Effektive Software- Architekturen

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1 Gemot Starke Effektive Software- Architekturen Ein praktischer Leitfaden 4., aktualisierte und erweiterte Auflage HANSER

2 Inhalt Vorwort Vorwort zur vierten Auflage XIII XIV 1 Einleitung Software-Architekten Effektiv, agil und pragmatisch Wer sollte dieses Buch lesen? Wegweiser durch das Buch Webseite zum Buch Weiterführende Literatur Danksagung 13 2 Architektur und Architekten Was ist Architektur? Die Aufgaben von Software-Architekten Wie entstehen Architekturen? In welchem Kontext steht Architektur? Weiterführende Literatur 34 3 Vorgehen bei der Architekturentwicklung Informationen sammeln Systemidee entwickeln Was sind Einflussfaktoren und Randbedingungen? Einflussfaktoren finden Risiken identifizieren Qualität explizit beschreiben Qualitätsmerkmale von Software-Systemen Szenarien konkretisieren Qualität Lösungsstrategien entwickeln Strategien gegen organisatorische Risiken Strategien für hohe Performance 70

3 3.7.3 Strategien für Anpassbarkeit und Flexibilität Strategien für hohe Verfügbarkeit Weiterführende Literatur 75 4 Architektursichten zur Kommunikation und Dokumentation Architekten müssen kommunizieren und dokumentieren Sichten Sichten in der Software-Architektur Vier Arten von Sichten Entwurf der Sichten Kontextabgrenzung Elemente der Kontextabgrenzung Notation der Kontextabgrenzung Entwurf der Kontextabgrenzung Bausteinsicht Elemente der Bausteinsicht Notation der Bausteinsicht Entwurf der Bausteinsicht Laufzeitsicht Elemente der Laufzeitsicht Notation der Laufzeitsicht Entwurf der Laufzeitsicht Verteilungssicht Elemente der Verteilungssicht Notation der Verteilungssicht Entwurf der Verteilungssicht Dokumentation von Schnittstellen Datensicht Typische Architekturdokumente Zentrale Architekturbeschreibung Architekturüberblick Dokumentationsübersicht Obersichtspräsentation der Architektur Architekturtapete Effektive Architekturdokumentation Anforderungen an Architekturdokumentation Regeln für gute Architekturdokumentation Andere Ansätze zur Architekturdokumentation TOGAF xadl (Extendable Architecture Description Language) Weiterführende Literatur UML 2 für Architekten Die Diagrammarten der UML Die Bausteine von Architekturen Schnittstellen 128

4 5.4 Die Bausteinsicht Die Verteilungssicht Die Laufzeitsicht Darum UML Weiterführende Literatur Strukturentwurf, Architektur- und Designmuster Von der Idee zur Struktur Komplexität beherrschen Zerlegen - aber wie? Fachmodelle als Basis der Entwürfe Die Fachdomäne strukturieren Architekturmuster Schichten (Layer) Pipes & Filter Weitere Architekturmuster Heuristiken zum Entwurf Das So-einfach-wie-möglich-Prinzip Entwerfen Sie nach Verantwortlichkeiten Konzentrieren Sie sich auf Schnittstellen Berücksichtigen Sie Fehler Optimieren von Abhängigkeiten Streben Sie nach loser Kopplung HoheKohäsion Offen für Erweiterungen, geschlossen für Änderungen Abhängigkeit nur von Abstraktionen Abtrennung von Schnittstellen Zyklische Abhängigkeiten vermeiden Liskov-Substitutionsprinzip(LSP) Dependency Injection (DI) Entwurfsmuster Entwurf mit Mustern Adapter Beobachter (Observer) Dekorierer (Decorator) Stellvertreter (Proxy) Fassade Zustand (State) Entwurf, Test, Qualitätssicherung Weiterführende Literatur Technische Konzepte und typische Architekturaspekte Persistenz Motivation Typische Probleme Architekturmuster Persistenzschicht" 193

5 7.1.4 Weitere Themen zu Persistenz Zusammenhang mit anderen Aspekten Weiterführende Literatur Geschäftsregeln Motivation Funktionsweise von Regelmaschinen Kriterien pro & kontra Regelmaschinen Mögliche Probleme Weiterführende Literatur Integration Motivation Typische Probleme Lösungskonzepte Entwurfsmuster zur Integration Konsequenzen und Risiken Zusammenhang mit anderen Aspekten Weiterführende Literatur Verteilung Motivation Typische Probleme Lösungskonzept Konsequenzen und Risiken Zusammenhang mit anderen Aspekten Weiterführende Literatur Kommunikation Motivation Entscheidungsalternativen Grundbegriffe der Kommunikation Weiterführende Literatur Ablaufsteuerung grafischer Oberflächen Model-View-Controller (MVC) Weiterführende Literatur Ergonomie grafischer Oberflächen Arbeitsmetaphern Interaktionsstile Ergonomische Gestaltung Heuristiken zur GUI-Gestaltung Weiterführende Literatur Internationalisierung Globale Märkte erfordern neue Prozesse Dimensionen der Internationalisierung Lösungskonzepte Weiterführende Literatur Workflow-Management: Ablaufsteuerang im Großen Zweck der Ablaufsteuerang Lösungsansätze 277

