Software Factories - WS 2018/19 - Fakultät Informatik/Mathematik
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Software Factories 1 Einführung WS 2018/19 Prof. Dr. Dirk Müller
Überblick
● Master-Studiengang „Angewandte Informatik“
● Wintersemester 2018/19
● 2 SWS Vorlesung + 2 SWS Praktikum
● Prüfungsvorleistung: Belegarbeit
– Ausgabe im November
– Abgabe im Januar
● Prüfung: Klausur (90 min, mit Unterlagen)
● Kontakt: Prof. Dr. Dirk Müller
– Fakultät Informatik/Mathematik, Büro: Z 466
– Sprechstunde: mittwochs 14.00 Uhr bis 15.00 Uhr
– Tel.: 0351-462-2248
– muellerd@...
– www.informatik.htw-dresden.de/~muellerd
Dirk Müller: Software Factories
WS 2018/19 2/17Organisatorisches
● Vorlesung
– Modul I-755 Software Factories
– Gruppen: 18/046/71 + 72 (alle)
– Fr 11.10 Uhr – 12.40 Uhr
– 15 Sitzungen
● Praktikum
– zusammen mit Herrn J. Roeper
– Raum S 131
– zuerst wöchentliches Aufgabenblatt
– später betreutes Arbeiten am Beleg
– Gruppen: 18/046/71 + 72 (alle)
– Di 9.20 Uhr – 10.50 Uhr
Dirk Müller: Software Factories
WS 2018/19 3/17Literatur
● T. Stahl, M. Völter, S. Efftinge, A. Haase: [StaV07]
„Modellgetriebene Softwareentwicklung – Techniken,
Engineering, Management“, dpunkt.verlag, 2. Aufl. 2007
● E. Clayberg, D. Rubel: „Eclipse Plug-ins“, Addison-Wesley,
3. Aufl. 2009 [ClR2009]
● C. Rupp, S. Queins, B. Zengler: „UML 2 glasklar,
Praxiswissen für die UML-Modellierung“, Carl Hanser
Verlag, 4. Aufl., 2012 [RupQ12]
● Ian Sommerville: „Software Engineering 9“,
Addison-Wesley, 2010 auch: neue Auflage SE 10 von 2016 [Som10]
● W. Pree: „Komponentenbasierte Softwareentwicklung mit
Frameworks“, dpunkt.verlag, 1997 [Pre1997]
Dirk Müller: Software Factories
WS 2018/19 4/17Übersicht zur Vorlesung
● Grundlagen der Softwaretechnik
– Softwareentwicklungsprozesse
– Modellgetriebene Softwareentwicklung
● Werkzeugentwicklung mit Eclipse
– Plug-ins
– Rich Client Applications
● Werkzeuge zur Unterstützung der MDSD
– Eclipse EMF, GMF
– OpenArcitectureWare (oAW) mit Xtext, Xtend und Xpand
● Aspektorientierte Programmierung
● Software Factories
– Fallstudie einer MDSD-Infrastruktur unter Eclipse für Java-EE-
Anwendungen
Dirk Müller: Software Factories
WS 2018/19 5/17Software-Enthusiasmus in 1950ern
Software mit riesigen Vorteilen gegenüber Hardware
● auf Universalrechnern für alle Zwecke einsetzbar
– ja, aber das zeigt die Verantwortung eines Informatikers
● einfach zu schreiben, zu testen und zu pflegen
– 2012 nur 39% aller Projekte erfolgreich
● einfach zu replizieren Modellgetriebene SW-Entw.
– zu kopieren ja, aber zu portieren nein
● kein Verschleiß
– ja, aber relative Alterung
● keine flüchtigen Fehler
– für einfache Programme ja, aber bei Multithreading
auf Mehrkern-Prozessoren Heisenbugs durch
z. B. Race Conditions sogar typisch
Dirk Müller: Software Factories
WS 2018/19 6/17Software und Computer
● Software als eine spezielle Form von Daten
– immateriell, keine physikalischen Gesetze
– kein Verschleiß, aber relative Alterung
– keine SI-Einheit, aber Anzahl der Codezeilen
(lines of code, LOC) oft genutzt: SW-Metriken
– fragwürdiges Leistungsmaß Produktivität in
LOC/Monat (motiviert aufgeblähten Code)
– Wiss. Leistung in eingeworbener Drittmittelrate z. B. in
€/Jahr (Geld ist ein Mittel, nicht das Forschungsziel)
– Energieeffizienzklasse Pkws (Bezug des
CO2-Ausstoßes auf Masse, nicht auf Nutzfläche
oder -volumen, Masse ist Mittel und nicht Ziel)
● Freiheit: sehr flexibel
● Verantwortung: sehr komplex
● Computer nicht einfach neue Maschinen,
sondern neue Qualität: digitale Revolution
Dirk Müller: Software Factories
WS 2018/19 7/17Magisches Dreieck
● Gute Software soll schnell und zu geringen Kosten
entwickelt werden.
● meistens Fokussierung auf 2 der Ziele nötig
● seit 1968 (NATO-Konferenz in Garmisch)
ingenieurmäßiger Ansatz propagiert, da Größe und
Komplexität mit unstrukturierten Methoden nicht mehr
beherrschbar
Qualität
Zeit Kosten
Dirk Müller: Software Factories
WS 2018/19 8/17Qualität von Software: ISO/IEC 9126 von 2001
Was?
Wie?
