Programmierpraktikum WS 16/17 Entwicklungsprozess

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1 Programmierpraktikum WS 16/17 Entwicklungsprozess AR Dr.-Ing. Andreas Hoffmann Universität Siegen Lehrstuhl Betriebssysteme / verteilte Systeme ProPra WS 16/17 1

2 Softwareentwicklung Software ist ---komplex, schwer zu entwickeln, schwer zu warten. Wie kann man diese Probleme minimieren? Komplexität beherrschbar machen Strukturierung des Entstehungsprozesses Orientierung an bereits erfolgreich eingesetzten Methoden und Lösungen Best Practice ProPra WS 16/17 2

3 Softwareentwicklung Komplexität der Softwareentwicklung beherrschbar machen durch Modellierung Vorgehensmodelle Softwarearchitekturen ProPra WS 16/17 3

4 Modellierung Große Projekte brauchen eine gründliche Planung Unterschiedliche Detaillierungsgrade nötig Verschiedene Modelle für verschiedene Aspekte Unified Modeling Language ProPra WS 16/17 4

5 Vorgehensmodelle Erprobtes Vorgehen bei der Entwicklung von Softwaresystemen Thematisch zur Projektplanung gehörend Verschiedene Modelle für verschiedene Typen von Software Wasserfall-Modell, Rapid-Prototyping, Xtreme Programming, V-Modell, Spiral-Modell SCRUM: kein Vorgehensmodell ProPra WS 16/17 5

6 Software-Architektur Legt die Gesamtstruktur des Systems fest Beschreibt die grundlegenden Komponenten und deren Zusammenspiel Verschiedene Architekturen haben sich bewährt: Client-Server-Architektur, Schichten-Architektur, Pipes & Filters ProPra WS 16/17 6

7 Programmierpraktikum WS 16/17 Das Phasenmodell AR Dr.-Ing. Andreas Hoffmann Universität Siegen Lehrstuhl Betriebssysteme / verteilte Systeme ProPra WS 16/17 7

8 Phasenmodell ProPra WS 16/17 8

9 Analyse Was soll die Software leisten? Feststellen der Anforderungen Lastenheft (ca Seiten) Erste Grobkonzeption Textuell, umgangssprachlich Pflichtenheft (oft >100 Seiten) Möglichst exakt Inkl. Projektplan & Aufwandsabschätzung Beschreibt Funktionen und Schnittstellen vollständig Basis für Vertrag und Endabnahme ProPra WS 16/17 9

10 Entwurf Wie soll die Software realisiert werden? Techn. Umsetzung der Anforderungen Grobentwurf Architekturspezifikation Detailentwurf Vollständige Produktdefinition Implementierungsentwurf Sprachspezifische Entscheidungen ProPra WS 16/17 10

11 Kodierung & Modultest Realisierung des Systems Implementierung der Systemeigenschaften Test der implementierten Teile Jede Komponente wird einzeln getestet Sicherstellen des korrekten Verhaltens ProPra WS 16/17 11

12 Integration, Einsatz & Wartung Zusammensetzen der (Einzel-) Teile Systemtest Abnahme durch den Kunden Einsatz der Software beim Kunden Wartung Bugfixes Erweiterung nach Kundenwunsch ProPra WS 16/17 12

13 Literatur Objektorientierte und funktionale Programmierung Moodle-Link Softwaretechnik ProPra WS 16/17 13

14 Programmierpraktikum WS 16/17 Softwarearchitekturen AR Dr.-Ing. Andreas Hoffmann Universität Siegen Lehrstuhl Betriebssysteme / verteilte Systeme ProPra WS 16/17 14

15 Abgrenzung Architectural Pattern / Architekturmuster Grundaufbau der Anwendung Hohe Abstraktionsstufe Organisation zwischen den Komponenten Design Pattern / Entwurfsmuster Best-Practise Lösung für wiederkehrende Probleme Mittlere Abstraktionsstufe Idiom Programmiersprachenspezifisches Muster Niedrige Abstraktionsstufe Z.B. Konkrete Implementierung eines Entwurfsmusters ProPra WS 16/17 15

16 Architektur Beschreibt den Aufbau eines Systems Architektur besteht aus Komponente(n) Abgeschlossenes Modul Besitzt normierte Schnittstellen nach außen Konnektor Verbindet Komponenten ProPra WS 16/17 16

17 Nicht zu verwechseln mit Framework Gerüst einer Anwendung Architektur bereits festgelegt Anwendungsspezifische Funktionen sind zu realisieren Bibliothek Sammlung von Funktionalitäten Nicht eigenständig lauffähig ProPra WS 16/17 17

18 Framework vs. Bibliothek Pit Pietsch ProPra WS 16/17 18

19 Programmierpraktikum WS 16/17 Schichten-Architekturen AR Dr.-Ing. Andreas Hoffmann Universität Siegen Lehrstuhl Betriebssysteme / verteilte Systeme ProPra WS 16/17 19

20 Schichtenarchitekturen Bei diesem Architekturmuster wird das System durch aufeinander aufbauende Schichten realisiert. Komponente: Schicht (Sammlung von Klassen) Konnektor: Protokoll einer Schicht (Methodenaufrufe auf dieser Schicht) ProPra WS 16/17 20

