Handbuch für Softwareentwickler:
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| Hauptverfasser: | , |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Bonn
Rheinwerk
2018
|
| Ausgabe: | 1. Auflage |
| Schriftenreihe: | Rheinwerk Computing
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | auf dem Cover: Das Lehr- und Nachschlagewerk für professionelles Software Engineering, Grundlagen, Requirements Engineering, Clean Code u. v. m., mit realen Beispielen, vielen Grafiken und Best Practices |
| Beschreibung: | 701 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 16.8 cm |
| ISBN: | 9783836244763 3836244764 |
Internformat
MARC
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Datensatz im Suchindex
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|---|---|
| adam_text | Inhalt-
Inhalt
Vorwort
17
TEIL I Überblick
1 Überblick 21
1.1 Berufswunsch Softwareentwickler................................... 21
1.1.1 Der Softwareentwickler-ein ganz besonderer Informatiker.... 23
1.1.2 Aktuelle Arbeitsmarktsituation und Verdienstmöglichkeiten. 26
1.2 Über dieses Buch ................................................. 28
1.3 Literatur und Links............................................... 34
2 Programmierung als Kern der
Softwareentwicklung 35
2.1 Die Programmierung.................................................... 35
2.2 Paradigmen der Softwareentwicklung.................................... 39
2.3 Objektorientierte Programmentwicklung................................. 40
2.3.1 Objektorientierung im Überblick............................. 41
2.3.2 Objektorientierte Konzepte im Detail.......................... 45
2.3.3 Objektorientierung und Wiederverwendung....................... 52
2.3.4 Visualisierung: Objektorientierung und UML.................... 56
2.4 Programmiersprachen .................................................. 62
2.4.1 Historische Entwicklung und sprachliche Vielfalt.............. 62
2.4.2 Die Systematik der Programmiersprachen ....................... 66
2.5 Essenzielle Sprachmerkmale............................................ 72
2.5.1 Kommentare.................................................... 72
2.5.2 Operatoren und Vergleiche .................................... 76
2.5.3 Kontrollstrukturen............................................ 78
2.5.4 Objektorientierung............................................ 89
2.6 Fazit und Ausblick................................................... 103
2.7 Literatur und Links.................................................. 104
5
3 Algorithmen und Datenstrukturen
105
3.1 Algorithmen als Kernelemente des Programms............................ 106
3.1.1 Wichtige Klassen von Algorithmen ........................ 109
3.1.2 Komplexität von Algorithmen................................... 109
3.2 Entwurf von Algorithmen .............................................. 111
3.2.1 Vorgehensweise................................................ 112
3.2.2 Visualisierung des Ablaufs von Algorithmen ................... 114
3.2.3 Fallbeispiele ................................................ 119
3.3 Sortieren und Suchen als Basis-Algorithmen............................ 123
3.3.1 Sortieren - das Wichtigste im Überblick....................... 124
3.3.2 Such-Algorithmen im Überblick................................. 129
3.4 Elementare Datenstrukturen............................................ 138
3.4.1 Datenobjekte.................................................. 139
3.4.2 Systematik von Datenobjekten und Datentypen................... 142
3.5 Zusammenfassung und Ausblick.......................................... 160
3.6 Literatur und Links................................................... 162
TEIL II Der Softwarelebenszyklus
4 Softwareprojekte professionell planen i67
4.1 Der Wasserfall - mehr als nur historische Bedeutung.................... 168
4.1.1 Analyse ........................................................ 169
4.1.2 Entwurf......................................................... 171
4.1.3 Implementierung................................................. 171
4.1.4 Test ........................................................... 172
4.1.5 Betrieb und Wartung............................................. 173
4.1.6 Kritische Betrachtung........................................... 173
4.2 Iterative Entwicklung - schrittweise zum Ziel.......................... 173
4.3 Das V-Modell - eine Struktur hauptsächlich für Projekte der
öffentlichen Hand..................................................... 175
4.4 Bessere Risikobeherrschung durch das Spiralmodell .
4.5 Agile Ansätze - der Komplexität und Unsicherheit
mit Flexibilität begegnen..........................
