Kapitel 1 Applikations-Architektur Ia

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1 Kapitel 1 Applikations-Architektur Ia Software Engineering FS 2015 Prof. Dr. Jana Köhler

2 If you think good architecture is expensive, try bad architecture Brian Foote and Joseph Yoder: Big Ball of Mud 2 SAQT Software Architektur

3 1 Maininframe PC/NT apps Unix apps 3rd Party Interface AIS Reports AIS Calendar Vendor Setup Budget Analysis Tool Insertions Orders Vendor Maintenance Printer Maintenance Printer PO Process Servers (Imaging) S20-Sales Polling Mesa Data NEW Soundscan NPD Group AIG Warranty Guard S01 - Sales Corrections Roadshow I06 - Customer Order Sterling VAN Mailbox (Value) I13- Auto Replenishment Depository Banks UAR - Universal Account Reconciliation I17 Customer Perceived In-Stock I15 Hand Scan Apps Due Dates Stores & Mrkts Smart Plus Broadcast Filter General Maintenance Invoice App Print Costing E13 E3 Interface Fringe PO I06 Warehouse Management Smart Plus Launcher M03 - Millennium 3.0 S04 - Sales Posting P16 - Tally Sheet M02 - Millennium S07 - Cell Phones D01 Post Load Billing I03 Return to Vendor S06 - Credit App Stock Options L02-Resource Scheduling (Campbell) P15 EES Employee Change Notice Equifax A04 - Cust Refund Chks I12 Entertainment Software E01-EDI S09 - Digital Satellite System L01-Promo Analysis Resumix Cobra CTS ACH Prodigy Banks - ACH and Pos to Pay Plan Administrators (401K, PCS, Life, Unicare, Solomon Smith Barney) E02-Employee Purchase Scorecard - HR P09 Bonus/HR P14 On-line New Hire Entry P09 - P17 Cyborg Intercept V03- Mkt Reactions POS S08 - Vertex Sales Tax S03-Polling P01- Employee Masterfile Frick Co V04-Sign System Spec Source SKU Tracking NPD, SoundScan Spec Source V01-Price Management System AAS CTO2.Bestbuy. com U18 - CTO B01 - Stock Status I05 Inventory Info I04 Home Deliveries I09 Cycle Counts I10 Cycle Physical Inventory S02 - Layaways S11 - ISP Tracking I11 Price Testing L60 MDF Coop I01 PO Receiving V02-Price Marketing Support I02 - Transfers Supplier Compliance Washington, RGIS, Ntl Bus Systems X92-X96 Host to AS400 Communication SKU Performance SKU Selection Tool ASIS Store Monitor Texlon 3.5 U16-Texlon I35 - CEI Rebate Transfer ELT PowerSuite Sign System CopyWriter's Workspace I18 SKU Rep G02 - General Ledger B02 Merchandise Analysis I55 SKU Information K02 Customer Repair Tracking NARM I14 Count Corrections EDI Coordinator I07 Purchase Order I35 Early Warning System Valley Media Arthur Planning Ad Expense Store Scorecard Store Budget Reporting BMP - Bus performance Mngt Merch Mngr Approval Batch Forecasting Ad Measurement AIMS Admin AIMS A05 - AP Journal Entry Tool Kit Ad Launcher Data Warehouse (Interfaces to and from the Data Warehouse are not displayed on this diagram) AIMS Reporting PSP In-Home Repair Warranty Billing System Star Repair C02 - Capital Projects F06 - Fixed Assets Optika SiteSeer US Bank Recon File Connect 3 PDF Transfer Connect 3 Connect 3 Reports Cash Over/ Short S05 - House Charges ICMS Credit Cellular Rollover Cash Receipts/Credit OTHER APPS - PC AP - Collections/Credit TM - Credit Card DB Misc Accounting/Finance Apps - PC/NT COBA (Corp office Budget Assistant) PCBS(Profit Center Budget System) Merchandising Budget INVENTORY CONTROL APPS - PC Code Alarm Debit Receivings Devo Sales Display Inventory In Home Junkouts Merchandise Withdrawal Promo Credits RTV Accrual Shrink AP Research - Inv Cntrl AP Research-Addl Rpts Book to Perpetual Inventory Close Out Reporting Computer Intelligence Data Count Corrections Cross Ref for VCB Dnlds Damage Write Off Debit Receivings DFI Vendor Database Display Inventory Reconcile Display Inventory Reporting INVENTORY CONTROL APPS - PC DPI/CPI IC Batching Inventory Adj/Count Correct Inventory Control Reports Inventory Levels Inventory Roll Merchandise Withdrawal Open Receivings PI Count Results PI Time Results from Inv Price Protection Sales Flash Reporting Shrink Reporting SKU Gross Margin SKU Shrink Level Detail USM VCB Downloads ACCTS REC APPS - PC 990COR Bad Debt Beneficial Fees Beneficial Reconcile JEAXF JEBFA JEBKA JEDVA JESOA JEVSA JEVSF NSF TeleCredit Fees Prepared by Michelle Mills 3 SAQT Software Architektur : Einführung

