Softwareentwicklungsprozess im Praktikum - April 2013

Softwareentwicklungsprozess
        im Praktikum

         25. April 2013

Agile Softwareentwicklung
   Eine agile Methodik stellt die beteiligten Menschen in den
   Mittelpunkt und versucht die Kommunikation und
   Zusammenarbeit der Beteiligten effektiv und effizient zu
   gestalten.

     •     Berücksichtigung sozialer Faktoren
     •     Best Practices
     •     gute Akzeptanz und Anwendbarkeit
     •     keine unbedingte Einhaltung der Regeln

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Extremes Programmieren
 möglichst simples Design
 schnelle testbare Resultate
 permanentes Testen
      Entwicklung von Testfällen schon in frühen Phasen
      Implementierung von Testklassen
      Testen von kleinen Einheiten, nicht nur Systemtests
 Refactoring: ständiges Überarbeiten des Modells und
  der Implementierung ohne Änderung der
  Funktionalität

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Extremes Programmieren (2)
 Paarprogrammierung: Das Modell und der Programmcode
  werden immer von zwei Entwicklern/innen gleichzeitig
  entwickelt.
 gemeinsame Verantwortung: Jede(r) kann jedes Dokument
  jederzeit ändern.
 häufige Integration von Teilen
 gemeinsame Kodierungsrichtlinien

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Softwareentwicklung im Praktikum
   Agile SW-Entwicklung lässt viele Freiheiten in der Software-
    entwicklung zu und kann verschiedene Ausprägungen haben.
   Im Praktikum wenden wir modellbasierte agile Softwareentwicklung an,
    d.h.
      externer Auftraggeber: Ökokisten-Betrieb
      verkürzte Anforderungsanalyse, da Anforderungsbeschreibung
         schon vorhanden
      Modellierung des Entwurfs mit UML, simples Design
      Paarprogrammierung, kurze Iterationen
      Jede(r) ist für die gesamte Software verantwortlich.
      stetiges Testen, keine unabhängige Qualitätssicherung
      einfaches Refactoring
      keine Einführung der Software beim Anwender
      generelles Projektmanagement bei den Lehrveranstaltern,
         detailliertes Projektmanagement in den Arbeitsgruppen

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Anforderungsbeschreibung
 Die funktionalen Anforderungen sind durch eine
  Menge von Anwendungsfällen gegeben.
 Aufgabe im Praktikum:
   Die vorhandene Anforderungsbeschreibung ausbauen:
    im Forum Fragen stellen
     fehlende Details einfügen
     Testfälle skizzieren

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Überblick über Anwendungsfälle
Konzepte:
 Akteure: Benutzer, Kunde,…
 Anwendungsfall
 Akteur führt Anwendungsfall aus.
 Anwendungsfall ist einem anderen enthalten (include).
 Anwendungsfall erweitert einen anderen (extend).
      Erweiterungspunkt definieren

                                                                Beispiel „ClickCounter“

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Anwendungsfallbeschreibung
Ein Anwendungsfall ist eine abgeschlossene, zusammenhängende
Einheit, welche einen Teil der Funktionalität des Systems repräsentiert.
Anwendungsfallbeschreibung: Beispiel
 Titel: Zähler anlegen
 Kurzbeschreibung: Es wird ein neuer Zähler in einer Gruppe
  angelegt.
 Vorbedingungen: Die Liste der vorhandenen Zähler wird angezeigt.
 Beschreibung des Ablaufs: Es werden ein Name und eine
  Beschreibung erzeugt sowie eine Gruppe ausgewählt. All diese
  Angaben sind optional. Es auch eine neue Gruppe angelegt werden.
 Auswirkungen: Der Zähler ist angelegt worden. Wurde der Name,
  die Beschreibung oder die Gruppe nicht angegeben, werden Default-
  Werte verwendet.
 Anmerkungen: keine

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Beispiel: Repräsentative Testfälle
Testfälle für den Anwendungsfall „Zähler anlegen“:
 Zähler ohne Eingabewerte anlegen:
    Eingabe: eine nichtleere Zählerliste, Befehl zum Anlegen
     eines neuen Zählers
    Testbedingung: Ein neuer Zähler mit Default-Werten wird in
     der Zählerliste angezeigt.
 Zähler mit Eingabewerten wird in vorhandener Gruppe angelegt:
    Eingabe: nichtleere Notizenliste, Befehl zum Anlegen eines
     neuen Zählers, Name, Beschreibung angeben und
     vorhandene Gruppe auswählen
    Testbedingungen: Zähler wird in der vorhandenen Gruppe
     angelegt. Sein Name und seine Beschreibung werden
     angezeigt. Der Zähler wird in der Zählerliste angezeigt.

