Agile Softwareentwicklung mit C#

Transkript

1 Gary McLean Hall Agile Softwareentwicklung mit C# Best Practices und Patterns für flexiblen und adaptiven C#-Code

2 Gary McLean Hall lebt mit seiner Frau, seiner Tochter und ihrem Hund in Manchester, England. Er ist ein erfahrener Microsoft.NET Framework-Entwickler, der sich auf Patterns und Best Practices spezialisiert hat. In vielen Jahren als Softwareentwickler hat er in zahlreichen agilen Teams gearbeitet, die sich stark auf das Ziel konzentriert haben, Code zu erstellen, der äußerst anpassungsfähig ist. Er hat für Unternehmen wie Eidos, Xerox, Nephila Capital Ltd. und The LateRooms Group gearbeitet. Außerdem hat er mehrere Jahre lang ein Softwareconsultingunternehmen geleitet und drei Jahre lang auf Bermuda gelebt und gearbeitet. In allen Rollen hat er es immer geschafft, eine beeindruckende Balance zwischen pünktlicher Auslieferung eines Softwareprodukts und der Qualität seines Quellcodes zu finden. Zu diesem Buch sowie zu vielen weiteren dpunkt.büchern können Sie auch das entsprechende E-Book im PDF-Format herunterladen. Werden Sie dazu einfach Mitglied bei dpunkt.plus + :

3 Gary McLean Hall Agile Softwareentwicklung mit C# Best Practices und Patterns für flexiblen und adaptiven C#-Code

4 Gary McLean Hall Übersetzung: Detlef Johannis, Kempten Lektorat: Thomas Braun-Wiesholler, München Copy-Editing: Dorothee Klein, Siegen Herstellung: Frank Heidt Satz: Gerhard Alfes, mediaservice, Siegen, Umschlaggestaltung: Helmut Kraus, Druck und Bindung: M.P. Mediaprint Informationsdienste, Paderborn Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. ISBN: Buch PDF epub Translation Copyright für die deutschsprachige Ausgabe 2015 dpunkt.verlag GmbH Wieblinger Weg Heidelberg Copyright der amerikanischen Originalausgabe Gary McLean Hall, 2014 Title of American original: Adaptive Code via C# Published by Microsoft Press ISBN: Die vorliegende Publikation ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte vorbehalten. Die Verwendung der Texte und Abbildungen, auch auszugsweise, ist ohne die schriftliche Zustimmung des Verlags urheberrechtswidrig und daher strafbar. Dies gilt insbesondere für die Vervielfältigung, Übersetzung oder die Verwendung in elektronischen Systemen. Es wird darauf hingewiesen, dass die im Buch verwendeten Soft- und Hardware-Bezeichnungen sowie Markennamen und Produktbezeichnungen der jeweiligen Firmen im Allgemeinen warenzeichen-, marken- oder patentrechtlichem Schutz unterliegen. Alle Angaben und Programme in diesem Buch wurden mit größter Sorgfalt kontrolliert. Weder Autor noch Verlag können jedoch für Schäden haftbar gemacht werden, die in Zusammenhang mit der Verwendung dieses Buches stehen

5 Für Amelia Rose Gary McLean Hall

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7 Inhaltsübersicht Einführung 1 TEIL I Eine agile Grundlage Kapitel 1 Einführung in Scrum 13 Kapitel 2 Abhängigkeiten und Schichten 57 Kapitel 3 Schnittstellen und Entwurfs-Patterns 111 Kapitel 4 Unit-Tests und Refaktorierung 147 TEIL II Schreiben von SOLID-Code Kapitel 5 Das Single-Responsibility-Prinzip 195 Kapitel 6 Das Open/Closed-Prinzip 237 Kapitel 7 Das Liskovsche Substitutionsprinzip 247 Kapitel 8 Interface-Segregation 283 Kapitel 9 Dependency-Injection 317 TEIL III Entwickeln von adaptivem Code in der Praxis Kapitel 10 Beispiel für die Entwicklung von adaptivem Code: Einführung 365 Kapitel 11 Beispiel für die Entwicklung von adaptivem Code: Sprint Kapitel 12 Beispiel für die Entwicklung von adaptivem Code: Sprint TEIL IV Anhang Anhang A Adaptive Tools 427 Anhang B GitHub-Codebeispiele online Stichwortverzeichnis 435 vii

