Dokumentation von Software Architekturen unter Berücksichtigung von IEEE 1471 Vortrag an der FH Regensburg 12.01.2004 © Dr. Ulrich Margull, 2004 Dr. Ulrich.

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1 Dokumentation von Software Architekturen unter Berücksichtigung von IEEE 1471 Vortrag an der FH Regensburg 12.01.2004 © Dr. Ulrich Margull, 2004 Dr. Ulrich Margull

2 Übersicht Einführung IEEE 1471: Recommended Practice for Architectural Description of Software-Intensive Systems Beispiel: Architekturbeschreibungen bei Echtzeitsystemen (Automotive Bereich) Zusammenfassung Bibliographie

3 Was ist Software Architektur? Eine mögliche Definition ist: – Design im großen Maßstab, ohne Details – Das Big Picture eines Software-Systems – Viele weitere Definitionen unter www.sei.cmu.edu/ata Eine Architekturbeschreibung (AB) ist eine Sammlung von Produkten, die eine Architektur beschreiben Die grundlegende Organisation eines Systems aus seinen Teilen, deren Beziehungen untereinander sowie zur Umgebung und die Entwurfs- und Entwicklungsprinzipien (aus [1],[3]-[5])

4 Sichten (Views) Eine Architekturbeschreibung enthält verschiedene Sichten (Views) auf ein System Jede Sicht beschreibt einen Aspekt des Systems Jede Sicht entspricht einer bestimmten Sichtweise – Eine Sicht ist eine konkrete Beschreibung eines Aspektes von einem bestimmten System (Beispiel: Dekomposition von Microsoft Word) – Eine Sichtweise ist ein Blickwinkel, unter dem die Architektur eines beliebigen Systems betrachtet werden kann (z.B. in Form eines UML Klassendiagrams) Beispiel: Wolkenkratzer

5 Software Beispiel: 4+1 Sichten (nach Kruchten, [3]) Logische Sichtweise: Struktur, Behavior – Klassen, (logische) Komponenten, Packages, Module, usw. Prozesse – Prozesse, Threads, Synchronisierungen, usw. Entwicklung (Implementation bzw. Development View) – Entwicklungsprozess, Abbildung der logischen Elemente auf ausführbare Einheiten Verteilung (Deployment bzw. Physical View) – Verteilung der (ausführbare) Komponenten auf Rechnerknoten,usw. Anwendungsfälle (Use Cases)

6 Übersicht Einführung IEEE 1471: Recommended Practice for Architectural Description of Software-Intensive Systems – Empfohlene Praxis für Architekturbeschreibungen von Software-intensiven Systemen Beispiel: Architekturbeschreibungen bei Echtzeitsystemen (automotive Bereich) Zusammenfassung Bibliographie

7 IEEE 1471 Recommended Practice ist eine bestimmte Art von IEEE Standard 1471 gilt für Architekturbeschreibungen – Ist keine Standard-Architektur, kein Architektur- Prozess oder –Methode – Definiert einen kontextueller Rahmen Folie – Gibt Richtlinien vor, die von 1471-konformen ABs eingehalten werden müssen

8 Anforderungen IEEE 1471 Eine konforme muss Architekturbeschreibung alle Interessengruppen (Stakeholders) enthalten – Interessengruppen können sein: Sichtweisen befriedigen die Anliegen von Interessengruppen – Eine Sichtweise, die niemand interessiert, ist überflüssig und sollte weggelassen werden Kunde / Käufer Benutzer Operator Software Architekt Software Projekt Leiter Software Entwickler Designer Integrator Wartungspersonal... und viele andere

9 Sichten Verschiedene Sichten (Views) sind möglich – Eine Architekturbeschreibung besteht aus ein oder mehreren Sichten – Eine Sicht ist eine Darstellung des Gesamtsystems aus einem bestimmten Blickwinkel Sichten können modular aufgebaut sein Konsistenz alle Sichten – Eine AB muss alle Inkonsistenzen zwischen Sichten nachweisen

10 Was nützt IEEE 1471 ? GUT: formaler&kontextueller Rahmen für ABs – Übersicht – Interessengruppen & Anliegen – Verwendete Sichtweisen & deren Motivation – Die eigentlichen Sichten auf die Software – Eventuelle Inkonsistenzen zwischen den Sichten – Grundprinzipien der Architektur ABER: 1471 enthält keine Sichtweisen – Es müssen geeignete Sichtweisen ausgewählt & definiert werden

11 Übersicht Einführung IEEE 1471: Recommended Practice for Architectural Description of Software-Intensive Systems Beispiel: Architekturbeschreibungen bei Echtzeitsystemen (automotive Bereich) Zusammenfassung Bibliographie

12 Domäne Weiche Echtzeitanforderungen – Teilweise jedoch sicherheitsrelevant Strukturierte Programmierung in C / Assembler Formaler Prozess nach Wasserfall Modell – Mehrere V-Zyklen zur Validierung und Verifikation Produktlinien – Wiederverwendbare Module

13 Prinzipien IEEE 1471 konform Definition von Sichtweisen im Architecture Documentation Handbook – Dort werden Interessengruppen und ihre Anliegen beschrieben Verwendung von UML zur visuellen Beschreibung – Use Cases (eingeschränkt) – Class Diagrams, Module als Packages – State Charts, Sequence Diagrams – Component Diagrams,

14 Vorlage zur Architekturbeschreibung Einführung, Bibliographie, Abkürzungen Context: Umgebung des Systems Logische Sicht: Struktur, Verhalten – Dekomposition, Layered Structure, Schnittstellen – Globale Zustandsdiagramme Task & Interrupt View: – Aufteilung der Module auf Tasks und Interrupts – Scheduling, Synchronisierung, Initialisierung, etc. Deployment: Verteilung der Software auf Knoten Development: Entwicklungsprozesse Size & Performance

15 Zusammenfassung Eine Architekturbeschreibung besteht aus ein oder mehreren Sichten (Views) Jede Sicht entspricht einer bestimmten Sichtweise (Viewpoint) IEEE 1471 stellt Anforderungen an eine Architekturbeschreibung: – Definition der Sichtweisen – Beschreibung der Interessengruppen und deren Anliegen – Sichtweisen müssen dadurch motiviert sein Sichtweisen müssen selbst definiert werden Wichtige Sichten sind z.B. die 4+1 Sichten (Kruchten)

16 Bibliographie [1]IEEE Standard 1471, verabschiedet in 2000; siehe dazu Vortrag von Chairman Rich Hilliard, www.enterprise- architecture.info/Images/Documents/, Datei IEEE 1471- Beyond.pdfwww.enterprise- architecture.info/Images/Documents/ [2]Architectural Blueprints – The 4+1 View Model of Software Architecture, Philippe Kruchten, IEEE Software 12 (6), 1995 [3]Software Architecture in Practice, Bass L, et.al, Addison- Wesley, 1998 [4]Documenting Software Architectures: Views and Beyond, Paul Clement et.al., Addison-Wesley, 1st edition, 2002 [5]Software Engineering, Ian Sommerville, Addison-Wesley, 6th edition, 2000; deutsch bei Pearson Studium, 2001;