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Beispiel: Repräsentative Testfälle
Testfälle für den Anwendungsfall „Zähler anlegen“:
 Zähler ohne Eingabewerte anlegen:
    Eingabe: eine nichtleere Zählerliste, Befehl zum Anlegen
     eines neuen Zählers
    Testbedingung: Ein neuer Zähler mit Default-Werten wird in
     der Zählerliste angezeigt.
 Zähler mit Eingabewerten wird in vorhandener Gruppe angelegt:
    Eingabe: nichtleere Notizenliste, Befehl zum Anlegen eines
     neuen Zählers, Name, Beschreibung angeben und
     vorhandene Gruppe auswählen
    Testbedingungen: Zähler wird in der vorhandenen Gruppe
     angelegt. Sein Name und seine Beschreibung werden
     angezeigt. Der Zähler wird in der Zählerliste angezeigt.

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Beispiel: Repräsentative Testfälle
Testfälle für den Anwendungsfall „Zähler anlegen“:
 Zähler mit Eingabewerten wird in neuer Gruppe angelegt:
    Eingabe: nichtleere Notizenliste, Befehl zum Anlegen eines
     neuen Zählers, Name, Beschreibung angeben und neue
     Gruppe anlegen
    Testbedingungen: Zähler wird in der neuen Gruppe
     angezeigt. Sein Name und seine Beschreibung werden
     angezeigt. Der Zähler wird in der Zählerliste angezeigt.
 Das Anlegen eines Zählers wird abgebrochen:
    Eingabe: eine nichtleere Zählerliste, Befehl zum Anlegen
     eines neuen Zählers, Eingabe eines Namen, ohne sichern
     wieder zurück in Zählerliste
    Testbedingung: Es wird kein neuer Zähler in der Zählerliste
     angezeigt.

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Einführung in Android

      25. April 2013

Was ist Android?
 Software für mobile Geräte:
      Betriebssystem
      Middleware
      Kernanwendungen
 Android SDK:
      Tools und APIs zur Entwicklung von Anwendungen auf der
       Android-Plattform
      URL für Entwickler: developer.android.com
 Open Source Software

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Android Architektur

                                    developer.android.com
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Android Anwendungen
 Android enthält eine Reihe
  von Kernanwendungen.
     Email -Client, SMS-
      Programm, Kalender, Karten,
      Web-Browser, Kontakte, etc.
 Alle Anwendungen sind in
  Java geschrieben.
 Jede Anwendung hat ihre
  eigene Umgebung:
     eigener Linux-Prozess
     eigene Java-VM
     eindeutige Linux User Id
      (kann auch von anderen                               developer.android.com
      Anwendungen genutzt
      werden)

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Starten einer App im Emulator
 Android Virtual Device
  (AVD) anlegen
       AVD Manager aufrufen
       mit New ein neues AVD
        anlegen

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Application Framework
 Views: graphische Komponenten zum Aufbau einer
  Anwendung, z.B. Listen, Textfelder, Knöpfe und auch
  ein einbettbarer Web-Browser
 Content Providers: ermöglichen den Zugriff auf
  Daten, auch aus anderen Anwendungen
 Resource Manager: Zugriff auch Resourcen, die nicht
  Code sind, z.B. Graphiken
 Notification Manager: zur Benachrichtigung des
  Nutzers über Ereignisse
 Activity Manager: organisiert den Lebenszyklus einer
  Anwendung
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Bibliotheken, Runtime und Kernel
 Android enthält eine Reihe von C/C++-Bibliotheken.
      z.B. SGL und 3D Librairies für 2D und 3D-Darstellungen
      z.B. SQLite als leichtgewichtiges relationales Datenbank-
       system
 Android Runtime
      Jede Android-Anwendung läuft in einem eigenen Prozess
       mit der sogenannten Dalvik Virtual Machine.
      Die Dalvik VM basiert auf einem Linux Kernel.
 Linux Kernel
      Android basiert auf der Linux Kernel Version 3.0.1
      Der Kernel fungiert als Abstraktionsebene zwischen
       Hardware und dem Rest des Software Stack.

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Application Components
Ausführbare Anwendungsteile:
 Activities: visuelle Komponente
      Beispiel: Liste von textuellen Kommentaren
      Eine Anwendung kann mehrere Activities haben, die sich
       gegenseitig benutzen.
      Eine Activity ist als Start-Activity markiert.
      Jede Activity hat ein eigenes Fenster, in das sie zeichnet.
 Services: nicht sichtbare Komponenten
      Beispiel: Ein Service, der Musik abspielt
 Broadcast Receiver: hört auf Broadcast-Nachrichten
      Beispiel: Wechsel der Zeitzone, geringer Batteriestand, Aufnahme
       eines Fotos, etc.
 Content Providers: veröffentlicht eine Menge von Daten für
  andere Anwendungen
      Daten sind meist in einer SQLite-Datenbank gespeichert.

