Ekbert Hering. Software-Engineering

Transkript

1 Ekbert Hering Software-Engineering

2 Aus dem Programm Informationstechnik Digitale Datenverarbeitung fiir das technische Studium H. Schumny Signaliibertragung H. Schumny Datenfemiibertragung P. Welzel Datenkommunikation D. Conrads PC Praxis H. Schumny LAN Lokale PC5Netzwerke H. Schumny (Hrsg.) ProzeBrechner5Strukturen W. Motsch Assemblerprogrammierung mit dem M K. Kief Rechnerstrukturen und Rechnerarchitekturen B. Bundschuh und P. Sokolowsky Einfuhrung in die Methode des Jackson-Structured Programming K. Kilberth '---- Vieweg '

3 Ekbert Hering Software-Engineering 2., verbesserte und vollig neu bearbeitete Auflage Mit 142 Bildem und 25 Dbungsaufgaben mit Losungen Herausgegeben von Harald Schumy Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH

4 CIP-Titelaufnähme der Deutschen Bibliothek Hering, Ekbert: Software engineering/ekbert Hering. Hrsg. von Harald Schumny. 2., verb. u. völlig neubearb. Aufl. Braunschweig; Wiesbaden: Vieweg, 1989 (Viewegs Fachbücher der Technik) ISBN Das in diesem Buch enthaltene Programm-Material ist mit keiner Verpflichtung oder Garantie irgendeiner Art verbunden. Der Autor übernimmt infolgedessen keine Verantwortung und wird keine daraus folgende oder sonstige Haftung übernehmen, die auf irgendeine Art aus der Benutzung dieses Programm-Materials oder Teilen davon entsteht. 1. Auflage Nachdruck Nachdruck Nachdruck , verbesserte und völlig neu bearbeitete Auflage Alle Rechte vorbehalten Springer Fachmedien Wiesbaden, 1989 Ursprünglich erschienen bei Friedt Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbh, Braunschweig in 1989 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechdich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grnezen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Obersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Umschlaggestaltung: Hanswerner Klein, Leverkusen Satz: Vieweg, Braunschweig ISBN DOI / ISBN (ebook)

