Software Engineering mit Übungen. Franz-Josef Elmer, Universität Basel, HS 2015

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1 Software Engineering mit Übungen Franz-Josef Elmer, Universität Basel, HS 2015

2 Software Engineering 2 Organisation Ort: Seminarraum , Spiegelgasse 5 Ablauf: 15:15 Vorlesung Prüfung: Schriftlich, 15:15-16:15, Seminarraum Kreditpunkte: 6 Punkte 16:00 16:15 17:45 Hausaufgaben: Pause Übung Vorlesungspräsentation der nächsten Vorlesung lesen und durcharbeiten. Andere Texte lesen und durcharbeiten. Arbeiten am Softwareprojekt Data Repository. Betreuer: Maarten Schenk, FJE Mitmachen in den Übungen und im Softwareprojekt Schriftliche Prüfung

3 Software Engineering 3 Was ist Software Engineering? Zielorientierte Bereitstellung und systematische Verwendung von Prinzipien, Methoden und Werkzeugen für die arbeitsteilige, ingenieurmäßige Entwicklung und Anwendung von umfangreichen Softwaresystemen. (Balzert, Lehrbuch der Software-Technik, 1998 (S.36), 2009 (S.17) The application of a systematic, disciplined, quantifiable approach to the development, operation, and maintenance of software; that is, the application of engineering to software. (Encyclopedia of Software Engineering, Vol. 2, 1994, p. 1177) A discipline whose aim is the production of quality software, delivered on time, within budget, and satisfying users' needs. (Stephen R. Schach, Software Engineering, 1993) Software engineering is the study and application of engineering to the design, development, and maintenance of software.. (Wikipedia, September 2012)

4 Software Engineering 4 Was ist Software? Die Gesamtheit von Softwarekomponenten (Programme, Dokumentationen usw.), die als Ganzes entwickelt, vertrieben, angewendet und gewartet werden. (R. Dumke, Software Engineering, 2000, S.3) Mögliche Bestandteile von Software: Computer Programm(e) Konfigurationsdaten Installationsprogramm(e) Benutzerhandbuch Handbuch für Systemadministratoren API (Application Programming Interface) Dokumentation

5 Software Engineering 5 Software Engineering vs Programmieren Analysieren Spezifizieren Dokumentieren Entwerfen Programmieren Programmieren = Implementieren Testen Konfigurieren Installieren Instandhalten Planen Verwalten Kommunizieren Software Engineering wenn Auftraggeber Programmierer Benutzer grosse, komplexe Software

6 Software Engineering 6 Softwareentwicklung: Kunst oder Wissenschaft? Softwareentwickler: Ingenieur oder Handwerker? Software ist anders als Produkte wie Auto oder Hochhaus: Beruht nicht auf physikalische Prinzipien deshalb schwieriger sich die Software vorzustellen kann nicht berechnet werden wie z.b. die Statik einer Brücke es ist schwierig ihre Korrektheit zu überprüfen kann Software leicht geändert werden kann Software vermessen werden (Qualitätskontrolle?) Besteht aus einer riesigen Zahl von Einzelteilen (Codezeilen) deshalb tausende Weg führen nach Rom welcher ist der beste, billigste, schnellste? Zur Softwareentwicklung braucht es: Methoden, Werkzeuge und vor allem Erfahrung

7 Software Engineering 7 Softwareentwicklung als Prozess Beginnt mit der Idee ein Problem oder Aufgabe mittels Computer und Software zu lösen. Endet nicht mit der Auslieferung der Software. Software Engineering ist der Versuch diesen Prozess systematisch anzugehen. Am Prozess beteiligte Personen: (Potentielle) Benutzer der Software Auftraggeber Projektleiter Softwareentwickler GUI Designer Tester Systemadministrator

8 Software Engineering 8 Aspekte des Softwareentwicklungsprozess Analyse: Was genau soll die Software können? Entwurf: Wie soll die Software arbeiten? Implementierung: Ausführbaren Code erzeugen Test: Unit Tests, Benutzertests, Integrationstests, Systemtests Inbetriebnahme: Installation, Konfiguration, Schulung, organisatorische Umstellung Wartung: Fehlerbeseitigung, Software ändern und erweitern

9 Software Engineering 9 Teilgebiete des Software Engineering Requirements Engineering Architektur und Entwurf (Design) Implementierung Qualitätsmanagement (QA = Quality Assurance) Konfigurationsmanagement Dokumentation Projektmanagement

10 Software Engineering 10 Requirements Engineering Requirements: Anforderungen an die Software Was soll die Software leisten? Spezifikationen Wie soll die Software technisch funktionieren? Aufgabe des Requirement Engineers Ermittlung der Anforderungen Analyse der Anforderungen Anforderungen dokumentieren Spezifikationen schreiben

11 Software Engineering 11 Architektur und Design Strukturierung der Software Architektur Design Zerlegung in Teilbereiche Koppelung der Teilbereiche Unified Modeling Language (UML) Best Practice Big Picture Physische und logische Zerlegung des Softwaresystems in Teilsysteme. (z.b. Client-Server Architektur) Strukturen im Kleinen Entwurf hängt vom Typ der Programmiersprache (z.b. objektorientiert versus funktional) ab grafische Beschreibungssprache welche verschiedene (Teil)Ansichten auf Architektur und Design erlaubt. Prinzipien zur Strukturierung von Software Architektur und Design Patterns

12 Software Engineering 12 Implementierung Umsetzung der Spezifikation in ausführbaren Code nach den Architektur- und Designvorgaben = Programmieren Programmiersprache Typ (z.b. prozedural versus funktional) Version (z.b. Java 6 versus Java 8) Technologien Frameworks. Beispiel: JDBC (Java Database Connectivity) Bibiliotheken (Libraries). Beispiel: Hibernate Refactoring: Verbesserung des Codes ohne die Funktionalität der Software zu ändern.

13 Software Engineering 13 Qualitätsmanagement Reviews Testing Metriken Requirements Architektur und Design Code Dokumentation Unit Tests GUI Tests System Tests Akzeptanz Tests Integrations Tests Manuelle Tests Automatische Tests Statistische Daten über den Code. Beispiel: LOC (Lines of Code)

14 Software Engineering 14 Konfiguration Management Source Code Management Build Management Deployment Auslieferung Installation Konfiguration Change Management Versionsverwaltung der Software Erzeugung der lauffähigen Software Handhabung von Bugs und Änderungswünschen (Change Requests)

15 Software Engineering 15 Dokumentation Anforderungen (Pflichtenheft) Spezifikationen (Lastenheft) Architektur und Design Code inklusive Kommentare API (Application Programming Interface) Testfälle Benutzerhandbücher Administratorhandbuch Tutorials Videos, Webcasts und Webinars