbeschreibung Übersichtlich, Ausschnitte Sichten Konzeptionelle Sicht Infrastruktursicht Implementierungssicht Laufzeit Sicht Datensicht 13

14 Architekturbeschreibung Konzeptionelle Sicht Zur Systemanalyse Was macht das System? NICHT: Wie kann es umgesetzt werden? Für alle Projektteilnehmer relevant u.a. Kommunikationsmittel für Auftraggeber und Entwickler Beschreibt das System im nicht Informatiker Stil nur statische Aspekte Use Cases, Klassendiagramme nicht Detailliert 14

15 Architekturbeschreibung Implementierungssicht Für alle Projektmitarbeiter Darstellung des Systems in Komponenten (Pakete, Klassen...) Vorraussetzung: Systemidee und Einflussfaktoren bekannt Konzeptionelle Sicht Statische und dynamische Aspekte UML: Klassendiagramme Kollaborationsdiagramme, Aktivitätsdiagramme, Zustandsübergangsdiagramme, Sequenzdiagramme 15

16 Fallbeispiel GPS Navigationssystem Karte im CD-Laufwerk grafische und akustische Routendarstellung HW- Austauschbar (CD, GPS-Empfänger) Audio-CD nebenbei hören Entwicklung einer High-End Variante später zusätzlich Low-End Variante 16

17 Fallbeispiel - Anforderungen Vereinfachung Klarheit Trennung System und Umgebung: Klare Funktionsbestimmung 17

18 Fallbeispiel - Einflussfaktoren Portierbarkeit der Hardware (CD, GPS-System...) Sehr hohe Priorität Änderbarkeit Benutzerschnittstelle einfaches Pfeilsystem für die Low-End Variante Wissen / Erfahrung keine Ahnung von Routenberechnung Kosten sind unkritisch (für die High-End Variante) aber knapper Zeitplan 18

19 Fallbeispiel extrahieren der Risiken Einhaltung des Zeitplans Mangelndes Wissen über Routenberechnungen Portierbarkeit auf andere Hardware Benutzerschnittstelle Verkürzung der Entwicklungszeit: Änderbarkeit der Benutzerschnittstelle Entwurfsmuster zu Kapselung der Anwendung von der GUI Welches käme in Frage? Zukauf Komponente zur Routenberechnung Portierbarkeit: SW möglichst unabhängig von HW 19

20 Fallbeispiel Entwurf Kernbausteine Kernbausteine Man Machine Interface MMI: Kommunikation mit Tastatur, Audiomanager, Displaymanager Steuerlogik: Steuert: Anfragen von MMI Koordination: von Berechnungen und Fahranweisungen Routenberechnung Hardware Abstraction Layer HAL: kapselt: Zugriffe von CD-Laufwerk und Ortungskomponente 20

21 Fallbeispiel interne Struktur Tastatur Audio-Manager Display Manager MMI Steuerlogik Routenberechnung HAL CD-Laufwerk Ortung 21

22 Zusammenfassung Was ist Architektur Anforderungsanalyse Einflussfaktoren Risiken Entwurf Strukturierung Abhängigkeiten Testen Sichten Fallbeispiel 22

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