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9 Inhaltsverzeichnis Einführung 1 Wer sollte dieses Buch lesen Aufbau dieses Buchs Konventionen in diesem Buch Systemvoraussetzungen Downloads: Codebeispiele Danksagungen Errata und Support Kostenlose E-Books von Microsoft Press TEIL I Eine agile Grundlage Kapitel 1 Einführung in Scrum 13 Scrum und Wasserfall Rollen und Verantwortungsbereiche Product Owner Scrum Master Entwicklungsteam Schweine und Hühner Artefakte Das Scrum-Board Diagramme und Kennzahlen Backlogs Der Sprint Releaseplanung Sprintplanung Daily Scrum Sprintvorführung Sprint-Retrospektive Scrum-Kalender Probleme beim Einsatz von Scrum und Agile Nicht adaptiver Code Zusammenfassung ix

10 Kapitel 2 Abhängigkeiten und Schichten 57 Die Definition von Abhängigkeit Ein simples Beispiel Modellieren von Abhängigkeiten in einem gerichteten Graphen Verwalten von Abhängigkeiten Implementierungen und Schnittstellen Der verdächtige Geruch von new Alternativen zur Objekterstellung Das Anti-Pattern Entourage Das Stairway-Pattern Auflösen von Abhängigkeiten Abhängigkeitsverwaltung mit NuGet Schichten Wichtige Patterns Grenzüberschreitende Angelegenheiten Asymmetrische Schichteinteilung Zusammenfassung Kapitel 3 Schnittstellen und Entwurfs-Patterns 111 Was ist eine Schnittstelle? Syntax Explizite Implementierung Polymorphie Adaptive Entwurfs-Patterns Das Null-Object-Pattern Das Adapter-Pattern Das Strategy-Pattern Mehr Vielseitigkeit Duck-Typing Mixins Flüssige Schnittstellen Zusammenfassung Kapitel 4 Unit-Tests und Refaktorierung 147 Unit-Tests Arrange, Act, Assert Testorientierte Entwicklung Komplexere Tests x Inhaltsverzeichnis

11 Refaktorieren Vorhandenen Code ändern Ein neuer Kontotyp Zusammenfassung TEIL II Schreiben von SOLID-Code Kapitel 5 Das Single-Responsibility-Prinzip 195 Das Problem Refaktorieren, um die Übersichtlichkeit zu verbessern Refaktorieren, um Abstraktion zu erreichen SRP und das Decorator-Pattern Das Composite-Pattern Predicate-Decorator Branching-Decorator Lazy-Decorator Logging-Decorator Profiling-Decorator Asynchronous-Decorator Decorator für Eigenschaften und Ereignisse Verwenden des Strategy-Patterns statt switch Zusammenfassung Kapitel 6 Das Open/Closed-Prinzip 237 Einführung in das Open/Closed-Prinzip Die Meyer-Definition Die Martin-Definition Fehlerkorrekturen Lose Kopplung Erweiterungspunkte Code ohne Erweiterungspunkte Virtuelle Methoden Abstrakte Methoden Schnittstellenvererbung Vererbung in den Entwurf einarbeiten Geschützte Variation Prognostizierte Variation Eine stabile Schnittstelle Gerade genug Anpassungsfähigkeit Zusammenfassung Inhaltsverzeichnis xi

12 Kapitel 7 Das Liskovsche Substitutionsprinzip 247 Einführung in das Liskovsche Substitutionsprinzip Formale Definition LSP-Regeln Verträge Vorbedingungen Nachbedingungen Dateninvarianten Liskovsche Vertragsregeln Codeverträge Kovarianz und Kontravarianz Definitionen Liskovsche Typsystemregeln Zusammenfassung Kapitel 8 Interface-Segregation 283 Ein Beispiel für Interface-Segregation Eine einfache CRUD-Schnittstelle Caching Dekorieren mehrerer Schnittstellen Verwenden von Schnittstellen in Clients Mehrere Implementierungen, mehrere Instanzen Einzelne Implementierung, einzelne Instanz Das Interface-Soup-Anti-Pattern Zerlegen von Schnittstellen Anforderungen des Clients Anforderungen der Architektur Schnittstellen mit einer einzigen Methode Zusammenfassung Kapitel 9 Dependency-Injection 317 Bescheidene Anfänge Die Aufgabenlistenanwendung Erstellen des Objektgraphen Inversion of Control xii Inhaltsverzeichnis

