Effektive Software-Architekturen: ein praktischer Leitfaden
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| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
München
Hanser
2009
|
| Edition: | 4., aktualisierte und erw. Aufl. |
| Subjects: | |
| Online Access: | Beschreibung für Leser Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XIV, 435 S. Ill., graph. Darst. 25 cm |
| ISBN: | 9783446420083 3446420088 |
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|---|---|
| adam_text | і
Inhalt
Vorwort................................................................................................__________________Xlii
Vorwort zur vierten Auflage..........................................................................................XTV
1 Einleitung.........................................__...........___................................................,___.. 1
1.1 Software-Architekten.............................................................................................6
1.2 Effektiv, agil und pragmatisch...............................................................................6
1.3 Wer sollte dieses Buch lesen?................................................................................9
1.4 Wegweiser durch das Buch..................................................................................10
1.5 Webseite zum Buch.............................................................................................12
1.6 Weiterführende Literatur......................................................................................12
1.7 Danksagung.........................................................................................................13
2 Architektur und Architekten.....................................................................................15
2.1 Was ist Architektur?.............................................................................................16
2.2 Die Aufgaben von Software-Architekten.............................................................21
2.3 Wie entstehen Architekturen?......................................................................,.......28
2.4 In welchem Kontext steht Architektur?................................................................30
2.5 Weiterführende Literatur......................................................................................34
3 Vorgehen bei der Architekturentwicklung...........................................................35
3.1 Informationen sammeln.......................................................................................39
3.2 Systemidee entwickeln.........................................................................................39
3.3 Was sind Einflussfaktoren und Randbedingungen?.............................................46
3.4 Einflussfaktoren finden........................................................................................50
3.5 Risiken identifizieren...........................................................................................56
3.6 Qualität explizit beschreiben................................................................................59
3.6.1 Qualitätsmerkmale von Software-Systemen...........................................60
3.6.2 Szenarien konkretisieren Qualität...........................................................62
3.7 Lösungsstrategien entwickeln...................................................................,..........68
3.7.1 Strategien gegen organisatorische Risiken.....................,......................, 69
3.7.2 Strategien für hohe Performance............................................................70
V
inhalt
3.7.3
Strategien
für Anpassbarkeit und Flexibilität.........................................72
3.7.4
Strategien
für hohe Verfügbarkeit..........................................................74
3.8 Weiterführende Literatur......................................................................................75
4 Architektursichten zur Kommunikation und Dokumentation.......................77
4.1 Architekten müssen kommunizieren und dokumentieren.....................................78
4.2 Sichten..................................................................................................................80
4.2.1 Sichten in der Software-Architektur.......................................................81
4.2.2 Vier Arten von Sichten...........................................................................82
4.2.3 Entwurf der Sichten................................................................................85
4.3 Kontextabgrenzung..............................................................................................87
4.3.1 Elemente der Kontextabgrenzung...........................................................87
4.3.2 Notation der Kontextabgrenzung............................................................87
4.3.3 Entwurf der Kontextabgrenzung.............................................................88
4.4 Bausteinsicht........................................................................................................89
4.4.1 Elemente der Bausteinsicht.....................................................................92
4.4.2 Notation der Bausteinsicht......................................................................95
4.4.3 Entwurf der Bausteinsicht.......................................................................95
4.5 Laufzeitsicht.........................................................................................................96
4.5.1 Elemente der Laufzeitsicht.....................................................................97
4.5.2 Notation der Laufzeitsicht......................................................................98
4.5.3 Entwurf der Laufzeitsicht.......................................................................99
4.6 Verteilungssicht....................................................................................................99
4.6.1 Elemente der Verteilungssicht..............................................................100
4.6.2 Notation der Verteilungssicht...............................................................100
4.6.3 Entwurf der Verteilungssicht................................................................101
4.7 Dokumentation von Schnittstellen.....................................................................102
4.8 Datensicht...........................................................................................................105
4.9 Typische Architekturdokumente........................................................................107
4.9.1 Zentrale Architekturbeschreibung........................................................108
4.9.2 Architekturüberblick.............................................................................111
4.9.3 Dokumentationsübersicht.....................................................................111
4.9.4 Übersichtspräsentation der Architektur................................................112
