4. Detailaufgaben im Entwicklungsprozess

Question 1

Was ist Requirements Engineering?

Answer 1

Der Prozess zur systematischen Erhebung, Verwaltung und Umsetzung von Anforderungen über deren gesamten Lebenszyklus hinweg. Unklare Anforderungen sind ein häufiger Scheitergrund für Softwareprojekte.

Question 2

Welche Phasen umfasst Requirements Engineering?

Answer 2

Elicitation: Sammeln von Anforderungen von Stakeholdern durch Templates, Formulare, Interviews, Workshops.

Specification: Dokumentation der Anforderungen in klarer und präziser Sprache, oft mit Modellen wie UML oder SysML - in Form von Listen, Use Cases, User Stories.

Validation: Überprüfung, ob die Anforderungen korrekt und vollständig sind.

Management: Kontinuierliche Verwaltung und Aktualisierung der Anforderungen, sowie Versionisierung und Dokumentation während des gesamten Projektlebens.

Question 3

Anforderungsermittlung - Wasserallmodell vs. Agile Methoden

Answer 3

Wasserfallmodell: Strebt eine vollständige Dokumentation aller Anforderungen vor Projektbeginn an.

Agile Methoden: Erfassen relevante Anforderungen in ausreichendem Detailgrad, um eine Lösung entwickeln zu können.

Question 4

Welche Kategorien von Anforderungen gibt es?

Answer 4

• Funktionale Anforderungen: Beschreiben was die Software tun soll, d. h., sie legen die spezifischen Verhaltensweisen, Aktionen oder Funktionen fest, die die Software erfüllen muss, wie z. B. das Berechnen eines Gesamtbetrags oder das Speichern von Daten.
• Nicht-funktionale Anforderungen: Beschreiben wie gut die Software ihre Aufgaben erfüllen soll, also die Qualitäts- und Leistungsaspekte, die über die reine Funktionalität hinausgehen. Dazu gehören z. B. Anforderungen an Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit, Benutzerfreundlichkeit sowie gesetzliche Vorgaben wie die Einhaltung der DSGVO.
• Projektanforderungen: Beziehen sich auf Zeit- und Kostenziele (z. B. Deadlines, Budgetgrenzen).

Question 5

Was ist eine User Story?

Answer 5

kurze, informelle Beschreibung einer Softwarefunktion aus der Perspektive des Endnutzers

Question 6

Was ist eine User Journey?

Answer 6

beschreibt den gesamten Weg, den ein Nutzer von der ersten Interaktion mit einem Produkt oder einer Dienstleistung bis zum Erreichen seines Ziels nimmt

Question 7

Was sind Software Design Patterns?

Answer 7

• Abstrakte Lösungsansätze für wiederkehrende Probleme, die eine Art Lösungsschablone bieten.
• Popularisiert durch die „Gang of Four“ in den 1990er-Jahren
• Beispiel: Das „Facade“-Pattern vereinfacht den Zugriff auf komplexe Klassenstrukturen durch eine vereinheitlichte Schnittstelle.

Question 8

Welche drei Kategorien von Software Design Patterns gibt es?

Answer 8

• Erzeugungsmuster (Creational Patterns): Beschreiben die Objekterzeugung.
• Strukturmuster (Structural Patterns): Definieren Beziehungen zwischen Klassen.
• Verhaltensmuster (Behavioral Patterns): Beschreiben das Verhalten der Software.

Question 9

Was ist ein Architekturmuster?

Answer 9

Muster auf höherer Abstraktionsebene, wie z. B. das Model View Controller (MVC) Muster, das die Software in Daten (Model), Benutzeroberfläche (View) und Steuerlogik (Controller) trennt. Ziel ist erhöhte Wiederverwendbarkeit und Anpassbarkeit.

Question 10

Was sind Software Design Frameworks?

Answer 10

• Bieten eine vorgefertigte Softwarearchitektur und Klassenstruktur, die der Entwickler für die konkrete Funktionserstellung nutzen kann.
• Ermöglichen die Einbettung spezifischer Funktionen in ein vorhandenes Gerüst und enthalten oft mehrere Design Patterns.

Question 11

Welche Vorteile und Nachteile bei Software Design Frameworks gibt es?

Answer 11

• Vorteil: Zeitsparend und kosteneffizient, da Basisfunktionen und Bibliotheken integriert sind.
• Nachteil: Reduzierte Flexibilität und mögliche Sicherheitslücken oder Fehler im Framework selbst.

Question 12

Welche Arten von Frameworks gibt es?

Answer 12

• Application Frameworks: Übergreifende Funktionen für eine Programmiersprache, z. B. Django (Python) oder Angular (JavaScript).
• Test-Frameworks: Bieten Testfunktionalitäten, z. B. JUnit (Java), und unterstützen den Testprozess.

Question 13

Was ist der Unterschied zwischen Patterns und Frameworks?

Answer 13

• Patterns bieten abstrahierte Lösungen
• Frameworks sind implementierte Strukturen, die mehrere Patterns enthalten
• Frameworks erleichtern die Entwicklung, aber Patterns bieten die konzeptionellen Grundlagen.

Question 14

Was ist eine integrierten Entwicklungsumgebung (IDE)?

Answer 14

Definition: Kombinieren verschiedene Entwicklungswerkzeuge in einer Umgebung.

Beispiele: Eclipse, Visual Studio, NetBeans.

Question 15

Typische Funktionen von IDEs

Answer 15

1. Texteditoren
2. Compiler/Interpreter
3. Debugger
4. Refactoring-Tools
5. Versionsverwaltungssysteme
6. Build Automation Tools
7. GUI-Builder
8. Codegeneratoren
9. Testautomatisierung

Question 16

Was sind Texteditoren?

