Übungen Softwaretechnik I

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1 Universität Stuttgart Institut für Automatisierungstechnik und Softwaresysteme Prof. Dr.-Ing. M. Weyrich Übungen Softwaretechnik I Übung 2: Vorgehensmodelle IAS-Vorgehensmodell Motivation Probleme Die Entwicklung von Systemen besteht aus einer Vielzahl komplexer, kreativer Tätigkeiten Viele elementare Aktivitäten sind zwar gut zu verstehen, aber das Zusammenspiel zwischen diesen elementaren Aktivitäten ist häufig unklar Entwicklungsprozesse müssen explizit dokumentiert sein, um die intellektuelle Kontrolle über Softwareentwicklungen verbessern zu können Ziele Existierende Entwicklungsprozesse werden modelliert und weiteren Projekten zur Verfügung gestellt. Die Modelle dienen als Grundlage für eine automatische Unterstützung während des Projekts. Existierende Prozessmodelle repräsentieren zu einem wesentlichen Teil die Leistungsfähigkeit einer Organisation. IAS, Universität Stuttgart 2

2 Was ist ein Vorgehensmodell? Leitfaden und Richtlinie für das systematische Vorgehen bei der Entwicklung von technischen Systemen Software Hardware Beschreibung des Entwicklungsprozesses anhand einer Folge von Aktivitäten, bei denen Produkte erzeugt oder bearbeitet werden Produkte können sein: Software Hardware IAS, Universität Stuttgart 3 Ziele des IAS-Vorgehensmodell Ausbildung in den Bereichen Softwaretechnik Projektmanagement Teamarbeit Dokumentation Verbesserung der Qualität standardisiertes Vorgehen definierte Zwischenergebnisse einheitliche Inhalte Wiederverwendbarkeit universelle Lösungsansätze leichtere Einarbeitung durch standardisierte Ergebnisse IAS, Universität Stuttgart 4

3 Was ist das IAS-Vorgehensmodell? Entwickelt auf Basis des V-Modells Einsatz: Bundeswehr (Standard), Bundesverwaltungen, Industrie An die speziellen Bedürfnisse von Studien- und Diplomarbeiten angepasst Phasenmodell: zeitlicher Ablauf festgelegt Berücksichtigung unterschiedlicher Zeitdauern für Wahlstudienarbeiten bzw.. Diplomarbeiten oder Studienarbeiten (3 bzw.. 6 Monate) Vier Vorgehensmodellklassen für die verschiedenen Arten von Themenstellungen von Studien- und Diplomarbeiten Modell zur Softwareentwicklung Modell zur Systementwicklung Modell für konzeptionelle Arbeiten Offenes Modell IAS, Universität Stuttgart 5 Die 4 Submodelle des IAS-Vorgehensmodell PM Projekt planen und kontrollieren Entwicklungsumgebung bereitstellen QS PB KM Produkte prüfen Projekt bearbeiten Produkte / Rechte verwalten Prozesse prüfen (Reviews) IAS, Universität Stuttgart 6

4 Die 4 Submodelle des IAS-Vorgehensmodelle Projektbearbeitung (PB) Softwareentwicklung (SWE), Hardwareentwicklung, Konzeptentwicklung, etc. entsprechend der Vorgehensmodellklasse Qualitätssicherung (QS) Komponenten- und Systemprüfung: Nachweis, dass Komponenten/System den spezifizierten Anforderungen entsprechen Testvorbereitung, Testdurchführung, Testbewertung Prozessprüfung: Stichprobenhafte Prüfung der Aktivität auf Einhaltung vereinbarter Regeln Prüfung anhand von Checklisten Projektmanagement (PM) Planung und Kontrolle des Ablauf der Arbeit Definition von Arbeitspaketen und Meilensteinen Konfigurationsmanagement (KM) Sicherstellung der eindeutigen Identifikation der Produkte Versionsverwaltung von n und Quellcodedateien IAS, Universität Stuttgart 7 Organisationsstruktur Studentische Arbeiten PM Projektplanung Projektbegleitung Projektabschluss QS Prüfplanug Komponenten - prüfung Prüfdokumente, Protokolle Arbeitsbibliothek QS- Anf. SE Definition Komponenten Programme, KM Projektplan Protokolle Konfigurations -verwaltung Entwurf Integration Implementierug Systemprüfung IAS, Universität Stuttgart 8

5 Submodell Systementwicklung (SE) Das Phasenmodell Definition des zeitlichen Ablaufs als einfaches Wasserfall-Modell. SE SE 1 Definitionsphase Planungsphase Definitionsphase Entwurfsphase Implementierungs- und Realisierungsphase Integrations- und Abnahmephase Pf lichten - heft System- Modell SE 2 Entw urfsphase SE 3 Implementierungs- & Realisierungsphase Benutzungsanleitung Systemkompon Systemkomponenten Quell programme SE 4 Integrations- & Abnahmephase System Systemarchitektur IAS, Universität Stuttgart 9 Submodell Systementwicklung (SE) SE 1: Definitionsphase In der Definitionsphase werden die Anforderungen an ein zu entwickelndes System definiert. Lastenheft Anforderungen ermitteln und festlegen Anforderungen analysieren Benutzungsoberfläche definieren SE 1 SE 1.1 Anforderungen ermitteln und festlegen Pflichtenheft Pflichtenheft System-Modell SE 1.2 Anforderungen analysieren Spezifikation der Systemkomponenten Systemmodell IAS, Universität Stuttgart 10