13 Jenseits der simplen Injection Das Service-Locator-Anti-Pattern Das Illegitimate-Injection-Anti-Pattern Die Composition-Root Konvention vor Konfiguration Zusammenfassung TEIL III Kapitel 10 Kapitel 11 Entwickeln von adaptivem Code in der Praxis Beispiel für die Entwicklung von adaptivem Code: Einführung 365 Trey Research Das Team Das Produkt Anfängliches Backlog User Stories in Prosabeschreibungen finden Abschätzen der Story-Punkte Zusammenfassung Beispiel für die Entwicklung von adaptivem Code: Sprint Planung »Ich will Räume anlegen, um Unterhaltungen thematisch einzugrenzen.« Der Controller Das Raum-Repository »Ich will eine Liste der Räume ansehen, die Unterhaltungen repräsentieren.«392»ich will die Nachrichten ansehen, die an einen Raum geschickt wurden.«. 397»Ich will reine Textnachrichten an andere Raummitglieder schicken.« Sprintvorführung Erste Vorführung von Proseware Sprint-Retrospektive Was lief gut? Was lief schlecht? Was sollte sich ändern? Was sollte beibehalten werden? Überraschungen? Zusammenfassung Inhaltsverzeichnis xiii

14 Kapitel 12 Beispiel für die Entwicklung von adaptivem Code: Sprint Planung »Ich will Markdown senden, der richtig formatiert ist.« »Ich will Nachrichteninhalte so filtern, dass sie nicht anstößig sind.« »Ich will Hunderte von Benutzern gleichzeitig bedienen.« Sprintvorführung Sprint-Retrospektive Was lief gut? Was lief schlecht? Was sollte sich ändern? Was sollte beibehalten werden? Überraschungen? Zusammenfassung TEIL IV Anhang Anhang A Adaptive Tools 427 Quellcodeverwaltung mit Git Kontinuierliche Integration Anhang B GitHub-Codebeispiele online Stichwortverzeichnis 435 xiv Inhaltsverzeichnis

15 Einführung Der Begriff adaptiver Code aus dem Untertitel dieses Buchs liefert eine gute Beschreibung für das Ergebnis, das Sie erhalten, wenn Sie die Prinzipien des Buchs anwenden: die Fähigkeit von Code, sich an alle neuen Anforderungen oder unvorhergesehenen Szenarien anpassen zu lassen, ohne dass er dafür in weiten Teilen umgearbeitet werden muss. Dieses Buch hat das Ziel, viele der aktuellen Best Practices aus dem Bereich der C#-Programmierung mit dem Microsoft.NET Framework in einem Band zusammenzufassen. Ein Teil des Inhalts wird zwar auch in anderen Büchern behandelt, aber diese Bücher konzentrieren sich entweder stark auf die Theorie oder sind nicht spezifisch auf die.net-entwicklung zugeschnitten. Programmierung kann ein langsamer Prozess sein. Wenn Ihr Code adaptiv ist, sind Sie in der Lage, Änderungen schneller, einfacher und mit weniger Fehlern vorzunehmen, als wenn Sie mit einer Codebasis arbeiten, die Änderungen behindert. Wie jeder Entwickler weiß, ändern sich Anforderungen. Auf welche Weise mit diesen Änderungen umgegangen wird, macht den Unterschied zwischen erfolgreichen Softwareprojekten und denen aus, die aufgrund eines völlig außer Kontrolle geratenen Umfangs steckenbleiben. Entwickler können auf unterschiedliche Arten auf Änderungen der Anforderungen reagieren, wobei zwei gegensätzliche Standpunkte die Extreme des Spektrums bilden. Erstens können Entwickler einen inflexiblen Standpunkt einnehmen. Bei diesem Ansatz ist das Projekt angefangen beim Entwicklungsprozess bis hinunter zum Klassenentwurf so inflexibel, als wäre es vor 50 Jahren mithilfe von Lochkarten implementiert worden. Wasserfall-Methodologien sind bekannte Vertreter dieser Zunft, der es darum geht sicherzustellen, dass sich Software nicht nach Belieben verändern darf. Ihr Beharren darauf, dass die Phasen von Analyse, Entwurf, Implementierung und Testen voneinander isoliert bleiben und nur in einer Richtung nacheinander abgearbeitet werden, macht es schwierig oder zumindest teuer für den Kunden, irgendwelche Anforderungen zu verändern, nachdem die Implementierung erst einmal begonnen hat. Der Code braucht daher gar nicht so beschaffen zu sein, dass er leicht zu ändern ist: Der Prozess verbietet praktisch Änderungen. Der zweite Ansatz, agile Methodologie, besteht nicht etwa darin, lediglich eine Alternative zu solch inflexiblen Methodologien zu finden. Er will eine Reaktion auf sie sein. Agile 1