Software Architektur-Modelle

Präsentation zum Thema: "Software Architektur-Modelle"—  Präsentation transkript:

1 Software Architektur-Modelle
Vorlesung Software Architektur-Modelle Semesterrückblick Dr. Harald Störrle Ludwig-Maximilians-Universität München Wintersemester 2001 Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

2 Motivation: Chancen & Risiken
Sehr großer thematischer Bogen viele interessante und relevante Themen, großer Lerneffekt ABER: roter Faden könnte verloren gehen Top-aktuelles Thema sowohl wissenschaftlich fundiert als auch praktisch erprobt ABER: anspruchsvoll, viel Arbeit Brandneue Vorlesung interaktiv gestaltbar, ich bin sehr motiviert, VL nicht abgenudelt ABER: Pannen und Überziehen möglich Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

3 Semestervorschau Überblick (Plan 1)
Einleitung Architektur-Einheiten („Komponenten“) Semantik-Formalismen (CSP, PN, ES, LTS) Entwurfs-Notationen (UML, SARA) Wright Darwin UML/AM (SARA, ROOM, UML/RT, SDL,...) Elementare Methodiken Konsistenz, Verifikation Validation, Soft-Factors Rückschau Grundlagen 3 ADLs 7 Prozesse 2 Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

4 Semestervorschau Überblick (Plan 2)
Einleitung Architektur-Einheiten („Units“) Modellierungs-Notationen (UML, ...) Semantik-Formalismen (CSP, PN; Traces, LTS, PW) Wright Darwin UML/AM Konsistenz, Verifikation S/390 („Host“) & CICS vs. EJB & Applicationserver Grundbegriffe am Beispiel Änderungsverwaltung elementare Methodiken Validation, Soft-Factors Rückschau Grundlagen 3 ADLs 5 Host vs. EJB Prozesse 3 Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

5 Tatsächlicher Ablauf ã Dr. Harald Störrle
Nr. # Inhalt meine Einschätzung 1 15 Einleitung :-) 3 14 Architektur-Einheiten („Units“) :-( schlecht motiviert 4 11 UML :-( am Bedarf vorbei 5 9 Bibliotheksbeispiel :-) 6 7 Notationen & Pragmatik :-) 7 7 Gütekriterien & Methodik :-/ 8 7 Formale Semantik & Konsistenz :-/ Weihnachtsfeier 10 7 Host vs. Client/Server :-) Gastvortrag 11 1 Quantitative Analyse :-(( 12 4 klassische & industrielle Prozesse :-/ Trezsnewski 13 4 Leichtgewichtige Prozesse :-) E03 14 4 Rückschau :-) vorgezogen auf 13. Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

6 Zusammenhang der Gebiete
Menschen Architekten & Andere Prozesse Projekt-Architektur Architektur-Vision Geschäft & Strategie Systemarchitektur Maschinen, Netze, Infrastrukturen Architektur-Analyse formal & informell qualitativ & quantitativ Software Architektur Technologie Programmiersprachen & -modelle (z.B. Host, EJB, Corba, B.O.s) Architektur-Modelle Modellierungssprachen und -Methoden Werkzeuge PUSH, SAA, ...? Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

7 Einige inhaltliche Schwerpunkte
1 - Der Architekt 2 - Modelle: Motivation & Bestandteile 3 - Das Bibliotheksbeispiel 4 - Überlappung von Sichten a) Ausnutzen für Methodik b) Ausnutzen für Konsistenzprüfung 5 - Prozesse 6 - PUSH-Vision Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

8 1 - Der Architekt ã Dr. Harald Störrle 22.1.2002 Semesterrückblick
VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

9 Beispiele: Vergleich 3 Stakeholder/Stakes
beauftragt-> <- liefert Anbieter (Manager) Klient Architekt moderiert & vermittelt beauftragt-> <- berichtet kontrolliert-> Nutzer Entwickler <- befragt informiert-> Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

10 Stakeholder „Architekt“: Rolle
Der Architekt ist die Schnittstelle zwischen Kunde und Auftraggeber, und Nutzer und Entwickler. Er moderiert und steuert die Interaktionen zwischen den Beteiligten. Letztlich ist daher der Architekt für die Befriedigung der Kundenwünsche verantwortlich. Und nicht nur für die Realisierung der Anforderungen! Der SWA ist auch potentiell Ansprechpartner für Dritte, ggf. ihnen gegenüber verantwortlich. Sehr reizvolle, verantwortungsvolle Aufgabe Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

11 Was heißt eigentlich „groß“?
Größe in Anzahl Dauer der LoC Entwickler Erst-Entwicklung sehr groß Jahre groß Jahre System Zeilen Code Windows Mio. große militärische SW 27 Mio. typische Unternehmens-SW 19 Mio. typisches BS 12 Mio. Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

12 Motivation & Bestandteile
2 - Modelle: Motivation & Bestandteile Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

13 Zum Titel Wieso bloß „Modelle“ - „Architekturen“ wären doch interessanter?! => SWA muß man praktisch erlernen, also z.B. in langen Jahren industrieller Tätigkeit. Man tut sich aber erheblich leichter, wenn man die nötigen theoretischen und technischen Grundlagen hat. Und die zu legen ist genau das Ziel dieser Vorlesung. Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

14 Grundbegriffe: Elemente
+ Sicht Komponente + Rolle * Port Konfiguration 2..* 2..* * Protokoll Konnektor Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

15 Was sind Einheiten? Einmal Träumen, bitte
Einheiten sind... ...langlebig ...wiederverwendbar ...integrierbar ...robust ...verteilbar ...getrennt entwickelbar (bzw. beschaffbar) ...Gegenstand von Verhandlungen & Verträgen ...sowohl fachlich als auch technisch ...sowohl Modell als auch Implementierung kann ich hier nicht sagen, daß will ich erst am Ende meiner Argumentation rausbekommen Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

