Software-Architektur. Spektrum k_/takademischht VERLAG

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1 Oliver Vogel / Ingo Arnold /Arif Chughtai / Edmund Ihler/Uwe Mehlig/Thomas Neumann/ Markus Völter/Uwe Zdun Software-Architektur Grundlagen - Konzepte - Praxis ELSEVIER SPEKTRUM AKADEMISCHER VERLAG Spektrum k_/takademischht VERLAG

2 Inhaltsverzeichnis 1 I Einleitung Ausgangslage und Zielsetzung des Buches Was ist Software-Architektur? Leser-Leitfaden Buchaufbau Zielpublikum Kapitelüberblick Kapitel im Detail 18 2 I Architektonischer Ordnungsrahmen Motivation Ordnungsrahmen im Überblick Architekturen und Architektur-Disziplinen (WAS) Architektur-Perspektiven (WO) Architektur-Anforderungen (WARUM) 32 *' 2.6 Architektur-Mittel (WOMIT) Organisationen und Individuen (WER) Architektur-Vorgehen (WIE) 37 'J Architekturen und Architektur-Disziplinen (WAS) 39 ( 3.1 Klassische Architektur als Ausgangspunkt Von der klassischen Architektur zur Software-Architektur 44 ^3.3 Architektur und der Systemgedanke Architektur und die Bausteine eines Systems 57 larchitektur-perspektiven (WO) 65 l.'l Architektur-Ebenen 66 t "4.1.1 Organisationsebene Systemebene 73 ""4.1.3 Bausteinebene im Bereich Makro-Architektur 73 "4.1.4 Bausteinebene im Bereich Mikro-Architektur 74 farchitektur-sichten 75 1*4.2.1 Zachman-Framework Reference Model for Open Distributed Processing Sichten-Modell 88 ix

3 5 I Architektur-Anforderungen (WARUM) Allgemeines Anforderungen im Überblick Anforderungen im Detail Organisationsanforderungen Systemanforderungen Bausteinanforderungen Laufzeitanforderungen Entwicklungszeitanforderungen Organisatorische Rahmenbedingungen Anforderungen im Architektur-Kontext I Architektur-Mittel (WOMIT) Architektur-Prinzipien Prinzip der losen Kopplung Prinzip der hohen Kohäsion Prinzip des Entwurfs für Veränderung Separation-of-Concems-Prinzip Information-Hiding-Prinzip Abstraktionsprinzipien Modularitätsprinzip Rückverfolgbarkeitsprinzip Selbstdokumentationsprinzip Inkrementalitätsprinzip Weitere Architektur-Prinzipien Grundlegende architektonische Konzepte Prozedurale Ansätze Objektorientierung Komponentenorientierung Meta-Architekturen und Reflection Generative Erzeugung von Systembausteinen Modellgetriebene Software-Entwicklung Aspektorientierung Wartung von Software-Architekturen Architektur-Stile Architektur-Muster Was ist ein Software-Muster? Beispiele für Muster Mustersprachen Referenzarchitekturen Definition und Bestandteile Einsatz und Vorteile von Referenzarchitekturen Anforderungen an Referenzarchitekturen 188 Inhaltsverzeichnis

4 6.5.4 Arten von Referenzarchitekturen Beispiel für eine Referenzarchitektur Architektur-Dokumentationsmittel Architektur-Metamodelle Unified Modeling Language (UML) Architecture Definition Languages (ADL) Domain Specific Languages (DSL) Architektur-Strukturen Zentralisierung gegenüber Dezentralisierung n-tier-architektur Rieh Client gegenüber Thin Client Middleware-Architekturen Komponentenarchitekturen Serviceorientierte Architekturen Enterprise Service Bus P2P-Systeme Aktuelle Technologien in Software-Architekturen Middleware-Systeme Datenbanken und Persistenz von Geschäftsobjekten Datenaustausch und Datentransformation mit XML Dynamische Web-Seiten und Web-Application-Server Komponentenplattformen Web Services I Organisationen und Individuen (WER) Allgemeines Organisationen Individuen Individuen und Gruppen Architektur und Entscheidungen Architekt als zentrale Rolle 264 lß I Architektur-Vorgehen (WIE) 269 I 8.1 Architektonisches Vorgehen Entwicklungsprozess Architektonische Tätigkeiten 273, Erstellen des Business Case Verstehen der Anforderungen Entwerfen der Architektur Umsetzen der Architektur Kommunizieren der Architektur Anwendungsszenario: Product Line Engineering Produktlinien und Software-Systemfamilien 294 sverzeichnis xi