4.9.5 Architekturtapete..................................................................................112
4.10 Effektive Architekturdokumentation...................................................................113
4.10.1 Anforderungen an Architekturdokumentation......................................113
4.10.2 Regeln für gute Architekturdokumentation..........................................115
4.11 Andere Ansätze zur Architekturdokumentation.................................................118
4.11.1 TOGAF.................................................................................................118
4.11.2 xADL
(Extendable Architecture Description Language)
......................120
4.12 Weiterführende Literatur....................................................................................120
5 UML 2 für Architekten......____________________________________123
5.1 Die Diagrammarten der UML 2.........................................................................125
5.2 Die Bausteine von Architekturen.......................................................................127
5.3 Schnittstellen......................................................................................................128
VI
Inhait
5.4 Die Bausteinsicht...............................................................................................129
5.5 Die Verteilungssicht...........................................................................................132
5.6 Die Laufzeitsicht................................................................................................134
5.7 Darum UML......................................................................................................139
5.8 Weiterführende Literatur.................................................................
ľ.
.................140
6 Strukturentwurf, Architektur- und Designmuster...........................................141
6.1 Von der Idee zur Struktur...................................................................................143
6.1.1 Komplexität beherrschen......................................................................143
6.1.2 Zerlegen - aber wie?............................................................................144
6.1.3 Fachmodelle als Basis der Entwürfe.....................................................145
6.1.4 Die Fachdomäne strukturieren..............................................................148
6.2 Architekturmuster..............................................................................................149
6.2.1 Schichten
(Layer)
.................................................................................149
6.2.2
Pipes
& Filter.......................................................................................153
6.2.3 Weitere Architekturmuster...................................................................155
6.3 Heuristiken zum Entwurf...................................................................................157
6.3.1 Das So-einfach-wie-möglich-Prinzip...................................................157
6.3.2 Entwerfen Sie nach Verantwortlichkeiten............................................159
6.3.3 Konzentrieren Sie sich auf Schnittstellen.............................................160
6.3.4 Berücksichtigen Sie Fehler...................................................................160
6.4 Optimieren von Abhängigkeiten........................................................................161
6.4.1 Streben Sie nach loser Kopplung..........................................................164
6.4.2 HoheKohäsion.....................................................................................164
6.4.3 Offen für Erweiterungen, geschlossen für Änderungen.......................164
6.4.4 Abhängigkeit nur von Abstraktionen....................................................166
6.4.5 Abtrennung von Schnittstellen.............................................................167
6.4.6 Zyklische Abhängigkeiten vermeiden..................................................169
6.4.7 Liskov-Substitutionsprinzip (LSP).......................................................170
6.4.8
Dependency Injection
(DI)
...................................................................172
6.5 Entwurfsmuster..................................................................................................173
6.5.1 Entwurf mit Mustern............................................................................174
6.5.2 Adapter.................................................................................................174
6.5.3 Beobachter
(Observer)
.........................................................................175
6.5.4 Dekorierer
(Decorator)
.........................................................................177
6.5.5 Stellvertreter (Proxy)............................................................................177
6.5.6 Fassade.................................................................................................178
6.5.7 Zustand (State).....................................................................................179
6.6 Entwurf, Test, Qualitätssicherung......................................................................180
6.7 Weiterführende Literatur....................................................................................181
7 Technische Konzepte und typische Architekturaspekte-------------,.—185
7.1 Persistenz...........................................................................................................189
7.1.1 Motivation............................................................................................189
7.1.2 Typische Probleme..................................................................>............190
7.1.3 Architekturrmister „Persistenzscnicht .................................................193
VII
Inhalt
7.1.4 Weitere Themen zu Persistenz..............................................................202
7.1.5 Zusammenhang mit anderen Aspekten.................................................207
7.1.6 Weiterführende Literatur......................................................................209
7.2 Geschäftsregeln..................................................................................................209
7.2.1 Motivation............................................................................................209
7.2.2 Funktionsweise von Regelmaschinen...................................................213
7.2.3 Kriterien pro & kontra Regelmaschinen...............................................215
7.2.4 Mögliche Probleme..............................................................................216
7.2.5 Weiterführende Literatur......................................................................216
7.3 Integration..........................................................................................................217
7.3.1 Motivation............................................................................................217
