Kapitel 4 - Entwurf Flashcards
1
Q
Definition: Softwarearchitektur
A
- Eine Software-Architektur wird durch die Beschreibung von Software-Komponenten und deren Verbindungen und Interaktionen untereinander definiert
- Softwarearchitektur ist eine Struktur und grundlegende Organisation eines Systems
2
Q
Definition: Softwarekomponente
A
Aktive Einheiten einer Architektur, die Aufgaben durch interne Berechnungen und externe Kommunikation mit anderen Komponenten des Systems bewerkstelligen
3
Q
Was ist Objektorientiertes Design (ODD)
A
- Architektur-Entwurf basierend auf objektorientierten Konzepten wie Klassen und Objekten
- Lösung zum Problem, das durch OOA analysiert wurde
4
Q
Nennen sie die Vorteile der Verwendung von Werkzeugen im Entwurf
A
- Effizienz
- Wiederverwendbarkeit
- Versionierung
- Verteilung
- Modellbasierte Codegenerierung
5
Q
Kategorie von Werkzeugen (Schaubild)
A
6
Q
Weitere unterstüzende Werkzeuge (Schaubild)
A
7
Q
Was ist eine IDE?
A
Anwendungsprogramm zur Entwicklung von Software
8
Q
Was für gängige Komponenten enthält eine IDE?
A
- Texteditor
- Compiler bzw. Interpreter
- Linker
- Debugger
- Quelltextformatierungsfunktion
Kann auch enthalten:
- Versionsverwaltung
- Projektmanagement
- UML-Modellierung
9
Q
Nennen Sie das Vorgehen für die Werkzeugwahl
A
- Definition der funktionalen und nicht-funktionalen Anforderungen
- Priorisierung der Anforderungen
- Erstellung der Long List (Liste möglicher Werkzeuge)
- Auswertung von Produktvergleichen
- Eigene Recherchen
- Software-Test -> Short List und Entscheidung
10
Q
Welche Möglichkeiten gibt es für den Entwurf und der Bewertung von Architekturen?
A
- Sichten
- Stile
- Muster
11
Q
Worauf fokusiert sich die Architektursicht?
A
Teile und Eigenschaften eines Systems
12
Q
Warum gibt es Sichten?
A
- Komplexe Systeme lassen sich nicht mit einer einzigen Beschreibung erfassen
- Unterschiedliche Stakeholder arbeiten mit unterschiedlichen Informationen
*Eine Art Brille durch die man eine Architektur betrachtet, die jedoch nur bestimmte Aspekte der Architektur unter bestimmten Gesichtspunkten sichtbar macht *
13
Q
Was sind statische Sichten und was sind dynamische Sichten?
A
- Statisch
- Struktur
- Dynamisch
- Ablaufeigenschaften (Datenfluss, Kontrollfluss, usw.)
14
Q
Was sind Architekturstile?
A
- Beschreiben die grundlegende Art des Aufbaus eines Softwaresystems
- Struktur
- physikalische Verteilung
- Zuordnung von Prozessen und Prozessoren
- Kommunikationsformen und -protokolle
- Haben grundlegenden Einfluss auf die Qualität des Gesamtsystems
- In konkreten Systemen findet man oft einen Mix von Architekturstilen - meist sind nur Teilsysteme in einem reinen Stil
- Sind im Vergleich zu Architekturmustern gröber und abstrakter
15
Q
Was sind Architekturmuster?
A
- Muster beschreiben häufig auftretende Entwurfsprobleme und dazu universell verwendbare generische Lösungsschemen
- Entwurfsmuster sind weniger abstrakt als Architekturstile und beziehen sich konkret auf die Softwarekodierung
16
Q
Was machen Architekturmuster?
A
- Architekturmuster beschreiben abstrakt eine bewährte Lösung für eine Klasse ähnlicher Probleme
- Architekturmuster machen Erfahrungswissen für andere zugänglich
- Architekturmuster sind eine gute Grundlage, um Entscheidungen und Alternativen zu diskutieren
17
Q
In welche Sichten sind Architekturmuster zu unterscheiden?