5 v Vorwort zur zweiten Auflage Wenn ein Buch iiber Software-Engineering sich trotz des rapiden Wandels der Erkenntnisse in diesem jungen Gebiet, der schnellen Weiterentwicklung der Methoden und einer Vielzahl in zwischen erschienener Biicher zum Thema Software-Engineering fiinf Jahre lang grober Beliebtheit erfreut, dann ist das ein Zeichen dafiir, dab unsere Leser dankbar waren, die Methoden einfach und klar beschrieben zu erhalten, urn sie an ausgewahlten Beispielen nachhvollziehen zu kannen. Dem Leser, der sich in die eine oder andere Methode griindlicher einarbeiten wollte, bot die angegebene Literatur dazu die Maglichkeit. Gerne haben Autor, Herausgeber und Verlag den Wunsch ihrer Leser erfiillt, dieses Werk griindlich zu iiberarbeiten, ohne an Klarheit einzubiiben. Deshalb haben wir das Schema der Beschreibung der Methoden beibehalten und die Literaturhinweise auf den aktuellen Stand gebracht. Bei der Auswahl der Methoden haben wir uns auf diejenigen beschrankt, die auch als rechnergestiitzte Software-Entwicklungswerkzeuge eingesetzt werden. 1m einzelnen handelt es sich urn folgende Methoden: Hierarchische Funktionsgliederung Entscheidungstabelle nach DIN Programmablaufplan nach DIN Struktogramm nach DIN und Pseudocode Datenstrukturen und DatenfluBplan nach DIN SA und SADT Jackson Strukturierte Programmierung Petri-Netze Neu hinzugekommen sind eine ausfiihrliche Beschreibung der Datenstrukturen (Kapitel 6), die Methode SA/SADT (Kapitel 8) sowie im Kapitel 7 eine ausfiihrliche Darlegung der prinzipieller Vorgehensweise zur Programmerstellung. Dies schien uns erst sinnvoil, nachdem einige wichtige Methoden der Programmerstellung und des Entwerferns von Datenstrukturen behandelt waren. Auf eine Bewertung der einzelnen Methoden haben wir ebenso wenig verzichtet wie auf die Vorstellung von Verfahren zur Aufwandschatzung und Projektmanagement. AIle Kapitel wurden den neuesten Erkenntnissen entsprechend umgestaltet, das Glossar wurde verbessert und erweitert, so dab die zweite Auflage - von wenigen Ausnahmen abgesehen - ein neues Buch darstellt. Zu danken hat der Verfasser allen seinen zahlreichen Teilnehmern der Technischen Akademie Aalen, die im Seminar iiber Software Engineering kritische Zuharer waren, sowie seinem Kollegen Prof. Dr. D. Schaffler, dessen Vorschlage zu wesentlichen Verbesserungen beitrugen. Unterstiitzt wurde der Autor wieder von Mitarbeitern einer Reihe namhafter Software-Hauser, die ihm Vorlagen fur die rechnerunterstiitzte Software Erstellung lieferten. Es sind dies: D. Dyllong und H. Stevens (PSI), W. Mauelshagen (mbp), P. Barski (AiD), L. Fornasiero und U. Zindler (SCS), C. Kapteina (ExperTeam) und K. H. Herrmann (Softlab). Mage dieses Buch in der zweiten Auflage fiir die berufsmabigen Software-Entwickler, fiir die Mitarbeiter in den Fach- und DV-Abteilungen, den Lehrenden und Lernenden sowie dem Heer der Hobbyprogrammierer Ansatze geben, dab sie ihre Aufgaben noch effizienter und qualitatsorientierter zum Wohle der Anwender erfiillen kannen. Heubach, Januar 1989 Ekbert Hering

6 VI Inhaltsverzeichnis 1 Einfiihrung Das Wesen von Software Anforderungen an Software Benutzerakzeptanz Ausbaufiihigkeit Notwendigkeit einer systematischen Entwicklung von Software durch Software-Engineering Wirtschaftliche Bedeutung von Software im Vergleich zur Hardware " Das Dilemma der Software-Herstellung Aufgaben des Software-Engineering Prinzipien, Methoden und Instrumente des Software-Engineering Prinzipien des Software-Engineering Methoden und Instrumente des Software-Engineering Hierarchische Funktionsgliederung Beschreibung der Methode Verwendete Symbole Vorgehensweise Beispiel Vor- und Nachteile Vorteile Nachteile Obungsaufgaben Entscheidungstabelle nach DIN Beschreibung der Methode Verwendete Symbole Vorgehensweise Beispiele Beispiel aus dem tiiglichen Leben: Verkehrsverhalten an einer Kreuzung mit Ampelregelung Verarbeitung von MeBwerten Steuerung einer Waschmaschine Vor- und Nachteile Vorteile Nachteile Obungsaufgaben Programmablaufplan nach DIN Beschreibung der Methode Verwendete Symbole (DIN 66001) Vorgehensweise... 22

7 Inhaltsverzeichnis VII 4.4 Beispiele Verarbeiten von MeBwerten nach Beispiel Sortieren von beliebig vielen Zahlen Priifen von Dreiecken auf Rechtwinkligkeit nach Aufgabe Vor- und Nachteile Vorteile Nachteile 'Obungsaufgaben Struktogramme nach NassiiShneiderman (DIN 66261) und Pseudocode Beschreibung der Methode Strukturierte Programmierung Beschrankung der Strukturblocke Prinzip der Zweipoligkeit Verwendete Symbole und elementare Strukturblocke im Struktogramm und im Pseudocode Vorgehensweise Beispiele Verarbeiten von MeBwerten nach Beispiel Sortieren beliebig vieler Zahlen nach Beispiel Priifen von Dreiecken auf Rechtwinkligkeit nach Beispiel Vor- und Nachteile Vorteile Nachteile 'Obungsaufgaben Datenstrukturen und DatenfluBplan nach DIN Datenstrukturen Entwerfen stabiler Datenstrukturen Datenfelder und ihre Beziehungen Assoziationen zwischen den Datenfeldern Datengruppen Schlfissel Kanonische Datenstrukturen Organisation von Datenstrukturen DatenfluBplan nach DIN Beschreibung der Methode Verwendete Symbole (DIN 66001) Vorgehensweise Beispiele Erstellen eines Auftragsbandes Rechnungsschreibung nach Beispiel Abwickeln des Zahlungsverkehrs fiber ein Girokonto Vor- und Nachteile Vorteile Nachteile 'Obungsaufgaben... 55