4 Software Architektur im Bachelor Studium Software Architecture, Quality and Testing Application & Enterprise Architecture: Architekturdenken & Begriffe Use Cases, User Stories, Scenarios, Prinzipien, Taktiken, Stile, Muster Sichten, Dokumentation, Bewertung, Unternehmens-Architektur, Standardisierung, Referenzarchitekturen Applikationsentwicklung Architekturebenen, Anwendung von Architekturmustern Software Komponenten Komponentenbasierte Systeme + Middleware Enterprise Applications SOA Technologien 4 SAQT Software Architektur

5 Gesamtüberblick I. Software Architektur Grundbegriffe Definition, Abgrenzung zu Design Denken in Architekturen, Rolle innerhalb von Scrum II. Prinzipien & Taktiken III. Stile und Muster IV. Sichten, Architekturentscheidungen und Dokumentation V. Bewertung von Architekturen (ATAM) VI. Beruf des IT Architekten VII. Fallstudie Fillialbestellstystem aus Modul Applikationsentwicklung Vorhandenes Architekturwissen aus dem Studium systematisch wiederholen, anwenden und vertiefen Architekturportfolio anhand eines konkreten Projektes erarbeiten (Testat) 5 SAQT Software Architektur

6 Literatur Solide Grundlagen Systematischer Zusammenhang aller Konzepte Konzepte in der Praxis, viele Beispiele und Muster 6 SAQT Software Architektur

7 Lernziele - Software Architektur Sie verfügen über die wesentlichen Grundkenntnisse, um eine Architektur für ein Anwendungssystem zu entwerfen und zu dokumentieren. Anfoderungen aus Architektursicht Entwurfsprinzipien, Taktiken, Stile und Muster Architekturentscheidungen, Sichten, Dokumentation Sie kennen die wichtigsten Risiken im Architekturentwurf und können einfache Architekturentwürfe mit der ATAM Methode bewerten. Sie haben einen Überblick über die Aufgaben und Arbeitsweise des IT Architekten. 7 SAQT Software Architektur

8 Vorausgesetzte Kenntnisse Software-Entwurfsmethoden Software-Projektmanagement Software-Entwicklungserfahrung und -Technologien Softwarekomponenten und Schnittstellen Modellierung mit UML 8 SAQT Software Architektur

9 Wie definieren Sie `Software Architektur? 9 SAQT Software Architektur

10 Architektur Definitionen I Die Architektur eines Softwaresystems besteht aus seinen Strukturen, der Zerlegung in Komponenten, deren Schnittstellen und Beziehungen untereinander. G. Starke: Effektive Software Architekturen, Hanser 2008 basierend auf Bass,Clements,Katzman: Software Architecture in Practice, Addison Wesley 2003 sowie ANSI/IEEE Setzt auf Systembegriff auf: Gesamtheit von Elementen in einer aufgaben-, sinnoder zweckgebundenen Einheit mit klarer Abgrenzung zur Umwelt, organisiert durch Struktur und Beziehungen 10 SAQT Software Architektur

