Tutorium 06: Klausurvorbereitung

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1 Tutorium 06: Klausurvorbereitung Softwaretechnik im SS 2011, Tutorium 17 Christian Jülg 14. Juli 2011 CHAIR FOR SOFTWARE DESIGN AND QUALITY KIT Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft

2 Was machen wir heute? 1 Rückblick 2 Klausurvorbereitung Parallelisierung Singleton Prozessmodelle Kontrollflussorientierte Testverfahren 3 inoffizielle Probeklausur Christian Jülg Tutorium Juli /31

3 Rückblick ÜB6 Aufgabe 1 - Kontrollflussorientiertes Testen kommt oft in der Klausur vor relativ leicht verdiente Punkte! Christian Jülg Tutorium Juli /31

4 Rückblick ÜB6 Aufgabe 1 - Kontrollflussorientiertes Testen kommt oft in der Klausur vor relativ leicht verdiente Punkte! Christian Jülg Tutorium Juli /31

5 Rückblick Blatt 6 Aufgabe 2 -Gebietszerlegung und Synchronisation b) falls eine ähnliche Aufgabe in der Klausur vorkommt - versucht schnell eine Lösung zu finden wenn ihr nicht schnell eine findet, macht besser andere Aufgaben zuerst wichtig: wait() kann auch grundlos enden, daher sollte wait() immer in einer Schleife stehen Christian Jülg Tutorium Juli /31

9 Rückblick Blatt 6 Aufgabe 3 - Parallelisierung Auch Parallelisierung kann in der Klausur vorkommen merkt euch insbesondere die parallelen Entwurfsmuster und die wichtigsten Java Konstrukte Christian Jülg Tutorium Juli /31

10 Rückblick Blatt 6 Aufgabe 3 - Parallelisierung Auch Parallelisierung kann in der Klausur vorkommen merkt euch insbesondere die parallelen Entwurfsmuster und die wichtigsten Java Konstrukte Christian Jülg Tutorium Juli /31

11 Wahr oder falsch? Software unterliegt keinem Verschleiß. Synchronisiere und Stabilisiere erzielt die Effektivität durch kurze Entwicklungsphasen. Kontrollflussorientierte Tests gehören zu den statischen Testverfahren. Bei der testgetriebenen Entwicklung dienen die Tests unter anderem zur Schnittstellendefinition Im Prozessmodell Prototyp wird der Prototyp iterativ entwickelt und nach der Testphase produktiv eingesetzt und gewartet Die Signatur einer Methode besteht aus dem Methodennamen und dem Rückgabetyp Christian Jülg Tutorium Juli /31

18 Matrix-Matrix-Multiplikation Varianten Es gibt viele Möglichkeiten, um C = AxB zu berechnen klassisch bzw. ijk-algorithmus ikj- oder kij-reihenfolge Systolisch Cannon-Algorithmus Christian Jülg Tutorium Juli /31

19 Matrix-Matrix-Multiplikation klassisch Problem: cache-unfreundlich Christian Jülg Tutorium Juli /31

20 Matrix-Matrix-Multiplikation Quellcode zu ijk public i n t [ ] [ ] m a t r i x M u l t ( i n t [ ] [ ] a, i n t [ ] [ ] b ) { f i n a l i n t N = a. length ; i n t [ ] [ ] c = new i n t [N ] [ N ] ; } for ( i n t i = 0; i < N; i ++) { for ( i n t j = 0; j < N; j ++) { for ( i n t k = 0; k < N; k++) { c [ i ] [ j ] += a [ i ] [ k ] b [ k ] [ j ] ; } } } return c ; Christian Jülg Tutorium Juli /31

21 Matrix-Matrix-Multiplikation Quellcode zu ikj durch Neuordnung der Schleifen wird ein Operand schleifeninvariant for ( i =0; i < N; i ++) for ( k =0; k < N; k++) for ( j =0; j < N; j ++) c [ i ] [ j ] += a [ i ] [ k ] b [ k ] [ j ] ; der invariante Teil muss nur einmal berechnet werden for ( i =0; i < N; i ++) for ( k =0; k < N; k++) { r = a [ i ] [ k ] ; for ( j =0; j < N; j ++) c [ i ] [ j ] += r b [ k ] [ j ] ; } Christian Jülg Tutorium Juli /31

24 Matrix-Matrix-Multiplikation ikj-algorithmus cache-freundlich weniger parallelisierbar als ijk - weshalb? Christian Jülg Tutorium Juli /31