7.3.2 Typische Probleme...............................................................................218
7.3.3 Lösungskonzepte..................................................................................220
7.3.4 Entwurfsmustei zur Integration............................................................225
7.3.5 Konsequenzen und Risiken...................................................................227
7.3.6 Zusammenhang mit anderen Aspekten.................................................229
7.3.7 Weiterführende Literatur......................................................................230
7.4 Verteilung...........................................................................................................231
7.4.1 Motivation............................................................................................231
7.4.2 Typische Probleme...............................................................................231
7.4.3 Lösungskonzept....................................................................................232
7.4.4 Konsequenzen und Risiken...................................................................234
7.4.5 Zusammenhang mit anderen Aspekten.................................................234
7.4.6 Weiterführende Literatur......................................................................235
7.5 Kommunikation..................................................................................................235
7.5.1 Motivation............................................................................................235
7.5.2 Entscheidungsalternativen....................................................................235
7.5.3 Grundbegriffe der Kommunikation......................................................236
7.5.4 Weiterführende Literatur......................................................................242
7.6 Ablaufsteuerung grafischer Oberflächen............................................................242
7.6.1 Model-View-Controlier (MVC)............................................................246
7.6.2 Weiterführende Literatur......................................................................252
7.7 Ergonomie grafischer Oberflächen.....................................................................253
7.7.1 Arbeitsmetaphern.................................................................................253
7.7.2 Interaktionsstile....................................................................................255
7.7.3
Ergonomische
Gestaltung.....................................................................259
7.7.4 Heuristiken zur GUI-Gestaltung...........................................................261
7.7.5 Weiterführende Literatur......................................................................264
7.8 Internationalisierang...........................................................................................265
7.8.1 Globale Märkte erfordern neue Prozesse..............................................266
7.8.2 Dimensionen der Internationalisierung.................................................266
7.8.3 Lösungskonzepte..................................................................................267
7.8.4 Weiterführende Literatur......................................................................274
7.9 Workflow-Management: Ablaufsteuerung im Großen.......................................274
7.9.1 Zweck der Ablaufsteuerung...........................,......................,...............275
7.9.2 Lösungsansätze.....................................................................................277
VIII
inhalt
7.9.3
Integration
von Workflow-Systemen...................................................280
7.9.4 Mächtigkeit von WMS.........................................................................282
7.9.5 Weiterführende Literatur......................................................................283
7.10 Sicherheit...........................................................................................................284
7.10.1 Motivation............................................................................................284
7.10.2 Typische Probleme...............................................................................284
7.10.3 Sicherheitsziele.....................................................................................285
7.10.4 Lösungskonzepte..................................................................................287
7.10.5 Zusammenhang mit anderen Aspekten.................................................292
7.10.6 Weiterführende Literatur.........................................,............................294
7.11 Protokollierung..................................................................................................294
7.11.1 Typische Probleme...............................................................................295
7.11.2 Lösungskonzept....................................................................................296
7.11.3 Zusammenhang mit anderen Aspekten.................................................296
7.11.4 Weiterführende Literatur......................................................................297
7.12 Ausnahme- und Fehlerbehandlung.....................................................................297
7.12.1 Motivation............................................................................................297
7.12.2 Fehlerkategorien schaffen Klarheit......................................................300
7.12.3 Muster zur Fehlerbehandlung...............................................................302
7.12.4 Mögliche Probleme..............................................................................303
7.12.5 Zusammenhang mit anderen Aspekten.................................................304
7.12.6 Weiterführende Literatur......................................................................305
8 Model
Driven
Architecture
(MDA)
........................................................................307
8.1 Architekten entwickeln Generierungsvorlagen..................................................310
8.2 Modellierung......................................................................................................311
8.3 Modellbasiert entwickeln...................................................................................313
8.4 Weiterführende Literatur....................................................................................314
9 Bewertung von Software-Architekturen___.......____...........___.........__....315
9.1 Was Sie an Architekturen bewerten können...................................................... 319
9.2 Vorgehen bei der Bewertung......................................:......................................321
9.3 Weiterführende Literatur....................................................................................327
10 Service-Orientierie Architektur
(SOA)
_____________................................329
10.1 Was ist
SOA?