21 5-Schichten-Architektur ProPra WS 16/17 21

22 Schichtenarchitektur Strenge Schichtenarchitektur Eine Schicht darf einzig Dienste der nächstniedrigeren Schicht nutzen Nicht-strenge Schichtenarchitektur Eine Schicht darf alle tiefergelegenen Schichten nutzen ProPra WS 16/17 22

23 Literatur Softwarearchitekturen (Zugreifbar aus dem Uni-Netz) ProPra WS 16/17 23

24 Programmierpraktikum WS 16/17 Client-Server-Architektur AR Dr.-Ing. Andreas Hoffmann Universität Siegen Lehrstuhl Betriebssysteme / verteilte Systeme ProPra WS 16/17 24

25 Client/ Server-Architektur Komponenten & Konnektoren Komponente: Server und Clients Konnektor: Kommunikationsprotokoll ProPra WS 16/17 25

26 Keywords Server Leistungsanbieter Client Leistungsnachfrager Service Angebotener Dienst Request Anfrage nach Dienst Response Antwort auf Anfrage ProPra WS 16/17 26

27 Merkmale der C/S-Architektur Verbund mehrerer Rechner Definierte Aufgabenteilung Es gibt immer Leistungsanbieter Leistungsnachfrager ProPra WS 16/17 27

28 2-Tier ProPra WS 16/17 28

29 3-Tier ProPra WS 16/17 29

30 n-tier ProPra WS 16/17 30

31 Vorteile / Nachteile + Trennung von Verantwortung + Dienste für alle Clients verfügbar + Zentralisierung + Einfache Wartung + Konsistente Datenhaltung + Einfaches Replace/Relocate des Servers - Server Down = Alles Down - Bandbreiten-Problematik Heute immer seltener gegeben ProPra WS 16/17 31

32 Literatur Lehrstuhl Betriebssysteme / verteilte Systeme Prof. Dr. R. Wismüller: Vorlesung Client/Server Programmierung Vorlesung Verteilte Systeme ProPra WS 16/17 32

33 Programmierpraktikum WS 16/17 Vorbereitung Praktische Prüfung AR Dr.-Ing. Andreas Hoffmann Universität Siegen Lehrstuhl Betriebssysteme / verteilte Systeme ProPra Ws 16/17 33

34 Termin / Voraussetzungen 15. November 2016 in H-D 2202 Genaue Uhrzeit wird jedem per (an die studentische Adresse) mitgeteilt (ca. 10./11. Nov.). Teilnehmen kann jeder der die 3 Übungsblätter bearbeitet und auch bestanden hat. JEDER erhält eine in der drinsteht ob Sie die Übungen bestanden haben oder nicht!!! Wer gar keine bis zum 14. November erhalten hat, ggf. dann bei mir melden) Sie brauchen sich nicht extra für die Prüfung anmelden!! ProPra Ws 16/17 34

35 Praktische Prüfung / Ablauf Durchführung in H-D 2202 Sie benötigen für die Prüfung Ihre Benutzerkennung (g-kennung) für die Laborrechner!!!! Login zum Prüfungssystem erfolgt über Ihre Matrikelnummer Studierendenausweis und Lichtbildausweis mitbringen zwecks Anwesenheitskontrolle Sie haben dann 45 Minuten Zeit Keine Hilfsmittel erlaubt ProPra WS 16/17 35

36 E-Prüfungssystem Demo-Prüfung unter : Freitext-/Essay Aufgabentyp für Programmieraufgaben ProPra WS 16/17 36

37 E-Prüfung 2-3 Wissensfragen aus dem Vorlesungsteil Multiple- Choice / Lückentext Ca. 3-4 kleinere Programmieraufgaben Geben Sie nur den Quelltext an der gefordert ist! Sie müssen NICHT das gesamte Java-Programm hinschreiben sondern nur das was in der Aufgabenstellung gefordert ist! i.d.r. maximal Codezeilen pro Aufgabe ProPra WS 16/17 37

38 E-Prüfung Ablauf Sie setzen sich an einen freien PC-Arbeitsplatz in H-D 2202 und warten auf die Anweisungen der Aufsichtsperson Aufsicht gibt nochmal kurze Einführung in die Bedienung des Prüfungssystem Anmeldung am Rechner mit Ihrer g-kennung!!! Login über Ihre Matrikelnummer und die Bearbeitungszeit startet Ihre Angaben werden mehrmals pro Minute automatisch gespeichert. Wenn es technische Probleme geben sollte bitte sofort melden! ProPra WS 16/17 38

39 Bewertung der prakt. Prüfung Zum Bestehen reichen >= 50% der Punkte Programmieraufgaben machen mehr als 50% der Punkte aus! Programmieraufgaben werden zwar auch auf Syntax bewertet, aber kleinere Fehler wie z.b. fehlendes Semikolon werden ignoriert. ProPra WS 16/17 44

40 Grundsätzlich gilt Alles was in der Vorlesung angesprochen wurde, sowie alles was in den Übungen behandelt wurde, ist relevant für die Prüfung. ProPra WS 16/17 45

41 Ab heute gibt es dann keine Vorlesung mehr!! Prakt. Prüfung am 15. November ab h Ausgabe Projekt 1: Genauer Termin wird per bekannt gegeben. ( ab Uhr, Dauer 15 min.) Anmeldung für SpezialProPra: ab per an mich. Viel Erfolg bei der Prüfung! ProPra WS 16/17 46