25 Matrix-Matrix-Multiplikation ikj-algorithmus cache-freundlich weniger parallelisierbar als ijk - weshalb? Christian Jülg Tutorium Juli /31

26 Matrix-Matrix-Multiplikation ikj-algorithmus cache-freundlich weniger parallelisierbar als ijk - weshalb? es können nur noch die N Iterationen der äußeren Schleife parallel ohne Synchronisation für C bearbeitet werden Christian Jülg Tutorium Juli /31

27 Klausur A3 b) Ergänzen Sie den folgenden Quelltext der Klasse Singleton, so dass sie das Entwurfsmuster Einzelstück implementiert. Zudem soll Ihre Implementierung für die mehrfädige Ausführung geeignet sein. Verwenden Sie korrekte Java-Syntax. (3 P) / Implementiert ein f u e r mehrfaedige Programme geeignetes Einzelstueck / public class Singleton { } Christian Jülg Tutorium Juli /31

28 Klausur A3 b) Lösung public class Singleton { / / I n s t a n z v a r i a b l e Einzelstuecks private s t a t i c Singleton i n s t a n z = null ; / / Default Konstruktor p r i v a t d e k l a r i e r e n private Singleton ( ) {} } / / S t a t i s c h e Methode, die die Instanz zurueckgibt public s t a t i c synchronized Singleton getinstance ( ) { i f ( i n s t a n z == null ) { i n s t a n z = new Singleton ( ) ; } return i n s t a n z ; Christian Jülg Tutorium Juli /31

29 Prozessmodelle Aufgabe 1 (2,5P) Nennen Sie 5 aus der Vorlesung bekannte Prozessmodelle zur Softwareentwicklung. Christian Jülg Tutorium Juli /31

30 Prozessmodelle Aufgabe 1 (2,5P) Nennen Sie 5 aus der Vorlesung bekannte Prozessmodelle zur Softwareentwicklung. Programmieren durch Probieren Wasserfallmodell V-Modell Prototypenmodell Iteratives Modell Synchronisiere und Stabilisiere Agile Methoden (spez. Extreme Programming) Christian Jülg Tutorium Juli /31

31 Prozessmodelle Programmieren durch Probieren (Trial and Error) pro contra einfach schnell, ohne nutzlose Dokumentation mangelnde Aufgabenerfüllung, da keine Anforderungsanalyse kostspielige Wartung Teamarbeit nicht vorgesehen Christian Jülg Tutorium Juli /31

32 Prozessmodelle Wasserfallmodell sequentiell durch alle Phasen durch pro einfach contra keine Phasenübergreifende Rückkopplung schwer Parallelisierbar zwingt Benutzer alles am Anfang zu verstehen Christian Jülg Tutorium Juli /31

33 Prozessmodelle V-Modell XT Allgemein keine Reihenfolge bzw keine Phasengrenzen definiert stattdessen Rollen Produktzustände in Bearbeitung vorgelegt fertig gestellt Christian Jülg Tutorium Juli /31

34 Prozessmodelle V-Modell Streng genommen KEIN Prozessmodell, sondern Zuordnung von Artefakten Christian Jülg Tutorium Juli /31

35 Prozessmodelle Prototypen-Modell WICHTIG pro Prototypen Wegwerfen Test of Concept stärkt Arbeitsmoral stärkt Vertrauen zwischen Kunden und Entwickler Iteratives Modell Erweiterung der Prototypenidee, ohne Wegwerfen gleiche Vor und Nachteile wie bei Prototypen Definierte Planung und Analysephase (im Vergleich zu Trial and Error) Christian Jülg Tutorium Juli /31

36 Prozessmodelle Synchronisiere und Stabilisiere (Microsoft) Ansatz organisiere die vielen Entwickler in kleine Teams - Freiheit für eigene Ideen/Entwürfe 3 Phasen Aber: Synchronisiere regelmäßig (nächtlich) Und Stabilisiere regelmäßig (Meilensteine, 3 Mon.) Planungsphase Entwicklungsphase Stabilisierungsphase Christian Jülg Tutorium Juli /31

37 Prozessmodelle Synchronisiere und Stabilisiere (Microsoft) II pro kurze Produkzyklen Priorisierung nach Funktionen Natürliche Modularisierung nach Funktionen Fortschritt auch ohne vollständige Spezifikation möglich Viele Entwickler arbeiten in kleinen Teams und damit genau so effektiv wie wenige Rückmeldungen können frühzeitig einfließen Christian Jülg Tutorium Juli /31