A
- Komponentensicht
- Physische Sicht
- Laufzeitsicht
18
Q
Beschreiben Sie die Musterstruktur (5)
A
- Ziel: Was soll erreicht werden
- Kontext: abstrakte beschreibung der Situation
- Problem: Wieseo ist es in diesem Kontext schwierig, das Ziel zu erreichen?
- Wirkkräfte: Welche Kräfte bewirken den Konflikt, de dem Problem zugrunde liegt?
- Lösung: Wie kann man das Problem lösen?
19
Q
- Architekturmuster: KETTE*
- Was bewirkt es?*
- Welche Probleme werden damit gelöst?*
A
Was bewirkt es:
- Aufteilung der Verarbeitung des Datenstroms in einzelne unabhängige Schritte
- Einzelne Schritte werden in verschiedene Komponenten ausgelagert
Welche bisherigen Probleme damit gelöst werden:
- austauschbarkeit der Schritte
- leichte Wartbarkeit
- Wiederverwendbarkeit in anderen Anwendungen
- Implementation von unterschiedlichen Entwicklern möglich
- Parallele Verarbeitung möglich
- Kann auf verschiedenen Servern laufen
20
Q
- Architekturmuster: KETTE*
- Nennen sie Vorteile*
A
- Kompositionalität erleichtert Verständnis und Erweiterung
- Wiederverwendung einfach zu erreichen
- Analyse auf bestimmte Eigenschaften relativ leicht möglich (Durchsatz, Deadlockfreiheit,….)
21
Q
Architekturmuster: KETTE
Nennen sie Nachteile
A
- Stapelverarbeitung ungeeignet für moderne interaktive Systeme oder kurze Reaktionszeiten
- Korrespondenz (Zusammenführung) zwischen verschiedenen Strömen schwierig
- Zusätzlicher Aufwand für Konversion von Daten in einheitliches Schnittstellenformat
22
Q
Architekturmuster: REPOSITORY
Was bewirkt es?
Welche Probleme werden damit gelöst?
A
Was es bewirkt:
- Einführung einer zentralen Stelle für die Basisfunktion und Daten
- Zugriff auf zentrale Stelle nur nach Zugangsprüfung
Welche Probleme es löst:
- Vorhandene Menge an Basisfunktionen um Daten zu bearbeiten
- Basisfunktionen sollen über verschiedene Wege aufrufbar sein
- Zugriff auf Basisfunktionen und Daten soll gesichert sein
- Varianten in der Zugriffskoordination und Benachrichtigung
23
Q
Architekturmuster: REPOSITORY
Vorteile?
A
- Gesamtsicht des Systemzustands
- Entkopplung der Werkzeuge, damit hohe Erweiterbarkeit
- Wiederverwendung des Repository und seiner Struktur
24
Q
Architekturmuster: REPOSITORY
Nachteile?
A
- Zugriffskoordination kann “Flaschenhals” werden oder Inkonsistenzen verursachen
- Lokale Datenhaltung in den Werkzeugen birgt Gefahr der Inkosistenz und benötigt aufwendige Benachrichtigungsmechanismen
- Einheitliche Schnittstelle für alle Werkzeuge nötig
25
Architekturmuster: SCHICHTEN
Was bewirkt es?
Welche Probleme löst es?
Was es bewirkt:
* Aufbau des Systems in Schichten
* Festlegung von festen **definierten Schnittstellen**
* Jede Schicht **bietet** Dienste (nach oben) und **nutzt** Dienste (nach unten)
Welche Probleme werden dadurch gelöst:
* Einfacher Aufbau eines Systems
* Funktionen sollen möglichst getrennt voneinander aufgebaut sein
* Aufruf von Funktionen nur in eine Richtung
* Ermöglichung der sequentiellen und parallelen Entwicklung des Systems
26
Architekturmuster: SCHICHTEN
Vorteile?
* Entwurf in **Abstraktionsebenen**
* Erweiterung möglich durch **Einschieben** von Schichten
* Schichten-Implementierung **austauschbar**
27
Architekturmuster: SCHICHTEN
Nachteile?