8 VIII Inhaltsverzeichnis 7 Prinzipielles Vorgehen zur Software-Erstellung Problemanalyse und Anforderungs-Definition Hierarchische Gliederung der Funktionselemente Beschreibung der Funktionselemente Festlegen der Testfalle Entwurf Arten von Moduln Beziehung zwischen Programm-Moduln und Dateien (cross-reference) Implementierung Test Installation SA (Structured Analysis) und SADT (Structured Analysis and Design Technique) Beschreibung der Methode Verwendete Symbole Vorgehensweise Aufstellen des Aktivitatenmodells Aufstellen des Datenmodells Vergleich der beiden Modelle Zusammenstellung zusatzlicher Informationen Beispiel Vor- und Nachteile Vorteile Nachteile Obungsaufgaben Jackson Strukturierte Programmierung OSP) Beschreibung der Methode Verwendete Symbole Vorgehensweise Beispiele Lieferscheinbeschreibung mit Vollstandigkeitskontrolle ,2 Rechnungserstellung nach Beispiel Vor- und Nachteile Vorteile Nachteile Obungsaufgaben Petri-Netze Beschreibung der Methode Arten von Petri-Netzen Kanal-Instanzen-Netz Bedingungs-Ereignis-Netz Stellen-Transitions-Netz Pradikat-Transitions-Netz Vorgehensweise

9 Inhaltsverzeichnis IX 10.4 Beispiele Bearbeiten einer Bestellung Darstellung einer Blockierung am Beispiel des Hauptmann-von Kopenick-Problems Echtzeitproblem eines Megverfahrens Entwurf von Kontroll-Datenflug-Netzen Vor- und Nachteile Vorteile Nachteile Ubungsaufgaben Bewertung der Methoden zur Software-Erstellung Bewertung nach allgemeinen Gesichtspunkten Problemstrukturen Unterstiitzung in den Phasen des Software-Lebenszyklus Rechnerunterstiitzte Software-Herstellung (Software-Tools) Hierarchische Funktions-Gliederung mit BOlE (PSI) Entscheidungstabellen mit LlBELLE (mbp) Pseudocode und Struktogramm mit X-Tools (AiD) DatenfluBplan mit Excelerator (AiD) SADT mit PRADOS (SCS) Jackson Strukturierte Programmierung mit Jackson Tools (ExperTeam) Petri-Netze mit PES (Siemens) und NET (PSI) Verdeutlichen von Hierarchien und Netzen durch Diagonaldarstellungen (AURUM von SIEMENS) Projekt-Management mit MAESTRO (softlab) Aufwandschitzung und Projektfiihrung Aufwandschatzung Analogie- und Phasenprozentsatz-Verfahren Codierzeilen-Verfahren Sonstige Verfahren Planung, Steuerung und Uberwachung des Software- Erstellungsprozesses mit Hilfe der Netzplantechnik Beschreibung der Methode der Netzplantechnik (DIN 69900) Beispiel eines Software-Entwicklungsprojektes mit Hilfe des rechnergestiitzten Netzplanmodells SINET Glossar 139 Literaturverzeichnis Losungen zu den Obungsaufgaben 143 Sachwortverzeichnis