Willkommen zu Software Engineering I

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1 Willkommen zu Software Engineering I

2 Was ist Software Engineering? "Der Weg zum erfolgreichen Softwareprojekt" 1970-er: Jedes 3. Projekt scheiterte! 1994: 31% der Projekte aufgegeben 50% Budgetüberschreitung um über 100% 35% Ziele nicht erreicht 16% "erfolgreich" 2004: 18% aufgegeben 30% "erfolgreich" Toll Collect, Hartz IV (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 2

3 Was ist ein erfolgreiches Softwareprojekt? Projekt, das Software im festgelegten Funktionsumfang in in der der geforderten geforderten Qualität Qualität innerhalb des geplanten Budgetrahmens innerhalb des geplanten Budgetrahmens zum geplanten Zeitpunkt zum geplanten Zeitpunkt abliefert abliefert Planung!!!!! (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 3

4 Was ist gute Software? Externe Qualität benutzerfreundlich performant verstehbar anpassbar robust... Interne Qualität lesbar wartbar skalierbar testbar modular kombinierbar... (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 4

5 Kernkompetenzen des Software Engineering lt. SWEBOK Software Engineering Body of Knowledge Software Anforderungsanalyse Software-Entwurf Software-Entwicklung Testen Wartung Qualitätsmessung und sicherung Konfigurationsmanagement Projektmanagement Vorgehensmodelle Versionsmanagement Werkzeuge und Methoden produktbezogen prozessbezogen (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 5

6 Durch Präzisierung zum Erfolg Das "TFH-Credo": genau analysieren, genau planen präzise spezifizieren systematisch umsetzen Jede präzise Spezifikation ist ein Modell Projektfortschritt von Modell zu Modell MDA - Model Driven Architecture Modellgetriebene Softwareentwicklung (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 6

7 Was bringt das Semester? SE-1: Systemanalyse SE-2: Systementwurf- und Entwicklung Schwerpunkt in SE-1: Modellierung in UML Praxis: "schlankes" Projekt (Fallbeispiel) Einübung und Erprobung am Fallbeispiel aber keine vollständige Realisierung Vorgabe der produktbezogenen Methoden prozessbezogene Methoden Eigenverantwortung der Gruppe (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 7

8 Praxis mit Ausblick Projekte, die in ein studentisches TFH-Portal passen würden allerdings nur ein Kern durchmodelliert (Fallbeispiel) In diesem Semester Konzeption und Spezifikation unabhängig von der Technologie Im nächsten Semester Umsetzung als Web- Anwendung prototypisch! 2 Alternativen TFH-bay Umfagegenerator In der VL WG-Börse (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 8

9 Arbeit in 2-er-Teams Projektarbeit Jedes Team entscheidet selbst über seine Projektorganisation und legt diese offen. Im Labor gibt es kurze Einführunge in die Aufgabe. Laborzeit ist Beratungs- und Präsentationszeit Für alle gelten verbindliche "Meilensteine" Am Ende des Semesters steht ein minimaler Prototyp Zweck ist Lernerfolg, nicht Produkt. Das wird anders im Softwareprojekt... (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 9

10 Bewertung 50% Labor volle Punktzahl bei pünktlichem Erreichen der Meilensteine (entspricht 2.0) Punktabzug bei Verspätung Zusatzpunkte für besondere Leistungen 50% Klausur (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 10

11 Literatur-Info Literaturliste s. SE1-Literatur in Moodle Themenbereiche Allgemeines: Lehrbücher und Kompendien über SE UML und Modellierung Vorgehensmodelle und Projektmanagement Die "Großen": Helmut Balzert, Lehrbuch der Softwaretechnik (2 Bde) Ian Sommerville, Software Engineering Das Praktiker-Lehrbuch: Bernd Oesterreich, Objektorientierte Softwareentwicklung Die genialen Links: (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 11

12 Was ist Systemanalyse? Der Weg vom Problem zum Projekt Ist-Analyse Soll-Konzept Vergangenheit Zukunft Idee: Petrasch (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 12

13 Was ist Systemanalyse? Realität Konzept Problembereich Modell Idee: Petrasch (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 13

14 Systemanalyse liefert die Produktdefinition Pflichtenheft, Konzept, Benutzerschnittstellen,... Das Produkt-Modell (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 14

15 Die Modellierungssprache UML Unified Modelling Language Diagrammsprache: 12 verschiedene Diagrammtypen 3 "Väter": Ivar Jacobson (87) Grady Booch James Rumbaugh die 3 "Amigos" von Rational Software Quasi Industriestandard OMG = Object Management Group aktuell UML 2.0 Verschiedene Sichten auf ein System strukturell dynamisch - organisatorisch (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 15

16 Wie sieht so ein Modell aus? Ein Handy! Was kann man damit machen? Die Antwort ist eine Liste: an-/ausschalten anrufen Anruf entgegenehmen Anrufliste einsehen SMS versenden SMS lesen Uhr stellen Wecker aktivieren / deaktivieren Wecker unterbrechen (snooze)... (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 16

17 Anwendungsfälle: anrufen Anruf entgegennehmen Anrufliste einsehen Wofür nimmt wer das Handy zur Hand? Benutzer Benutzer SMS versenden SMS lesen Profil übertragen Servicetechniker neue Software laden (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 17