.....................................................................................................330
10.2 So funktionieren Services..................................................................................336
10.3 Was gehört (noch) zu
SOA?
..............................................................................337
10.4
SOA
und Software-Architektur..........................................................................339
10.5 Weiterführende Literatur....................................................................................340
11 Enterprise-IT-Arehitektur__________________________________...341
11.1 Wozu Architekturebenen?..................................................................................343
11.2 Aufgaben von Enterprise-Architekten................................................................344
115.1 Management der Infrastrukturkosten....................................................344
11.2.2 Management des IS-Portfolios.............................................................344
Inhalt
11.2.3 Definition von Referenzarchitekturen...................................................346
11.2.4 Weitere Aufgaben.................................................................................348
11.3 Weiterführende Literatur....................................................................................350
12 Beispiele von Software-Architekturen___________.....................................351
12.1 Beispiel: Datenmigration im Finanzwesen.........................................................352
1 Einführung und Ziele____________.......................................................................352
1.1 Fachliche Aufgabenstellung...................................................................354
1.2 Architekturziele.....................................................................................354
1.3 Stakeholder............................................................................................354
2 Einflussfaktoren und Randbedingungen________„________________.....355
2.1 Technische Einflussfaktoren und Randbedingungen.............................355
2.2 Organisatorische Einflussfaktoren.........................................................356
2.3 Konventionen.........................................................................................356
3 Kontextabgrenzung..........—..........................................................................................356
4 Bausteinsicht..........................................................................................___..................358
4.1 M&M Bausteinsicht Level 1..................................................................358
4.1.1 Migration Controller..............................................................................359
4.1.2
VSAM
Reader.......................................................................................359
4.1.3 Segmentizer...........................................................................................360
4.1.4 Migrationsdatenbank.............................................................................360
4.1.5
Packager
.................................................................................................360
4.1.6
Rule Processor
(und
Packager)
..............................................................361
4.1.7 Target System-Adapter..........................................................................361
4.1.8 Migrierte Kontodaten in Zieldatenbank.................................................361
4.2 Bausteinsicht Level 2.............................................................................362
4.2.1 VSAM-Reader Whitebox.......................................................................362
4.2.2
Rule Processor
Whitebox.......................................................................363
5 Uufzeitsicht_______________________________________.......................365
6 Verteilungssicht.............................................................................................,.......„___366
7 Typische Strukturen und Muster__________________________,_______367
8 Technische Konzepte_______........................................................................_____367
8.1
Persistere:
...............................................................................................367
8.2 Ablaufsteuerung.....................................................................................367
8.3 Ausnahme- und Fehlerbehandlung........................................................367
8.4 Transaktionsbehandlung........................................................................368
8.5 Geschäftsregel und Validierung.............................................................368
8.6 Kommunikation und Integration............................................................368
9 Entwurfsentscheidungen_______________________________________368
10 Szenarien zur Architekturbewertung________________________.........369
11 Projektaspekte________________________________......___............___369
12 Glossar und Referenzen---------------------------------.___._______.........370
inhalt
12.2
Beispiel:
Kampagnenmanagement im CRM......................................................371
1 Einführung und Ziele....................................................................................................371
1.1 Fachliche Aufgabenstellung..................................................................372
1.1.1 Einsatz von MaMa für Vertrags- und Tarifänderungen bei
Telekommunikationsunternehmen.........................................................372
1.1.2 Konfiguration einer Kampagne.............................................................374
