1 14 22.1.2002 Semesterrückblick VL Software Architektur-Modelle Dr. Harald Störrle Vorlesung...

22.1.2002Semesterrückblick

VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle114

Vorlesung

Software Architektur-ModelleSemesterrückblick

Dr. Harald Störrle

Ludwig-Maximilians-Universität MünchenWintersemester 2001




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




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-FactorsRückschau

SemestervorschauÜberblick (Plan 1)

Prozesse

ADLs

Grundlagen3

7

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-FactorsRückschau

SemestervorschauÜberblick (Plan 2)

Prozesse

ADLs

Grundlagen3

5

3

Host vs. EJB




Nr. # Inhalt meine Einschätzung1 15 Einleitung :-)2 - - -3 14 Architektur-Einheiten („Units“) :-( schlecht motiviert4 11 UML :-( am Bedarf vorbei5 9 Bibliotheksbeispiel :-)6 7 Notationen & Pragmatik :-)7 7 Gütekriterien & Methodik :-/8 7 Formale Semantik & Konsistenz :-/9 - - - Weihnachtsfeier10 7 Host vs. Client/Server :-) Gastvortrag11 1 Quantitative Analyse :-((12 4 klassische & industrielle Prozesse :-/ Trezsnewski13 4 Leichtgewichtige Prozesse :-) E0314 4 Rückschau :-) vorgezogen auf 13.

Tatsächlicher Ablauf




Zusammenhang der Gebiete

SoftwareArchitektur

SystemarchitekturMaschinen, Netze, Infrastrukturen

Architektur-VisionGeschäft & Strategie

ProzesseProjekt-Architektur

Architektur-ModelleModellierungssprachen und -Methoden

MenschenArchitekten & Andere

Architektur-Analyseformal & informell

qualitativ & quantitativ

TechnologieProgrammiersprachen & -modelle

(z.B. Host, EJB, Corba, B.O.s)

WerkzeugePUSH, SAA, ...?




Einige inhaltliche Schwerpunkte

1 - Der Architekt2 - Modelle: Motivation & Bestandteile3 - Das Bibliotheksbeispiel4 - Überlappung von Sichten

a) Ausnutzen für Methodikb) Ausnutzen für Konsistenzprüfung

5 - Prozesse6 - PUSH-Vision




1 - Der Architekt




Beispiele: Vergleich 3Stakeholder/Stakes

Entwickler

Anbieter(Manager)

Nutzer

Klient

Architekt

moderiert &vermittelt

<- befragt informiert->

beauftragt-><- liefert

beauftra

gt->

<- b

erich

tet

kontro

lliert->




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!




Was heißt eigentlich „groß“?

Größe in Anzahl Dauer der LoC Entwickler Erst-

Entwicklung

sehr groß 106-108 102-104 5-15 Jahre groß 105-106 101-102 2-5 Jahre

System Zeilen CodeWindows 2000 29 Mio.große militärische SW 27 Mio.typische Unternehmens-SW 19 Mio.typisches BS 12 Mio.




2 - Modelle:Motivation & Bestandteile




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.




Grundbegriffe: Elemente

Konfiguration

Komponente

Konnektor

Rolle

Protokoll

Sicht

Port

2..*

+

+

2..*

*

*




Was sind Einheiten?Einmal Träumen, bitte

Einheiten sind...

...langlebig

...wiederverwendbar

...integrierbar

...robust

...verteilbar

...getrennt entwickelbar (bzw. beschaffbar)

...Gegenstand von Verhandlungen & Verträgen




Was sind Einheiten?Terminologie

· Einheiten sind die „Bausteine“, aus denen sich Architekturen zusammensetzen.

· Diese Bausteine werden durch „Mörtel“ zu einem „Ensemble“ zusammengefügt.

