How To Design Software

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Wolfgang Fromm
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1 Bad Designs und ihre Konsequenzen Seminar Software-Entwurf B.Sc. Sebastian Intas WS 2004/05

2 Gliederung Motivation Einordnung Hauptursachen AntiPatterns AntiPatterns vs. Patterns AntiPattern-Schablone Perspektiven Ausgewählte AntiPatterns Literatur Zusammenfassung 2

3 Motivation Was ist Software-Design? (wesentliche) Die Struktur einer Software (entwickeln) Schwierig zu beantworten! Was ist Bad Design? Wird erst durch Probleme sichtbar? Beispiel: Transition Netscape 4.x Mozilla 1998: Code base von Netscape Communicator als Open Source Durch Browserwar mit Microsoft code base sehr aufgebläht Viele Bugs, keine einheitliche Entwicklung für verschiedene OS Mozilla-Entwickler entschieden sich alles neu zu schreiben Mozilla 1.0 wurde 2002 veröffentlicht 3

4 Motivation Software wird immer komplexer Probleme Wartung, Testbarkeit, Skalierbarkeit Studie von J. Johnson Creating Chaos (1995) Untersuchung hunderter Software-Projekte 5/6 aller Projekte sind als Misserfolg zu betrachten 1/3 aller Software-Projekte werden gestoppt Rest: doppeltes Budget oder längere Entwicklungszeit Komplexität erfordert neue Software-Methoden Früher: höhere Programmiersprachen, strukt. Programmierung Heute: OO-Sprachen, OOA, OOD Neuer Trend: Wiederverwendung Expertenwissen Entwicklung von Patterns und Pattern-Sprachen 4

5 Einordnung AntiPatterns Lösen bestehende Probleme 5

6 Hauptursachen Basieren auf: sieben Todsünden [Bates 96] Hast Desinteresse Engstirnigkeit Faulheit Habsucht Ignoranz Stolz Ich habe Pass wirklich auf-wiederverwenden? nicht die Zeit, das alles zu lesen Bereinige den Code, Wer wird diesen Schreib mir doch eine kurze Morgen ist Ich Abgabe!!! muss verdammten das nicht Code wissen jemals Gut Das Zusammenfassung, sieht sehr vielleicht wiederverwenden? kompliziert aus! Unsere eine Kunden Seite und Ich will das NIEMAND! werden ganz begeistert sein! nicht wissen Gut gemacht, Meier! Dummy 6

7 Was sind AntiPatterns? Probleme von Patterns in der Praxis Anwendbarkeit oft schwierig zu entscheiden, da sehr abstrakt Unangemessener und falscher Einsatz Ein AntiPattern ist eine typisch negative Lösung aus der Praxis, die mehr Probleme verursacht, als sie löst! Was bringen AntiPatterns? Wissen zum Verhindern von negativen Lösungen Hilfestellung zum Beseitigen oder Mindern von Missständen Praxiserprobte Lösungsvorschläge Löschen einer bestehenden Software-Brandstelle 7

8 Patterns vs. AntiPatterns Design Patterns AntiPatterns Problem Kontext & Ursachen Kontext & Vorgaben Lösung Zeitverlauf Vorteile AntiPattern- Lösung Konsequenzen Refactoring der Lösung Vorteile Konsequenzen Vorteile Konsequenzen 8

AntiPattern-Schablone Name Eindeutig, oft abwertend Hauptursachen Die oben Erläuterten Allgemeine Form Hintergrundinformationen Symptome

9 AntiPattern-Schablone Name Eindeutig, oft abwertend Hauptursachen Die oben Erläuterten Allgemeine Form Hintergrundinformationen Symptome und Konsequenzen Gegliederte Aufführung Typische Ursachen Zur Ergänzung der Hauptursachen Refactoring Eine Lösung, aber nicht die einzige! 9

10 Perspektiven 10

Aufteilung von AntiPatterns Software-Entwicklung Behandeln Fehler während der Programmierung Beispiele: Spaghetti-Code, Cut-and-Paste-Programmierung, Mushroom-Management, Golden-Hammer, Lava-Flow,

11 Aufteilung von AntiPatterns Software-Entwicklung Behandeln Fehler während der Programmierung Beispiele: Spaghetti-Code, Cut-and-Paste-Programmierung, Mushroom-Management, Golden-Hammer, Lava-Flow, Heute: The Blob Software-Architektur Behandeln Fehler in der Struktur von Systemen Beispiele: Vendor Lock-In, Swiss Army Knife, Reinvent the Wheel, Heute: Design by Committee Software-Projektmanagement Behandeln Probleme organisatorischer Natur Beispiele: Analysis-Paralysis, Death by Planning, Project Mismanagement, Heute: Corncob 11

Software-Entwicklung: The Blob Name: The Blob Hauptursachen: Faulheit, Hast Allgemeine Form Diese Klasse ist das Herzstück unserer Architektur Eine