1.2 Architekturziele.....................................................................................376
1.3 Stakeholder............................................................................................377
2 Einflussfaktoren und Randbedingungen..............................................................377
2.1 Technische Einflussfaktoren..................................................................377
2.2 Organisatorische Einflussfaktoren..........................................................378
3 Kontextabgrenzung...................................................................................................... 378
3.1 Allgemeiner fachlicher (logischer) Kontext...........................................378
3.2 Spezielle Kontextabgrenzung der Mobilfunk-Kampagne......................379
3.3 Verteilungskontext: MaMa als Basis einer Produktfamilie...................379
4 Bausteinsicht..................................................................................................................380
4.1 MaMa-Bausteinsicht Level 1.................................................................380
4.1.1
Input
......................................................................................................381
4.1.2
Campaign Process Control
....................................................................382
4.1.3
Campaign Data Management
.................................................................382
4.1.4
Configuration
.........................................................................................383
4.1.5
Output
....................................................................................................383
4.1.6
Reporting
sowie
Operations Monitoring
................................................383
4.2
MaMa-Bausteinsicht Level
2.................................................................384
4.2.1
Whiteboxsicht
Baustein
„Input , Level
2..............................................384
4.2.2
Whitebox Campaign Process Control, Level
2......................................387
4.3
MaMa
Bausteinsicht
Level
3.................................................................388
4.3.1
Whiteboxsicht
Baustein
„Receiver , Level
3.........................................388
5 Laufzeitsicht.....................................................................__...._____..__....___.........390
5.1 Szenario: Schematischer
Input
von Daten.............................................390
5.2 Szenario:
Import
einer CSV-Datei.........................................................391
6 Verteilungssicht_____________________________________________392
7 Typische Strukturen und Muster_______..__.....................................................392
8 Technische Konzepte...................................................................................................392
8.1 Ablaufsteuerung....................................................................................392
8.2 Produktfamilie, Persistenz und Generierung.........................................396
8.3 Geschäftsregeln.....................................................................................397
8.3 Ausnahme- und Fehlerbehandlung........................................................ 398
9 Entwurfsentscheidungen___.____..—...____.____.___________...............398
9.1 Kein CRM-Werkzeug...........................................,................................398
9.2 Kein ETL-Werkzeug.............................................................................398
10 Szenarien zur Architekturbewertung_________________________.— 399
11 Projektaspekte_______________.----------------------„_______..---------399
11.1 Risiken und offene Punkte.....................................................................399
XI
Inhalt
12 Glossar und Referenzen...........................................................................................400
Referenzen.........................................................................................................400
13 iSAQB
Curriculum
......................................................................................................403
13.1 Standardisierter Lehrplan für Software-Architekten..........................................404
13.2 Können, Wissen und Verstehen.........................................................................405
13.3 Voraussetzungen und Abgrenzungen.................................................................406
13.4 Struktur des iSAQB-Lehrplans...........................................................................406
I.
Grundbegriffe von Software-Architekturen................................................407
П.
Beschreibung und Kommunikation von Software-Architekturen...............408
Ш.
Entwicklung von Software-Architekturen...................................................409
IV.
Software-Architekturen und Qualität..........................................................410
V.
Werkzeuge für Software-Architekten.........................................................411
VI.
Beispiele von Software-Achitekturen.........................................................412
13.5 Zertifizierung nach dem iSAQB-Lehrplan.........................................................412
14 Nachwort: Architektonien........................................................................................413
14.1 In sechs Stationen um die (IT-)Welt...................................................................413
14.2 Ratschläge aus dem architektonischen Manifest................................................417
15 Literatur______________________________________________________423
Register____________________________........................................................................431
XII
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