· TerminologieBausteine Components

Mörtel Glue (Connectors, Ports)Ensemble Configuration




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




3 - Das Bibliotheksbeispiel




Nutzen von überlappenden Modellen:1a) methodische Übergänge




Zentrale

Soll-Software Architektur

Sachbearbeiter-PC

IBM S/390

Filiale

LeihverkehrLeserverwaltungBestands-führungs

GUI

DB/2

Bestands-führung

DB/2

GUI

Logik

DB/2

GUI

Logik

Andere Filialen




Soll-Software Architekturverfeinert

weitereInstanz

Leihverkehr

LeihverkehrBestands-verwaltung

GUI GUI

Logik

DB

Logik

DB




4 - Überlappung von Sichten




Elemente eines FachkonzeptsRückblick: Organisation in Sichten

Anforderungen

Facharchitektur

Domänenmodell

Geschäftsprozesse

Systemkontext

Konzept

Fachkonzept(auch: Analysemodell)




MethodikTerminologie: Ebene

Ebene 0: Gesamtsystem und Kontext

Ebene 4: Systemkomponenten

Ebene 3: Technische Subsysteme

Ebene 2: Architektonische Subsysteme

Ebene 1: Fachliche SubsystemeFachkonzept

(auch: Analysemodell)

Anforderungen

Facharchitektur

Domänenmodell

Konzept

Geschäftsprozesse

Systemkontext




Überlappung von ModellenÜbergänge

Sicht

Ebene5 x - - - - - - x x

4 x - - - - (x) x x x

3 x - - - (x) x x x (x)

2 x - (x) x x x (x) - -

1 x - x (x) x x - - -

0 x x x x - - - - -

Stru

ktu

r

Vis

ion

Dom

äne

Ver

wal

tung

Plat

tform

Funkti

onal

ität

Schnit

tste

llen

Ver

hal

ten

Impl. &

Tes

tDies ist nur ein (typisches) Beispiel.Prinzipiell sind beliebige Sichten möglich.




Überlappung von ModellenÜbergänge

Ebene5 x - - - - - - x x

4 x - - - - (x) x x x

3 x - - - (x) x x x (x)

2 x - (x) x x x (x) - -

1 x - x (x) x x - - -

0 x x x x - - - - -

Stru

ktu

r

Vis

ion

Dom

äne

Ver

wal

tung

Plat

tform

Funkti

onal

ität

Schnit

tste

llen

Ver

hal

ten

Impl. &

Tes

tDies ist nur ein (typisches) Beispiel.Prinzipiell sind beliebige Sichten möglich.

Sicht




4 - Überlappung von Sichtena) Ausnutzen für Methodik




Elemente eines DV-KonzeptsSystemstruktur E2 bis E4


Anforderungen

Facharchitektur E1

Domänenmodell

Vision

Geschäftsprozesse

Systemkontext E0

DV-Konzept

Systemkomponenten

Technische Subsysteme

Systemstruktur E2

(Software Architektur)

Testfälle

Verhalten, Protokolle

Testfälle, GUI, Schulungen

Auslieferung




4 - Überlappung von Sichtenb) Ausnutzen für Konsistenzprüfung




Überlappung von ModellenBeispiele - und Schlußfolgerungen

Ist es der Fall, daß: ; = -1

-1, = -1

; ; = id(und jeweils analoge Varianten)

Struktur(Facharchitektur)

Geschäftsprozesse

Schnittstellen

Nutzfälle

-1




Gütekriterien für DiagrammeModelle 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




Konsistenz 1:Gilt die erwünschte Eigenschaft?

p

Leihverkehrip

LeihverkehrjVPN

Protokollrolle

Konnektor




Konsistenz 1:Gilt die erwünschte Eigenschaft?

p

Leihverkehrip

LeihverkehrjVPN

Konnektor

emptyquery

answer

receive_query

receive_answer

send _query

send _answer

empty

P = {send_query .receive_query .send_answer .receive_answer}

Protokollrolle

process

idle

wait

receive _query

receive _answer

send_query

send _answer

prepareinternal

internal




Konsistenz 1, zweiter Anlauf:Gilt die erwünschte Eigenschaft?

send

receive

use

receive

process

prepare

prepare

get

put

put

get

send

receive

use

receive

process

prepare

prepare




5 - Prozesse




Prozesse

· Wasserfall, Iterativ/Spiral, Springbrunnen

· VM, RUP, ISO 12207, 15504 (SPICE)· Organisationsformen· Inspektion

(FJA-Code-Inspektion, ATAM)

· Leichtgewichtige Prozesse(XP, CPT, Crystal, Scrum, Muster)




5 - PUSH-Vision

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