Answer 16

Unterstützen das Schreiben und Anpassen von Quellcode und bieten Funktionen wie Syntaxhervorhebung, Codevervollständigung und automatische Einrückung.

Question 17

Was sind Compiler und Interpreter?

Answer 17

Übersetzen Quellcode in ausführbaren Maschinencode, entweder vorab (Compiler) oder zur Laufzeit (Interpreter).

Question 18

Was sind Debugger?

Answer 18

Werkzeuge zur Fehlersuche, die das Setzen von Breakpoints und die schrittweise Ausführung des Programms ermöglichen, um Fehler gezielt zu erkennen.

Question 19

Was sind Refactoring-Tools?

Answer 19

Unterstützen das Umstrukturieren von Code, um ihn übersichtlicher und besser wartbar zu machen, indem sie das automatische Umbenennen und Verschieben von Methoden und Klassen ermöglichen.

Question 20

Was sind Versionsverwaltungssysteme?

Answer 20

Speichern unterschiedliche Versionen des Quellcodes, ermöglichen die Wiederherstellung alter Stände und unterstützen die Zusammenarbeit im Team.

Question 21

Was sind Build Automation Tools?

Answer 21

Automatisieren den Erstellungsprozess (Build) von ausführbarer Software, um Fehler im Vergleich zu manuellen Builds zu reduzieren.

Question 22

Was sind GUI Builder?

Answer 22

Erleichtern das Erstellen grafischer Benutzeroberflächen durch Drag-and-Drop-Design, was die Entwicklung von Oberflächen schneller und intuitiver macht.

Question 23

Was sind Codegeneratoren?

Answer 23

Erstellen automatisch Quellcode aus formalen Modellen wie Ablaufdiagrammen und beschleunigen damit die Entwicklung.

Question 24

Was sind Testautomatisierungs-Tools?

Answer 24

Erstellen und führen Testfälle automatisch aus, um die Korrektheit der Software nach Änderungen zu überprüfen und Regressionstests durchzuführen.

Question 25

Was ist Qualitätskontrolle?

Answer 25

Sicherung der Softwarequalität nach der Implementierung durch geplante Testphasen, außer bei testgetriebener Entwicklung, wo Tests vor der Implementierung erfolgen.

Question 26

Welche Schritte gibt es im Testprozess?

Answer 26

1. Testplanung: Festlegung der Teststrategie, Ressourcen- und Zeitplanung.
2. Testdesign: Vorbereitung der Tests (Testdaten und Testumgebung).
3. Testspezifikation: Definition der Testfälle (Voraussetzungen, Eingaben, Ausgaben).
4. Testdurchführung: Durchführung der Testfälle, manuell oder automatisiert.
5. Testprotokollierung: Dokumentation und Vergleich von Soll- und Ist-Ergebnissen.
6. Testauswertung: Analyse und Ableitung weiterer Schritte.

Question 27

Testarten nach Zeitpunkt und Umfang?

Answer 27

• Modultests/Unittests: Überprüfen einzelner Module, meist durch den Entwickler und gut für Automatisierung geeignet.
• Integrationstests: Prüfen das Zusammenspiel der Module und Schnittstellen, entweder Bottom-Up oder Top-Down.
• Systemtests: Testen das gesamte System in einer realitätsnahen Umgebung, um sicherzustellen, dass funktionale und nicht-funktionale Anforderungen erfüllt sind.
• Abnahmetests (User Acceptance Tests, UAT): Vom Kunden durchgeführte Endabnahme, Grundlage für die Übergabe.

Question 28

Welche Testmethoden gibt es?

Answer 28

• Statische Tests: Code wird nicht ausgeführt, z. B. durch Code-Reviews.
• Dynamische Tests: Software wird tatsächlich ausgeführt, was die häufigsten Tests umfasst.
• White-Box-Tests: Prüfen den Code direkt, nützlich in frühen Testphasen (z. B. Modultests).
• Black-Box-Tests: Fokus auf die Funktionalität aus Nutzersicht, ohne Codeeinsicht (z. B. beim Abnahmetest).

Question 29

Welche spezielle Testarten gibt es?

Answer 29

• Stresstests: Testen das System unter maximaler Belastung, um Grenzen und mögliche Fehler bei Überlastung zu ermitteln.
• Regressionstests: Prüfen nach Änderungen, ob bestehende Funktionen unverändert und korrekt arbeiten.

Question 30

Funktionsorientierte Anforderungsbeschreibung

Answer 30

• Technisch präzise und detailliert beschrieben, was die Implementierung für den Entwickler erleichtert.
• Definiert genau, welche technischen Vorgänge auszuführen sind, z. B. bei Klick auf einen Button.
• Erhöht die Gefahr, dass bei der Spezifikation Details übersehen werden, da Kunden oft Schwierigkeiten haben, Anforderungen so detailliert zu formulieren.

Question 31

Anwenderorientierte Anforderungsbeschreibung (User Story)

Answer 31

• Kundenfreundlich und einfacher zu erstellen, da der Fokus auf der Nutzung durch den Anwender liegt.
• Beschreibt, was der Anwender erreichen möchte, ohne die technische Umsetzung vorzugeben.
• Lässt dem Entwickler Freiraum, wie die Funktionalität umgesetzt wird, was Flexibilität bietet, aber eventuell mehr Interpretationsaufwand erfordert.

Question 32

Für wen eignen sich Software Design Patterns?

Answer 32

Software Design Patterns eignen sich für erfahrene Entwickler, da die größte Herausforderung ist erstmal zu erkennen welches Pattern für das Problem gut geeignet ist.