18 Gruppierte Anwendungsfälle Telefon anrufen Anruf entgegennehmen Anrufliste einsehen SMS versenden Nachrichtendienst SMS lesen Daraus baut man Dialoge, also z.b. Menüpunkte des Handys Service (c)schmiedecke Profil übertragen 07 SE1-1-Einführung 18 neue Software laden

19 Evtl. verfeinerte Anwendungsfälle Telefon <<include>> anrufen Teilnehmer auswählen Anruf entgegennehmen <<include>> Nachrichtendienst Anrufliste einsehen <<extend>> Eintrag löschen <<extend>> SMS versenden SMS lesen Daraus werden Unter- Menüpunkte / (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung Optionen 19

20 Die innere Struktur: Klassen Ein Handy! Aus welchen Einheiten besteht es? Die Antwort ist ein Netzwerk kommunizierender Komponenten: Steuereinheit Display Tastatur Soundbox Sender/Empfänger Kalender/Uhr Telefonbuch Texteditor... (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 20

21 Klassendiagramm DisplayTastatur Wecker SenderEmpf Steuereinheit KalenderUhr Anrufliste Organizer SoundBox Telefonbuch SMSListe Editor (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 21

22 Details einer Klasse Editor -zahlmodus:boolean -t9:boolean +textspeichern:void +textbearbeiten:void +textschreiben:void +t9aus:void +t9an:void +zahlmodusan:void +zahlmodusaus:void public class Editor { public void textspeichern() { } public void textbearbeiten() { } public void textschreiben() { } public void t9aus() { } public void t9an() { } public void zahlmodusan() { } public void zahlmodusaus() { } unter der Lupe private SMSListe lnksmsliste; private boolean zahlmodus; private boolean t9; (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 22 }

23 ...und wie funktioniert es? steuereinheit editor smsliste senderempfänger telefonbuch SMS senden 1: textspeichern 1.1: textspeichern 2: nummerauswählen 3: nummerspeichern 4: smsversenden 4.1: smsversenden Die Ablaufstruktur für einen AF (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 23

24 Zum Erstellen von Modellen benötigt man CASE-Tools CASE = Computer Aided Software Engineering Zunächst: Zeichenhilfe für UML Überprüfung der Modellkonsistenz Umsetzung in Code(schablonen) Heute meist IDE mit UML-Einbindung Wichtige Vertreter: Rational Rose / Rational XDE Microtool objectif MS Visual Studio // Visio Together Control Center MagicDraw ArgoUML eclipse omondo Sparx EnterpriseArchitect (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 24

25 Das Vorgehensmodell Modellierung löst nur das Präzisionsproblem. Benötigt wird ein methodisches Konzept, wie Analyse, Modellierung, Entwurf, Testen, etc. erfolgreich aufeinander aufbauen und ineinander greifen: Das Vorgehensmodell. (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 25

26 Vorgehensmodelle Aus der UML-Quelle : RUP Rational Unified Process In Deutschland "Standard": V-Modell, V-Modell XP Fast ein "Anti-Vorgehensmodell: Extreme Programming ("XP") Praxisorientierte Vereinfachung von RUP: OEP OOSE Engineering Process (für die TFH ausgewählt) (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 26

27 Vorstudie (optinonal) Phasenmodell "Wasserfallmodell": so fallen Projekte ins Wasser!! (klassisch) Anforderungsanalyse Analyse Grobdesign u. Komponentenbildg. Feinentwurf und Implementierung Design Systemtest und -einführung (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 27

28 Vorgehensmodelle "verzahnen" die Phasen Ergebnisse einer Phase erfordern oft Revision vorhergehender Phasen: "iterativer Prozess" Außerdem ändern sich oft die Anforderungen Zur vertrauenswürdigen Festlegung einer Planung ist oft ein Vorgriff bis zur Realisierung nötig Erschwertes Projektmanagement Revisionsprozesse und Vorgriffe müssen systematisch behandelt werden Vorgehensmodelle sind aufwändige Beschreibungen von Arbeitsschritten, Dokumenten und Querbezügen Voraussetzung für prozessbegleitende Qualitätssicherung (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 28

29 Der OEP (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 29

30 OEP-Entwicklungszyklus (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 30

31 ...eingebettet in den Gesamt-Iterationsprozess (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 31

32 OEP-Phasen Vorbereitungsphase: grundlegende Orientierung und Grobplanung Inhalte und Ziele benennen (Angebot erstellen) Entwurfs- und Architekturphase Analyse des Anwendungsbereichs Anforderungserfassung Festlegung der grundsätzlichen Architektur Konstruktionsphase inkrementelle Entwicklung der Subsysteme Produktintegration Einführungsphase Test, Abnahme Auslieferung, Installation Anwenderschulung Betriebsphase SE 1 SE 2 (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 32

33 Projekt-Meilensteine Vorstudie "Vision Statement" << in Arbeit>> Anforderungsspezifikation GUI-Prototyp Pflichtenheft Verhaltensmodell Strukturmodell Architekturmodell Analysemodell min. Prototyp (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 33

34 Genug für heute: Nächstes Mal: Anforderungsanalyse und modellierung (c)schmiedecke 07 SE1-1-Einführung 34

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