Informatik/Softwaretechnik 1.md

title	date	author
Softwaretechnik 1	Wintersemester 20/21	Robert Jeutter

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