6 7.9.3 Integration von Workflow-Systemen Mächtigkeit von WMS Weiterführende Literatur Sicherheit Motivation Typische Probleme Sicherheitsziele Lösungskonzepte Zusammenhang mit anderen Aspekten Weiterführende Literatur Protokollierung Typische Probleme Lösungskonzept Zusammenhang mit anderen Aspekten Weiterführende Literatur Ausnahme- und Fehlerbehandlung Motivation Fehlerkategorien schaffen Klarheit Muster zur Fehlerbehandlung Mögliche Probleme Zusammenhang mit anderen Aspekten Weiterführende Literatur Model Driven Architecture (MDA) Architekten entwickeln Generierungsvorlagen Modellierung Modellbasiert entwickeln Weiterführende Literatur Bewertung von Software-Architekturen Was Sie an Architekturen bewerten können Vorgehen bei der Bewertung Weiterführende Literatur Service-Orientierte Architektur (SOA) Was ist SOA? So funktionieren Services Was gehört (noch) zu SOA? SOA und Software-Architektur Weiterführende Literatur Enterprise-IT-Architektur Wozu Architekturebenen? Aufgaben von Enterprise-Architekten Management der Infrastrukturkosten Management des IS-Portfolios 344

7 Definition von Referenzarchitekturen Weitere Aufgaben Weiterführende Literatur 350 Beispiele von Software-Architekturen Beispiel: Datenmigration im Finanzwesen Einführung und Ziele Fachliche Aufgabenstellung Architekturziele Stakeholder Einflussfaktoren und Randbedingungen Technische Einflussfaktoren und Randbedingungen Organisatorische Einflussfaktoren Konventionen Kontextabgrenzung Bausteinsicht M&M Bausteinsicht Level Migration Controller VSAM Reader Segmentizer Migrationsdatenbank Packager Rule Processor (und Packager) Target System-Adapter Migrierte Kontodaten in Zieldatenbank Bausteinsicht Level VSAM-Reader Whitebox Rule Processor Whitebox Laufzeitsicht Verteilungssicht Typische Strukturen und Muster Technische Konzepte Persistenz Ablaufsteuerung Ausnahme- und Fehlerbehandlung Transaktionsbehandlung Geschäftsregel und Validierung Kommunikation und Integration Entwurfsentscheidungen Szenarien zur Architekturbewertung Projektaspekte Glossar und Referenzen 370

8 Inhalt 12.2 Beispiel: Kampagnenmanagement im CRM Einführung und Ziele Fachliche Aufgabenstellung Einsatz von MaMa für Vertrags- und Tarifänderangen bei Telekommunikationsunternehmen Konfiguration einer Kampagne Architekturziele Stakeholder Einflussfaktoren und Randbedingungen Technische Einflussfaktoren Organisatorische Einflussfaktoren Kontextabgrenzung Allgemeiner fachlicher (logischer) Kontext Spezielle Kontextabgrenzung der Mobilfunk-Kampagne Verteilungskontext: MaMa als Basis einer Produktfamilie Bausteinsicht MaMa-Bausteinsicht Level Input Campaign Process Control Campaign Data Management Configuration Output Reporting sowie Operations Monitoring MaMa-Bausteinsicht Level Whiteboxsicht Baustein Input", Level Whitebox Campaign Process Control, Level MaMa Bausteinsicht Level Whiteboxsicht Baustein Receiver", Level Laufzeitsicht Szenario: Schematischer Input von Daten Szenario: Import einer CSV-Datei Verteilungssicht Typische Strukturen und Muster Technische Konzepte Ablaufsteuerung Produktfamilie, Persistenz und Generierung Geschäftsregeln Ausnahme- und Fehlerbehandlung Entwurfsentscheidungen Kein CRM-Werkzeug Kein ETL-Werkzeug Szenarien zur Architekturbewertung Projektaspekte Risiken und offene Punkte 399 m

9 12 Glossar und Referenzen 400 Referenzen isaqb Curriculum Standardisierter Lehrplan für Software-Architekten Können, Wissen und Verstehen Voraussetzungen und Abgrenzungen Struktur des isaqb-lehrplans 406 I. Grundbegriffe von Software-Architekturen 407 II. Beschreibung und Kommunikation von Software-Architekturen 408 III. Entwicklung von Software-Architekturen 409 IV. Software-Architekturen und Qualität 410 V. Werkzeuge für Software-Architekten 411 VI. Beispiele von Software-Achitekturen Zertifizierung nach dem isaqb-lehrplan Nachwort: Architektonien In sechs Stationen um die (IT-)Welt Ratschläge aus dem architektonischen Manifest Literatur 423 Register 431