11 Architektur muss die Komponenten eines Systems definieren ihre wesentlichen (extern sichtbaren) Merkmale beschreiben die Beziehungen zwischen diesen Komponenten charakterisieren Statische Aspekte: Bauplan Dynamische Aspekte: Ablaufplan Architektur als Disziplin Methoden und Prinzipien, um eine Architektur zu erstellen 11 SAQT Software Architektur

12 Unser Fokus - Solution/Application/Anwendungsarchitektur Infrastructure Architect "Versorgungsnetz" Solution Architect "Hausplan" Enterprise Architect "Stadtplan" 12 SAQT Software Architektur

13 Analogie - Bauarchitektur Anforderungen bestimmen den Stil Beeindrucken 13 SAQT Software Architektur

14 Bestandteile leicht auffinden und wiederverwenden Verteidigen 14 SAQT Software Architektur

15 Eine "beste" Lösung existiert nicht Mobilität sichern 15 SAQT Software Architektur

16 Aufgabe 1: Software Architektur - Gebäudearchitektur I. Wie weit trägt die Analogie? II. Was unterscheidet und verbindet Software Architektur von Gebäudearchitektur? 16 SAQT Software Architektur

17 Ziel: Komplexitätsreduktion durch Architektur Durch Zerlegung und Strukturierung Durch Abstraktion Durch Wiederverwendung Durch gute Dokumentation Bedeutung nimmt zu Heutige Systeme müssen öfter an sich wandelnde Anforderungen angepasst werden Sind heterogener (verschiedene Technologien und Funktionalitäten) Sind stärker mit anderen Systemen integriert 17 SAQT Software Architektur

18 Grundlegende Begriffe und unsere Schwerpunkte diverse Module Behandelt in anderen Veranstaltungen Enterprise Applikations IT Konzepte & Modelle Vogel et al: Software Architektur 18 SAQT Software Architektur

19 Architektur Denken - "Architectural Thinking" Input Prozess des Architekturentwurfs Output durchführbar + entwicklungsfähig Quelle: IBM Architectural Thinking 19 SAQT Software Architektur

20 Ziel des Architekturkurses Zusammenhang bisher gelernter Konzepte besser verstehen z.b. UML Diagrammtypen + Sichten Vorhandene Konzepte vertiefen und erweitern z.b. Architekturstile & Muster Bekannte Begriffe und Techniken im Zusammenspiel üben Prozess des Architekturentwurfs von der Systemidee bis zur Bewertung Architekturdenken zur Beherrschung von Projektrisiken Bedeutung nichtfunktionaler Anforderungen 20 SAQT Software Architektur

21 Der Prozess des Architekturentwurfs - Grobübersicht Denken in Systemen Welches sind die grundlegenden Systemelemente? Wie grenzen sie sich ab? Welche Beziehungen treten auf? Anwendung von Mustern Welche Muster treten in den Elementen und ihren Beziehungen auf? Bewertung des Systementwurfs 21 SAQT Software Architektur

22 Inkrementelles, strukturiertes Vorgehen Analyse der Anforderungen und Auflösung von Konflikten Anwendung von Prinzipien & Taktiken & Mustern Treffen von Entscheidungen & Kompromissen Bereitstellen von Sichten für Beteiligte Dokumentation und Bewertung von Entscheidungen 22 SAQT Software Architektur

23 Twin Peaks Modell (Nuseibeh, 2011) 23 SAQT Software Architektur

24 Erweitertes Twin Peaks Modell (Woods & Rozanski, 2010) Architektur als Vermittler zwischen Anforderung und Konstruktion 24 SAQT Software Architektur