38 Prozessmodelle Synchronisiere und Stabilisiere (Microsoft) III contra Ungeeignet für manche Art von Software Architekturprobleme, mangelhafte Fehlertoleranz, Echtzeitfähigkeit Mündliche Arbeitsweise: ad-hoc-prozesse in jedem Team, kein Lernen über Teamgrenzen Alle 18 Monate sind 50 Prozent des Codes überarbeitet worden Christian Jülg Tutorium Juli /31

39 Kontrollflussorientierte Testverfahren Christian Jülg Tutorium Juli /31

40 Klausur A2 a) Lösung Christian Jülg Tutorium Juli /31

41 Bedingungs-Überdeckungen Christian Jülg Tutorium Juli /31

42 Klausur A2 b) Christian Jülg Tutorium Juli /31

43 Klausur A2 b) Lösung Christian Jülg Tutorium Juli /31

44 Aufwandsabschätzung Aufgabe 2 (2P) Nennen Sie 2 aus der Vorlesung bekannte Basismethoden der Aufwandsschätzung und erklären Sie eine davon kurz. Christian Jülg Tutorium Juli /31

45 Aufwandsabschätzung Aufgabe 2 (2P) Nennen Sie 2 aus der Vorlesung bekannte Basismethoden der Aufwandsschätzung und erklären Sie eine davon kurz. Analogiemethode Relationsmethode Multiplikatormethode Phasenaufteilung Christian Jülg Tutorium Juli /31

46 Testen Aufgabe 2 (3P) Nennen Sie die 3 aus der Vorlesung bekannten Arten von Testhelfern und erklären Sie diese jeweils in einem Satz. Christian Jülg Tutorium Juli /31

47 Testen Aufgabe 2 (3P) Nennen Sie die 3 aus der Vorlesung bekannten Arten von Testhelfern und erklären Sie diese jeweils in einem Satz. Stummel (stub) Attrappe (dummy): Nachahmung (mock): Christian Jülg Tutorium Juli /31

48 Testen Aufgabe 2 (3P) Nennen Sie die 3 aus der Vorlesung bekannten Arten von Testhelfern und erklären Sie diese jeweils in einem Satz. Stummel (stub) Rudimentär implementierte Methode als Teil der Software. Dient als Platzhalter für noch nicht umgesetzte Funktionalität. Attrappe (dummy): Nachahmung (mock): Christian Jülg Tutorium Juli /31

49 Testen Aufgabe 2 (3P) Nennen Sie die 3 aus der Vorlesung bekannten Arten von Testhelfern und erklären Sie diese jeweils in einem Satz. Stummel (stub) Rudimentär implementierte Methode als Teil der Software. Dient als Platzhalter für noch nicht umgesetzte Funktionalität. Attrappe (dummy): Simuliert die Implementierung zu Testzwecken Nachahmung (mock): Christian Jülg Tutorium Juli /31

50 Testen Aufgabe 2 (3P) Nennen Sie die 3 aus der Vorlesung bekannten Arten von Testhelfern und erklären Sie diese jeweils in einem Satz. Stummel (stub) Rudimentär implementierte Methode als Teil der Software. Dient als Platzhalter für noch nicht umgesetzte Funktionalität. Attrappe (dummy): Simuliert die Implementierung zu Testzwecken Nachahmung (mock): Attrappe mit zusätzlicher Funktionalität, wie bspw. das Einstellen der Reaktion der Nachahmung auf bestimmte Eingaben oder das Überprüfen des Verhaltens des Klienten. Christian Jülg Tutorium Juli /31

51 inoffizielle Probeklausur Ablauf Zeit: Uhr Ort: Audimax die Tutoren korrigieren die Probeklausuren Rückgabe in der gleichen Woche, voraussichtlich Donnerstag den Uhr, R-120 (wie immer) die Probeklausur wird von Tutoren ausgerichtet, es gibt keinen Zusammenhang mit der offizellen Klausur! Anmeldung damit wir genügend Kopien drucken können, bitte anmelden damit die Probeklausur euch hilft, müsst ihr schon vorher mit der Klausurvorbereitung anfangen Christian Jülg Tutorium Juli /31

57 Bis zum nächsten Mal Christian Jülg Tutorium Juli /31