6 Submodell Systementwicklung (SE) SE 2: Entwurfsphase In der Entwurfsphase wird aus den spezifizierten Anforderungen eine systemtechnische Lösung in Gestalt einer Systemarchitektur entwickelt. Zerlegung in Komponenten Definition der Schnittstellen Spezifikation der einzelnen Systemkomponenten SE 2 Systemarchitektur Dokument Systemdefinition SE 2.1 Systemarchitektur entwerfen Spezifikation der Systemkomponenten Systemarchitektur Spezifikation der Systemkomponenten SE 2.2 Systemkomponenten entwerfen und spezifizieren IAS, Universität Stuttgart 11 Submodell Systementwicklung (SE) SE 2: Realisierungsphase In der Realisierungsphase werden die Programmiertätigkeiten bzw.. der HW-Aufbau durchgeführt. SE 3 Systemarchitektur Spezifikation der Systemkomponenten Ausgangspunkt für die Realisierung ist der Entwurf. Software SE 3 Realisierung Datenstrukturen, Algorithmen entwerfen Umsetzung in eine Programmiersprachen Dokumentation, Kommentierung Hardw arekomponenten Softw arekomponenten Quellprogramme Hardware Layout Platinenentwicklung, Aufbau Dokumentation IAS, Universität Stuttgart 12

7 Submodell Qualitätssicherung (QS) QS 1: Prozessprüfung Die Prozessprüfung ist eine stichprobenhafte Prüfung einer Aktivität auf Einhaltung vereinbarter Regeln. Projektplan Pflichtenheft System- Modell GUI Konzept Dokumentations-- und Codierstandards Verwendung bestimmter Methoden u. Werkzeuge Vorgehen bei der Versionsverwaltung, etc. Die Prozessprüfung wird durch eingeplante Reviews durchgeführt. Ergebnisse werden im Review-Protokoll festgehalten. Ein Review ist abgeschlossen, wenn alle Produkte geprüft und akzeptiert wurden. Checkliste QS1.2 Definitions-Review Definitions- Review- Protokoll IAS, Universität Stuttgart 13 Submodell Qualitätssicherung (QS) Checklisten Für jedes Dokument bzw.. Produkt existiert eine Checkliste. Anhand einer Anzahl von Fragen werden die Produkte stichprobenartig geprüft. Prüfpunkt 1) Wurde das Projekt sinnvoll abgegrenzt? 2) Gibt es fehlende oder unvollständige Anforderungen? 3) Gibt es unklare, widersprüchliche Anforderungen? CHECKLISTE Pflichtenheft Aktionen/ Kommentar Ergebnisse akzeptiert (ggf. geringe Nacharbeit) abgelehnt -> erneute Prüfung 4) Ist die Mensch-Maschine Schnittstelle ausreichend beschrieben? 5) Wurden alle Funktionen, die der Benutzer benötigt, identifiziert und spezifiziert? 6) Werden durch die Anforderungen unnötige Design-Entscheidungen vorweggenommen? 7) Wurden Anforderungen an Schnittstellen und Dateiformate spezifiziert? 8) Wurden die Qualitätsanforderungen im Sinne des Benutzers definiert? 9) Sind alle Anforderungen aus dem Lastenheft referenziert und konsistent? Abnahme des Dokuments Prüfdatum Dokument Prüfer zu überarbeitende Punkte abgenommen Version/Datum ja nein Bemerkungen: IAS, Universität Stuttgart 14

8 Submodell Qualitätssicherung (QS) QS 1: Komponenten- und Systemprüfung Durch die Komponenten- und Systemprüfung soll nachgewiesen werden, dass die entwickelten Komponenten und das System den spezifizierten Anforderungen entsprechen. Testvorbereitung Testdurchführung Testbewertung QS 2.1 Prüfspezifikation erstellen Prüf - spezifikation Systemdefinition Systemarchitektur QS 2 Systemkomponenten QS 2.2 Systemkomponenten prüfen Prüfspezifikation System QS 2.3 Gesamtsystem prüfen Prüfprotokoll Prüfprotokoll IAS, Universität Stuttgart 15 Submodell Konfigurationsmanagement (KM) Das Ziel des Konfigurationsmanagements ist, sicherzustellen, dass ein Produkt bezüglich seiner funktionellen und äußeren Merkmale eindeutig identifizierbar ist. systematische Kontrolle von Änderungen Sicherstellung der Integrität Produktzustände und Versionen Projektbibliothek vorlegen in Bearbeitung (ab V1.0) vorgelegt akzeptiert akzeptiert abgelehnt ( neue Version) Änderung ( neue Version) IAS, Universität Stuttgart 16

9 Submodell Projektmanagement (PM) Aufgaben Das PM plant, kontrolliert und steuert die projektinternen Tätigkeiten Vorgehenshandbuch Lastenheft Richtlinien Das PM bildet die Schnittstelle zu projektexternen Einheiten Das PM bildet das Informationszentrum des Projekts PM PM1 Projektplanung Projektplan PM2 Projektbegleitung Projektplan Projektabschlussbericht PM3 Projektabschluß Projektplan Projektabschlußbericht IAS, Universität Stuttgart 17 Zusammenfassung (1) Das IAS-Vorgehensmodell: lehrt strukturiertes Vorgehen erhöht die Qualität der Arbeiten gibt Planungssicherheit IAS, Universität Stuttgart 18

10 Zusammenfassung (2) Die Arbeitsweise ist das Ziel Vorbereitung auf die Prozessmodelle der Industrie anhand eines einfachen Beispiels Erlernen des Umgangs mit komplexen Entwicklungsprozessen Mehraufwand für Analyse und Definition wird durch einfachere und schnellere Realisierung wieder bezahlt gemacht Das IAS-VM erfordert zunächst mehr Schreibarbeit, aber: können für Ausarbeitung wiederverwendet werden Es wird keine perfekte Dokumentation erwartet Lerneffekt: Schreiben von Berichten, Projektanträgen ist Tagesgeschäft in der Industrie IAS, Universität Stuttgart 19