25 Aufgabe 2: Architektur - Design I. Worin sehen Sie den Unterschied zwischen Architektur und Konstruktion/Design? 25 SAQT Software Architektur

26 Architektur und Agile Entwicklung 26 SAQT Software Architektur

27 Architektur und Scrum in Grossprojekten T. Kaiser, F. Menden, Ein Modell zur agilen Realisierung von Grossprojekten, Objekt Spektrum 2/ SAQT Software Architektur

28 Fakten Architektur als wesentlicher Einflussfaktor auf die Qualität, die ein System bietet Jedes System hat eine Architektur auch wenn keine Beschreibung ausserhalb des Codes existiert Probleme Technologischer Mismatch zwischen Design und Implementierungsaktivitäten Modellieren vs. Programmieren Architektur in der eigentlichen Implementierung kaum auffindbar 28 SAQT Software Architektur

29 Unser Übungs-Architekturprojekt Entwicklung eines Systems zur Abwicklung von Premium Individualreisen der Kolumbus AG Angepasst aus Quasar Enterprise, ergänzt mit Aufgabenstellungen aus IBM Architectural Thinking Kurs Stark vereinfachtes Szenario Architekturdenken im Mittelpunkt Sie brauchen Papier, Bleistift, Radiergummi Kreativität + = Kolumbus.pdf 29 SAQT Software Architektur

30 Ablauf und Testatbedingung im Teil Architektur Übungen sind im Kurs verteilt und bauen aufeinander auf Bilden Sie 1- oder 2-Teams, um die Aufgaben zu bearbeiten (je nach Projekt) Architektur Testat Abgabe Architekturportfolio auf ILIAS und Diskussion im Architektur Coaching (Einschreibeliste) entweder eigenes Projekt (z. B. BDA) oder Kolumbus Projekt falls kein Refactoringvortrag gehalten wird, dann Projekt im Plenum vorstellen 30 SAQT Software Architektur

31 2 Testate: Architektur + Refactoring Architektur für alle: Portfolio abgeben auf ILIAS + Coaching Termin wahrnehmen für einige mit eigenem Projekt (nicht Kolumbus): Vortrag im Plenum Refactoring für alle: Refactoringprojekt durchführen + dokumentieren, Dokumentation auf ILIAS abgeben für einige: Refactoring Vortrag im Plenum JEDE(R) hält entweder einen Refactoring- oder einen Architekturvortrag! (allein oder 2er Team) 31 SAQT Software Architektur

32 4 Einschreibelisten 1. Refactoring Vorträge (am 24. und 25. April) 2. Gewähltes Refactoring Projekt (Abgabe bis 8. Mai) 3. Architektur Coaching am 3. und 4. April Portfolioentwurf liegt vor Abgabe bis 30. Mai 4. Architekturvorträge am 8. Mai 32 SAQT Software Architektur

33 Refactoring Vorträge I. Kennenlernen der Bad Smells mind. 2 Beispiele pro Bad Smell II. Kennenlernen der Refactorings "in Action" Durchführung an Beispielen zeigen und auch im Tool III. Refactoring in Eclipse und Visual Studio/Resharper jeweils 30 Minuten Vortrag 2er Team, bis auf III (2 2erTeams) 33 SAQT Software Architektur

34 Arbeitsfragen 1. Wie definieren Sie die Architektur eines Softwaresystems? 2. Welche Elemente verbindet das Architektur-Denken? 3. Worum ist Komplexitätsreduktion das wichtigste Ziel beim Entwurf einer Architektur? 4. In welchen wesentlichen Schritten sollte der Prozess des Architekturentwurfs ablaufen? 5. Warum ist ein strukturiertes und inkrementelles Vorgehen sinnvoll? 6. Welche Teildisziplinen der Software Architektur kennen Sie? 34 SAQT Software Architektur

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