* Schichtenstruktur **nicht immer** geeignet
* Schichten **nicht einfach** zu definieren
* **Kopplung** über mehrere Schichten aus Performance-Gründen **sinnvoll**
28
Verteilungsmuster: "Client/Server"
Problem?
Lösung?
Problem:
* Zentrale Datenhaltung
* Fachlogik und Systemfunktionen
Lösung
* Sogenannte "Two-Tier" Client/Server-Architektur
* Client
* Benutzerschnittstelle
* Einbindung in Geschäftsprozesse
* Entkoppelt von Netztechnologie und Datenhaltung
* Server
* Datenhaltung, evtl Fachlogik
29
Was ist ein Thin-Client?
* Nur die **Benutzungsschnittstelle** auf dem Client-System
* Ähnlich zu zentralem System, aber oft mit **Download-Mechanismen**
30
Was ist ein Fat-Client?
* **Teile der Fachlogik oder gesamte Fachlogik** auf dem Client-System
* Hauptfunktionen des Servers: **Datenhaltung**
* **Entlastung** des Servers
* Zusätzliche Anforderungen an Clients
31
Verteilungsmuster: "Three-Tier Client/Server"
Wie löst dieses muster folgende Probleme:
* Trennung Fachlogik und Systemfunktionen von Daten
* Zentraler Ort für Fachlogik und Systemfunktionen
* Unabhängiger Ort für Daten
32
**_Architekturmuster der Laufzeitsicht_**
* Zentrale Steuerung
* Call-Return
* Master-Slave
* Ereignis-Steuerung
* Selective Broadcast
* Interrupt
* Auch Steuerungsmuster genannt
33
Steuerungsmuster "Master-Slave"
Problem
Lösung
Vorteil
Problem:
* Zentrale periodische Abfrage von Zustandsänderungen
* Reaktion auf Ereignisse durch zentralen Programmteil
Lösung
* Verwendung einer zentralen Endlosschleife (Master) zur Ereignisbehandlung
* Master prüft, ob Ereignisse vorliegen oder Zustandsänderungen erfolgt sind
* Führt dann entsprechende Aktivitäten durch
* Master reagiert auf entsprechende Zustandsänderungen oder Ereignisse
Vorteile
Gut um Realzeitsysteme zu konstruieren
ABER: Jedes aufgerufene Prgramm darf bestimmte Schranke an Zeit nicht überschreiten.
34
**_Bewertung e-r Architektur: Gute Komponenten_**
* Haben definierte Schnittstellen -\> können einfach kombiniert und leicht ausgetauscht werden
* Große Kohäsion (innerer Zusammenhalt)
* Schwache Kopplung (über definierte Schnittstellen)
* Offenheit für Erweiterungen
* Geschlossenheit für Änderungen
35
**_Nennen Sie die Kriterien eines guten Entwurfs_**
* **Hohe Kohäsion**
* Elemente sollen in Komponenten zusammengefasst werden, die inhaltlich zusammengehören
* **Niedrige Kopplung**
* Einzelne Komponenten sollen möglichst unabhängig voneinander sein
* **Daneben allgemeine Eigenschaften**
* Korrektheit
* Anpassbarkeit
* Verständlichkeit
* Ressourcenschonung
36
*Nennen sie Beispiele für nicht-funktionale Anforderungen*
* Reife (siehe Versionsnummer, Releasedatum)
* Support, Lizenz
* Preis
* Einfachheit = Erlernbarkeit
* Wenig Zusatzaufwand beim Programmieren anpassbar
37
Architekturmuster: SCHICHTEN
Entwurfsregeln?
Benutzungsschinttstelle
Fachlicher Kern
Persistenzschicht
* Benutzerschnittstelle greift nie direkt auf Datenhaltung zu
* Persistenzschicht verkapselt Zugriff auf Datenhaltung, ist aber nicht identisch mit dem Mechanismus der Datenhaltung (z.B. Datenbank)
* Fachlicher Kern basiert auf dem Analyse-Modell