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Die Android Manifest-Datei
AndroidManifest.xml informiert Android über die
Komponenten der Anwendung:

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Aktivieren von Komponenten durch Intents
  Activities, Services und Broadcast Receivers werden durch
   asynchrone Nachrichten, sogenannte Intents, aktiviert.
  Start einer Activity:
     Intent erzeugen:
      Intent intent = new Intent(this, MyActivity.class)
      this – Kontextkomponente, von der der Intent erzeugt wird.
      MyActivity.class – Activity, die aktiviert werden soll
     Start der Activity: c.startActivity(intent)
       c - Kontextkomponente
     In der gestarteten Activity:
      getIntent() liefert den initialen Intent zurück.
  Beenden einer Activity:
     selten, da in andauernder Kommunikation mit dem Nutzer
     finish() oder finishActivity()
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Lebenszyklus einer Activity
 Eine Activity hat drei mögliche Zustände:
      active oder running: auf dem Display zu sehen, Fokus der
       Ausführung
      paused: sichtbar, aber hat nicht den Fokus. Eine andere Activity
       liegt darüber.
      stopped: nicht sichtbar und ohne Fokus, der Zustand und die Daten
       werden solange gehalten, wie Speicher vorhanden
 Zustandswechsel werden durch Methodenaufrufe mitgeteilt:
      void onCreate(Bundle savedInstanceState)
       void onStart()
       void onRestart()
       void onResume()                          Diese Methoden sollten
       void onPause()                          zuerst die entsprechende
       void onStop()                            Supermethode aufrufen.
       void onDestroy()
      Alle Activities müssen onCreate() implementieren.

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Lebenszyklus einer Activity
   onCreate(): das normale Setup, Bundle-Objekt übergibt den bisherigen
    Zustand, danach direkt onStart() und onResume()
   onPause(): eine andere Activity wird aktiv, ungesicherte Daten werden
    gespeichert
   onStop(): eine andere Activity wird sichtbar oder Activity wird zerstört,
    onPause() wird immer vorher aufgerufen

                                                        developer.android.com
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Benutzung von Activities
 Activities können andere starten, auch wenn sie zu
  anderen Anwendungen gehören.
      Beispiel: Eine Activity, die einen Kartenausschnitt anzeigt,
       kann in verschiedenen Anwendungen genutzt werden.
      Zur Nutzung einer Activity einer anderen Anwendung muss
       nur ein passender Intent an diese Activity geschickt werden.

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Layout graphischer Komponenten
                                  create_counter.xml
    Layout-Definition durch
     eine XML-Layout Datei.
    Jedes XML-Element ist
     entweder ein View oder
     ein ViewGroup-Objekt.
    Vordefinierte ViewGroup-
     Objekte:
       LinearLayout
       RelativeLayout
       AbsoluteLayout
       TableLayout
       etc.
 Layout-Parameter:
       height, width
       vordefinierte Werte:
        fillParent: füllt Platz
        des ParentView aus
       wrap_content: umhüllt
        den Inhalt minimal
       @+id/… verweist auf
        ids in der Datei R.java

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Die Datei R.java
 R.java wird automatisch erstellt und soll nicht
  geändert werden.
 Sie enthält einen Index für alle Ressourcen der
  Anwendung.
 Diese Klasse kann als Abkürzung für die
  Referenzierung von Ressourcen genutzt werden.
 Sie ist direkt abhängig von den Inhalten im Ordner
  /res.

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Debuggen von Android Apps
 App in Emulator starten
 Breakpoints im Code setzen
 In DDMS Perspektive gehen
 App auf Debug setzen
 App im Emulator ausführen
 Zur Debug Perspektive
  wechseln
 Schrittweise ausführen

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Zusammenfassung
 Android bietet einen Software-Stack für mobile
  Geräte, bestehend aus Betriebssystem, Middleware
  und Kernanwendungen
 Android SDK bietet Tools und APIs zur Entwicklung
  von Anwendungen auf der Android-Plattform
 Die graphischen Komponenten folgen einem
  vorgegebenen Zustandsautomaten. Dadurch behält
  der Benutzer die maximale Kontrolle über die
  Anwendungen.
 Jede Anwendung läuft in einem eigenen Prozess mit
  eigener Virtual Machine.

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