5 8.2.2 Realisierungstechnologien und Zusammenhang zu MDSD Erstellen des Business Case Verstehen der Anforderungen (Domänenanalyse) Entwerfen der Architektur (Domänendesign) Umsetzen der Architektur (Domänenimplementierung) Rollen und Aufgaben Anwendungsszenario: Enterprise Application Integration Erstellen des Business Case Verstehen der Anforderungen Entwerfen der Architektur Kommunizieren und Umsetzen der Architektur Anwendungsszenario: Anwendungsdienst Erstellen des Business Case für das System Verstehen der Anforderungen Entwerfen der Architektur Kommunizieren und Umsetzen der Architektur I Risikofallmanagementsystem Zusammenfassung Architektur-Anforderungen (WARUM) Business Case Organisationsanforderungen Systemanforderungen Bausteinanforderungen Architekturen und Architektur-Disziplinen (WAS) Disziplinen Entscheidungen zur Software-Architektur Architektur-Perspektiven (WO) Systemebene Bausteinebene Architektur-Mittel (WOMIT) Architektur-Prinzipien Grundlegende architektonische Konzepte Generative und generische Verfahren Organisationen und Individuen (WER) Organisation Individuen Architektur-Vorgehen (WIE) 427 dl I Inhaltsverzeichnis

6 10 I CRM-Kundendatenrepository Zusammenfassung Architektur-Anforderungen (WARUM) Organisationen und Individuen (WER) Architekturen und Architektur-Disziplinen (WAS) Architektur-Perspektiven (WO) Architektur-Mittel (WOMIT) Architektur-Vorgehen (WIE) Ausgangssituation Anforderungen Architektonische Entscheidungen Logische Sicht Umsetzung ausgewählter Anforderungen Was hat die Architektur genutzt? I Eingebettete Komponenteninfrastrukturen Zusammenfassung Architektur-Anforderungen (WARUM) Organisation und Individuen (WER) Architekturen und Architektur-Disziplinen (WAS) Architektur-Perspektiven (WO) Architektur-Mittel (WOMIT) Architektur-Vorgehen (WIE) Product Line Engineering Domain Scoping Variabilitätsanalyse und Domänenstrukturierung Kommunikationsparadigmen Container-Services Domänendesign Produktionsprozess Modelle Definition von Interfaces Definition von Komponenten und Ports Definition eines Systems Gesamtmodell Generator - Überblick Implementierung von Komponenten Abbildung auf Java Parsen und Zusammenführen des Gesamtmodells Pseudodeklarative Metamodellimplementierung Codegenerierung Referenzen Umsetzung der Protokollzustandsautomaten 510 Inhaltsverzeichnis xiii

7 Generierung des Build Files Fachliche Kaskadierung Modellierungssprache Generierung Erfahrungen aus unserem Unternehmen 514 I Literaturverzeichnis 517 I Abkürzungsverzeichnis 537 I Index 541 I Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis. xiii

Inhaltsverzeichnis. xiii Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung... 1 1.1 Ausgangslage und Zielsetzung des Buches...2 1.2 Was ist Software-Architektur?...8 1.3 Leser-Leitfaden... 11 1.3.1 Buchaufbau... 11 1.3.2 Zielpublikum... 15 1.3.3

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