16 Was sind Einheiten? Terminologie
Einheiten sind die „Bausteine“, aus denen sich Architekturen zusammensetzen. Diese Bausteine werden durch „Mörtel“ zu einem „Ensemble“ zusammengefügt. Terminologie Bausteine Components Mörtel Glue (Connectors, Ports) Ensemble Configuration Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

17 Erfüllen heutige Ansätze diese Anforderungen?
Welche Ansätze gibt es? Klassen/Objekte Java Beans (und ähnliche) Enterprise Java Beans (EJBs) UML Components UML Subsystems Business Objects Units Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

18 3 - Das Bibliotheksbeispiel
Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

19 Nutzen von überlappenden Modellen: 1a) methodische Übergänge
Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

20 Soll-Software Architektur
Sachbearbeiter-PC Bestands- führungs GUI Leserverwaltung Leihverkehr Filiale GUI GUI Logik Logik DB/2 DB/2 IBM S/390 Andere Filialen Bestands- führung Zentrale DB/2 Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

21 Soll-Software Architektur verfeinert
GUI GUI Logik Logik weitere Instanz Leihverkehr DB DB Bestands- verwaltung Leihverkehr Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

22 4 - Überlappung von Sichten
Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

23 Elemente eines Fachkonzepts Rückblick: Organisation in Sichten
Domänenmodell Fachkonzept (auch: Analysemodell) Systemkontext Anforderungen Geschäftsprozesse Facharchitektur Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

24 Methodik Terminologie: Ebene
Fachkonzept (auch: Analysemodell) Anforderungen Facharchitektur Domänenmodell Konzept Geschäftsprozesse Systemkontext Ebene 0: Gesamtsystem und Kontext Ebene 1: Fachliche Subsysteme Ebene 2: Architektonische Subsysteme Ebene 3: Technische Subsysteme Ebene 4: Systemkomponenten Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

25 Überlappung von Modellen Übergänge
Ebene Sicht Dies ist nur ein (typisches) Beispiel. Prinzipiell sind beliebige Sichten möglich. Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

26 Überlappung von Modellen Übergänge
Ebene Sicht Dies ist nur ein (typisches) Beispiel. Prinzipiell sind beliebige Sichten möglich. Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

27 4 - Überlappung von Sichten a) Ausnutzen für Methodik
Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

28 Elemente eines DV-Konzepts Systemstruktur E2 bis E4
Vision DV-Konzept Domänenmodell Systemkontext E0 Technische Subsysteme Auslieferung Verhalten, Protokolle Fachkonzept (auch: Analysemodell) Anforderungen Geschäftsprozesse Testfälle Testfälle, GUI, Schulungen Systemkomponenten Facharchitektur E1 Systemstruktur E2 (Software Architektur) Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

29 ã Dr. Harald Störrle Fachkonzept Fachkonzept 22.1.2002
(auch: Analysemodell) Fachkonzept (auch: Analysemodell) Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

30 4 - Überlappung von Sichten b) Ausnutzen für Konsistenzprüfung
Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

31 Überlappung von Modellen Beispiele - und Schlußfolgerungen
Geschäftsprozesse g-1 Ist es der Fall, daß: a ; b = g-1  a-1,  g a = a -1 a ; b ; g = id (und jeweils analoge Varianten) Schnittstellen a b Nutzfälle Struktur (Facharchitektur) Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

32 Gütekriterien für Diagramme Modelle sind für Menschen gemacht
Modelle sind zu einem wesentlichen Anteil Kommunikationsmittel für Menschen. Daher ist ein entscheidendes Qualitätskriterium ihre Kommunikationsleistung, also die Verstehbarkeit durch Menschen. Neben Geschmacksfragen gibt es eine Reihe von objektiven psycho-physiologischen Fakten: „The magical number 7“ Der „Papierfaktor“ chunking kognitive Diversität Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

33 Konsistenz 1: Gilt die erwünschte Eigenschaft?
p Leihverkehri p Leihverkehrj VPN Protokollrolle Konnektor Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

34 Konsistenz 1: Gilt die erwünschte Eigenschaft?
p Leihverkehri p Leihverkehrj VPN Protokollrolle process idle wait receive _query _answer send prepare internal P = {send_query .receive_query .send_answer .receive_answer} Konnektor receive_answer empty answer send _answer send _query query empty receive_query Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

35 Konsistenz 1, zweiter Anlauf: Gilt die erwünschte Eigenschaft?
send receive use process prepare send receive use process prepare get put Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

36 5 - Prozesse ã Dr. Harald Störrle 22.1.2002 Semesterrückblick
VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

37 Prozesse Wasserfall, Iterativ/Spiral, Springbrunnen
VM, RUP, ISO 12207, (SPICE) Organisationsformen Inspektion (FJA-Code-Inspektion, ATAM) Leichtgewichtige Prozesse (XP, CPT, Crystal, Scrum, Muster) Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

38 5 - PUSH-Vision ã Dr. Harald Störrle 22.1.2002 Semesterrückblick
VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle

39 Industrielle Vorgehensmodelle: Gegenüberstellung
ISO 15504 Process Category ENG PRO MAN CUS SUP ORG ISO 12207 Gruppe Primary Supporting Organizational Tailoring VM´97 Submodelle SE PM KM QM RUP 2001 Main Process Business Modeling Requirements Analysis & Design Implementation Test Deployment Config. & Change Mgmt. Project Mgmt. Environment Reuse, HR, Measurement Tailoring SPI Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle ã Dr. Harald Störrle