12 Software-Entwicklung: The Blob Name: The Blob Hauptursachen: Faulheit, Hast Allgemeine Form Diese Klasse ist das Herzstück unserer Architektur Eine Klasse monopolisiert die Verantwortung Andere Klassen nur zum Daten einkapseln Design eher prozedural Tritt oft bei GUI-zentrierter Programmierung auf 12

13 Software-Entwicklung: The Blob Symptome und Konsequenzen Klasse mit vielen Attributen und/oder Operationen Eine einzige Controller-Klasse mit assoziierten einfachen Datenobjektklassen Fehlen eines objektorientierten Designs Beeinträchtigt die Vorteile objektorientierten Designs Zu komplex für Wiederverwendung und Tests Hoher Verbrauch von Ressourcen Typische Ursachen Keine (objektorientierte) Architektur Mangelnde Umsetzung der Architektur Zu geringe Bereitschaft zur Erweiterung 13

14 Software-Entwicklung: The Blob Refactoring 14

15 Software-Entwicklung: The Blob Refactoring Identifizieren oder kategorisieren von ähnlichen Attributen und Operationen 15

16 Software-Entwicklung: The Blob Refactoring Eigenheime für Vertragspartner finden und diese umsiedeln 16

17 Software-Entwicklung: The Blob Refactoring Entfernen von Fernverbindungen Zusammengefasste Gruppen verschieben 17

18 Software-Architektur: Design by Committee Name: Design by Committee Hauptursachen: Stolz, Habgier Allgemeine Form Sehr komplexes Design als Ergebnis eines Komitee-Prozesses Volle Umsetzung bzw. Test in angemessener Zeit nicht machbar Fehlende konzeptionelle Linie Symptome und Konsequenzen Designdokumentation zu komplex Ineffektive Entscheidungsfindung Design wird unterschiedlich interpretiert Designentwicklung übersteigt Budget/Zeit 18

19 Software-Architektur: Design by Committee Typische Ursachen Kein designierter Projektleiter Ineffizienter und veralteter Software-Entwicklungsprozess Schlechte Meetings Versuch jeden glücklich zu machen und zu berücksichtigen Keine Trennung von Bereichen Refactoring Effektivere Nutzung der Zeit Sichtbare Darstellung der Meetingziele Warum sind wir hier? Was soll bei dem Meeting herauskommen? Rollenzuweisung: Moderator, Architekt, Entwickler, 19

Software-Projektmanagement: Corncob Name: Corncob Hauptursachen: Habgier, Stolz, Engstirnigkeit Allgemeine Form Quertreiber verursacht Probleme Durchsetzung von Interessen ist Machtspiel Symptome und

20 Software-Projektmanagement: Corncob Name: Corncob Hauptursachen: Habgier, Stolz, Engstirnigkeit Allgemeine Form Quertreiber verursacht Probleme Durchsetzung von Interessen ist Machtspiel Symptome und Konsequenzen Projekt macht keine Fortschritte Ständige Einwände Projekt reagiert anstatt zu agieren Schon vorhandene Probleme werden verschärft Typische Ursachen Management unterstützt destruktives Verhalten Quertreiber verfolgt eigene Ziele 20

Software-Projektmanagement: Corncob Refactoring Taktische Lösung: Übertragung von Verantwortung Isolierung des Problems Fragen in Frage

21 Software-Projektmanagement: Corncob Refactoring Taktische Lösung: Übertragung von Verantwortung Isolierung des Problems Fragen in Frage stellen Operative Lösung: Einzelgespräch Freundliche Kündigung Strategische Lösung: Selbsthilfegruppe Das leere Büro Aus dem Team werfen 21

Mitarbeiter behindern Software- Entwicklungsprozess Verantwortlichkeiten einheitlicher verteilen Auswirkungen von Änderungen

22 Zusammenfassung Name AntiPattern-Lösung Refactoring The Blob Design by Committee Corncob Ein Objekt mit zahlreichen Verantwortlichkeiten Übrige Objekt nehmen nur Daten auf Design zu komplex Fehlende architektonische Vision Schwierige Mitarbeiter behindern Software- Entwicklungsprozess Verantwortlichkeiten einheitlicher verteilen Auswirkungen von Änderungen beschränken Verbesserte Meetings mit klarer Aufgabenverteilung Verhalten durch taktische, operative und strategische Maßnahmen unterbinden 22

23 Literatur Brown, Malveau, McCormick, Mowbray AntiPatterns: Entwurfsfehler erkennen und vermeiden 23

24 Zusammenfassung AntiPatterns sind eine verständlichere Form von Patterns Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! Jedes AntiPattern enthält ein Lösungspaar Lösung erzeugt hauptsächlich negative Konsequenzen Überarbeitete Lösung erzeugt positiven Nutzen Und ein schönes AntiPatterns sind nützlich um Vorhandenes zu verbessern Weihnachtsfest! 24

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