(nichtfunktionale
Eigenschaften)
Design for Change [1]
Dirk Müller: Software Factories
WS 2018/19 9/17Qualität von Software: ISO/IEC 250mn von 2011
● Software product Quality Requirements
and Evaluation (SQuaRE)
● zwei neue Hauptkriterien, somit jetzt
insgesamt acht
– Sicherheit (Security)
– Kompatibilität: Koexistenz und
Interoperabilität
● Funktionalität heißt jetzt funktionale
Angemessenheit
● Effizienz heißt jetzt Leistungseffizienz
● Änderbarkeit mit Modularität und
Wiederverwendbarkeit
● Zuverlässigkeit mit Verfügbarkeit
Dirk Müller: Software Factories
WS 2018/19 10/17Definitionen
● Ziel: kostengünstige Entwicklung von SW hoher Qualität
● David Parnas [1]: Design for Change
„multi-person construction of multi-version programs“
● Helmut Balzert: „Zielorientierte Bereitstellung und
systematische Verwendung von Prinzipien, Methoden und
Werkzeugen für die arbeitsteilige, ingenieurmäßige Ent-
wicklung und Anwendung von umfangreichen Software-
systemen. Zielorientiert bedeutet die Berücksichtigung
z. B. von Kosten, Zeit, Qualität.“ [Bal09], S. 17
● IEEE [2]: „The application of a systematic, disciplined,
quantifiable approach to the development, operation, and
maintenance of software; that is, the application of
engineering to software.“
Dirk Müller: Software Factories
WS 2018/19 11/17Begriffe
● Software-Engineering (engl.), F. L. Bauer, 1968
– Softwaretechnik, auch: Softwaretechnologie, Abk.: SWT, SE
● Software, John W. Tukey, 1958
– Programm + Dokumentation + Konfigurationsdaten + Modelle
– Gegensatz: Hardware, Zwischenstufe Firmware
– spezielle Form von Daten, die zusammen mit Hardware und
Anwendungsdaten einen Computer ausmachen
● Engineering, ca. 1300
– planvolles, gezieltes Vorgehen zum Entwurf, Bau,
zur Erhaltung und Verbesserung von Maschinen,
Geräten, Systemen, Strukturen und Prozessen
– Gegensatz: Kunst und Wissenschaft
– military engineering vs. civil engineering
● Metapher liefert Bezeichnung, aber Analogien begrenzt
Dirk Müller: Software Factories
WS 2018/19 12/17Kritik am Begriff
● Donald Knuth: Kunst und Wissenschaft, aber
keine Ingenieurwissenschaft
● Edsger W. Dijkstra: Engineering ist der
falsche Begriff, Ziel ist widersprüchlich in sich,
„How to program if you cannot.“
● nur sehr selten als anerkannter Berufsabschluss
● Revolutionen statt Evolution legen nahe, dass es sich
(noch?) nicht um eine Ingenieurwissenschaft handelt
– Strukturierte Programmierung seit ca. 1970
– Objekt-orientierte Programmierung seit ca. 1980
– Generische Programmierung seit ca. 1990
– Modellgetriebene Programmierung seit ca. 2000
– Aspektorientierte Programmierung seit ca. 2000
Dirk Müller: Software Factories
WS 2018/19 13/17Software-Lebenszyklus (1/2)
● meist Unterschätzung der Lebensdauer von SW-Systemen
– Design for Change
– z. B. Space Shuttle der NASA 1981-2011
● Betrieb ist normalerweise die längste und teuerste Phase
– Größenordnung Jahrzehnte ist typisch
– Wartung und Evolution Hardware Anforderungen
● Software-Alterung [3] SW-Umgebung
– kein Verschleiß wie bei materiellen Dingen
– Umgebung ändert sich (Anforderungen
und Hardware sowie andere Software)
=> relative Alterung
– Anpassungen verschlechtern Struktur, Alterung Änderungen
was zu noch mehr Alterung führt
(Gegenmaßnahme: Refactoring)
Dirk Müller: Software Factories
WS 2018/19 14/17Software-Lebenszyklus (2/2)
Abschaltung Start der
bzw. Ablösung Entwicklung Änderbarkeit
Funktionale Angemessenheit
Benutzbarkeit
Leistungseffizienz
Zuverlässigkeit
Betrieb Spezifikation
Installation Entwurf
Kompatibilität Implemen‑
Übertragbarkeit tierung
Änderbarkeit Funktionale Angemessenheit
Benutzbarkeit
Sicherheit
Quelle: [Bal11], S. 1 f.
Dirk Müller: Software Factories
WS 2018/19 15/17Zusammenfassung
● Softwaretechnik als Reaktion auf Softwarekrise seit 1968
– Umfang und Komplexität wachsen exponentiell
– Heterogenität
– Auslieferungsdruck (Produktzyklen immer kürzer)
– Vertrauen
● Erstellung von Programmen mit mehreren Versionen durch
mehrere Personen
● Qualität von Software: Funktionale Angemessenheit und
nichtfunktionale Eigenschaften mit wichtigster darunter
Änderbarkeit: Design for Change
● Magisches Dreieck aus Qualität, Zeit und Kosten
– meist Fokussierung auf zwei der drei Ziele nötig
● SW-Lebenszyklus mit 5 Phasen: Spezifikation, Entwurf,
Implementierung, Installation und Betrieb
Dirk Müller: Software Factories
WS 2018/19 16/17Literatur
[1] Parnas, David Lorge: „Software engineering or methods for the multi-
person construction of multi-version programs“, Programming
Methodology, Springer Berlin Heidelberg, 1975, S. 225-235
[2] Abran, A. and J.W. Moore (exec. eds); P. Borque and R. Dupuis (eds.).
2004. „SWEBOK: Guide to the Software Engineering Body of Knowledge.“
Piscataway, NJ, USA: IEEE
[3] Parnas, D. L.: Software Aging. In: Int'l Conf. on Software Engineering.
IEEE Computer Society Press, Sorrento, Italy 1994, S. 279–287
Dirk Müller: Software Factories
WS 2018/19 17/17Sie können auch lesen
