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title: Softwaretechnik 1
date: Wintersemester 20/21
author: Robert Jeutter
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> Software: Menge von Programmen oder Daten zusammen mit begleitenden Dokumenten, die für Ihre Anwendung notwendig oder hilfreich sind [Hesse]

Gute Software ist schwer herzustellen
- Entspricht Kundenwünsche, Vollständigkeit
- Funktioniert Korrekt
- Kosten- und Termintreue bei der Erstellung
- weitere nicht-funktionale Qualitätsforderungen
  - Benutzerfreundlichkeit, Ergonomie
  - Sicherheit
  - Zuverlässigkeit, Fehlertoleranz
  - Performanz
  - Ressourcen-Effizienz, Skalierbarkeit, Übertragbarkeit
  - Wartbarkeit, Änder- und Erweiterbarkeit

Softwaretechnik
- Technische Disziplin der Software Herstellung
- Zielorientierte Bereitstellung uns systematische Verwendung von Prinzipien, Methoden und Werkzeugen für die arbeitsteilige, ingenieurmäßige Entwicklung und Anwendung von umfangreichen Softwaresystemen [Balzert]

Wie kann man Software besser entwickeln?
- Ingenieursmäßige Herangehensweise
  - Verwendung bekannter Prinzipien und Methoden
  - Systematische Vorgehensweise
- Verwendung von: 
  - Abstraktion, Modelle, Notation, Simulation
  - Wiederverwendung:Muster, Komponenten, Framework
- Organisation
  - Arbeitsteilung, Integration, Planung
- Verwendung von Werkzeugen
  - IDE (Integrated Development Environment)
  - Versionierung, Bugtracker, Modellierungswerkzeug

# Modellierungskonzepte
> Modell: ist eine Abstraktion eines Systems mit der Zielsetzung, das Nachdenken über ein System zu vereinfachen, indem irrelevante Details ausgelassen werden [Brügge]
$\rightarrow$ Beschreibung eines Ausschnitts der Realität

- erstellen einer Abstraktion
- abbilden signifikanter Eigenschaften
- Deskriptiv/präskriptiv (real oder geplant)
- Sichtweise auf ein System (Struktur, Verhalten, Zustand,...)
- heißt Weglassen
- setzt Verstehen voraus
- ist nicht automatisierbar

Verschiedene Modelle:
- Analysemodell
- Entwurfsmodell
- Implementierung (-smodell)
- Vorgehensmodell
- Produktmodell
- Dokumentation, Alternativen-Auswahl

Modelle für:
- Sichten
- Funktionen
- Daten
- Algorithmen
- Systemumgebung
- Dynamisches Verhalten
- Objektorientierte Modelle

## Klassische Modelle
- Funktionen: 
  - Funktionsbaum
    - Hierarchische Dekomosition der Fkt
    - nummerieren der Ebenen/Funktionen möglich
    - Bsp: Abonnement Verwaltung
  - Blockschaltbild
    - eingebettetes System, HW/SW
- Daten
  - Data Dictionary
    - Verzeichnis von Daten mit Strukturinformationen
    - Backus-Naur-Form, kontextfreie Grammatik
  - Entity Relationship Diagram
    - Daten und ihre Beziehungen
- Systemumgebung
  - Datenflussdiagramm
    - Fluss und Transformation von Daten zwischen Funktionen, Speichern und Schnittstellen
    - kein Kontrollfluss
- Algorithmen
  - Entscheidungstabelle
    - Regelbasierte Beschreibung
    - Bedingung
    - Aktionen
    - Reduktionsregeln
  - Pseudocode
    - von Programmiersprache abstrahierende, detaillierte Beschreibung eines Algorithmus
  - Programmablaufplan
    - Grafische Beschreibung des Kontrollflusses
    - DIN 66001
    - Unstrukturiert
  - Struktogramm
    - Nassi-Shneidermann-Diagramm
    - keine Sprünge
- Dynamisches Verhalten (diskrete Zustände und atomare zustandübergänge)
  - Zustandsautomat
    - Verhalten mit Zuständen und -übergängen
    - Automatenmodelle und -theorie
    - Ggf zerlegung oder kommunizierende Automaten
  - Flow-Chart
  - Ereignisgesteuerte Prozesskette (EPK)
    - Geschäftsprozesse
    - BPM
  - Petri-Netz (ggf. mit Zeitmodell)
    - Grafische Beschreibung von Nebenläufigkeit und Synchronisation
- Objektorientierte Modelle
  - Klassendiagramme
  - UML


## Objektorientierung
- bessere Strukturierung für komplexe Zusammenhänge
- Abstraktere Sichtweise
- Objekt hat
  - definiertes Verhalten
  - inneren Zustand
  - eindeutige Identität
- Klasse: gleichartige Objekte mit ggf versch Zu

## Unified Modeling Language