4.5.1 Extreme Programming .......................
4.5.2 Serum......................................
176
177
180
181
6
t J.f.r
Inhalt
Ui «.» Hui
4.6
4.7
4.8
Softwareentwicklung und die Schnittstellen zum
Projektmanagement ................................................... 187
4.6.1 Personen und Rollen in IT-Projekten ......................... 191
Ist Agilität heute alternativlos?.................................... 194
Literatur und Links.................................................. 197
5 Die Anforderungsanalyse - Startpunkt
der Entwicklung 199
5.1 Überblick und Zielstellung........................................ 199
5.2 Ausgangssituation und Notwendigkeit .............................. 202
5.3 Anforderungen ermitteln......................................... 207
5.3.1 Quellen von Anforderungen................................. 207
5.3.2 Anforderungen erforschen ................................. 208
5.3.3 Arten von Anforderungen................................... 209
5.3.4 Verbindlichkeit und Priorität von Anforderungen........... 211
5.4 Anforderungen formulieren und visualisieren....................... 219
5.4.1 Lastenheft................................................ 221
5.4.2 Pflichtenheft............................................. 226
5.4.3 Grafische Notation als Hilfsmittel ....................... 227
5.5 Tool-Unterstützung ............................................... 230
5.6 Diskussion im Kontext agilen Vorgehens............................ 234
5.7 Fazit............................................................. 237
5.8 Literatur und Links............................................... 237
6 Der Entwurf des Softwaresystems 239
6.1 Die Softwarearchitektur als Basis für Erfolg und Wartbarkeit
eines Softwaresystems............................................... 240
6.1.1 Ziele und Auswahlkriterien für eine Architektur............... 241
6.1.2 Architekturprinzipien ........................................ 243
6.2 Architekturparadigmen ............................................... 246
6.2.1 Monolithisches 1T-System.................................... 246
6.2.2 Verteilte Architektur......................................... 248
7
6.2.3 Cllent-Server-Archltektur.................................... 250
6.2.4 Serviceorientierte Architektur............................... 251
6.2.5 Web-Archltektur.............................................. 255
6.2.6 Middleware................................................... 258
6.3 Entwurfsmuster als Baupläne.......................................... 259
6.3.1 Fassaden-Muster.............................................. 261
6.3.2 Model-View-Controller-Muster ................................ 262
6.4 Entwurfsunterstützung durch grafische Modellierung................... 265
6.4.1 Das Komponentendiagramm ..................................... 266
6.4.2 Das Paketdiagramm............................................ 267
6.4.3 Das Verteilungsdiagramm...................................... 268
6.5 Weitere Entwurfsentscheidungen....................................... 269
6.5.1 Softwaretyp ................................................. 269
6.5.2 Technologie.................................................. 269
6.6 Erfolgreiche Entwürfe mithilfe von Prototypen........................ 270
6.6.1 Arten von Prototypen ........................................ 271
6.6.2 Wege und Tools zum Prototyp.................................. 273
6.7 Zusammenfassung und Fazit............................................ 279
6.8 Literatur und Links.................................................. 279
7 Die Implementierung schafft den Kern
der Anwendung 28i
7.1 Die Entwicklung der Benutzerschnittstelle............................ 282
7.1.1 Benutzeroberflächen in Java.................................. 283
7.1.2 Benutzeroberflächen auf Basis der Beschreibungssprache XAML. 299
7.1.3 Im Turbogang zum User Interface; Rapid Application
Development.................................................. 309
7.1.4 Web-Technologien ............................................ 311
7.2 Die Businesslogik umsetzen........................................... 311
7.3 Die Datenwelt anbinden............................................... 313
7.3.1 Java Database Connectivity................................... 314
7.3.2 Entity Framework............................................. 315
7.4 Zusammenfassung und Fazit............................................ 316
7.5 Literatur und Links.................................................. 317
8
. . • =;?=• ; ’ i-iWiin?- :.-..’-;
r:*i
m
Inhalt
8 Testen als Voraussetzung für fehlerarme
Software 319
8.1 Zur Notwendigkeit von Softwaretests............................... 320
8.2 Testgetriebene Entwicklung........................................ 321
8.3 Ein Überblick über wichtige Testarten ............................ 323
8.4 Testmethoden ..................................................... 327
8.4.1 Statische Tests............................................ 327
8.4.2 Dynamische Tests........................................... 330
8.5 Testebenen........................................................ 335
8.5.1 Komponententests........................................... 337
8.5.2 Integrationstests.......................................... 341
8.5.3 Systemtests................................................ 342
8.5.4 Abnahme- und Nutzertests................................... 343
8.6 Technik des Testens............................................... 353
8.6.1 Tools ..................................................... 353
8.6.2 Test-Automation............................................ 355
8.7 Fazit und Zusammenfassung......................................... 357
8.8 Literatur und Links............................................... 357
9 Distribution-das Produkt muss zum Kunden 359
9.1 Die Softwaredistribution im Überblick................................ 360
9.1.1 Die Merkmale von Software und ihre Auswirkungen
auf den Vertrieb............................................... 360
9.1.2 Vertragliche und lizenzrechtliche Bestimmungen.................. 361
9.1.3 Vertriebswege................................................... 362
9.1.4 Erlösmodelle.................................................... 365
9.2 Die App-Store-Revolution............................................. 370
9.2.1 Vor- und Nachteile eines App Stores............................. 371
9.2.2 Programminterne Stores.......................................... 372
9.2.3 Vermarkungsstrategien........................................... 374
9.2.4 Präsentation im Store........................................... 375
9.3 DevOps - der Kreis schließt sich........................................ 376
9.3.1 Probleme durch eine künstliche Trennung der Zuständigkeiten .... 377
9.3.2 Verbesserte Zusammenarbeit...................................... 378
9
9.4 Die Technik der Softwarebereitstellung........................... 380
9.4.1 Software für den Desktop................................. 380
9.4.2 Apps für mobile Systeme.................................. 387
9.4.3 Automatisierte Softwareverteilung in Unternehmen......... 390
9.5 Literatur und Links............................................. 392
10 Vom Altsystem zur zeitgemäßen Anwendung 393
10.1 Technologien im Wandel......................................... 394
10.2 Notwendigkeit einer Software-Migration........................... 396
10.3 Ziele einer Software-Migration................................... 398
10.4 Planung der Migration............................................ 398
10.5 Migrationsstrategien ............................................ 401
10.6 Arten der Migration ............................................. 405
10.7 Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen................................. 406
10.8 Eine Fallstudie................................................ 407
10.8.1 Der Status quo .......................................... 408
10.8.2 Einen technischen Migrationsansatz auswählen............. 409
10.8.3 Web-Applikationen mit Wisej ............................. 410
10.9 Literatur und Links............................................ 416
TEIL III Technologien und Methoden
11 Kundenzufrledenheit durch Nutzerorientierung 419
11.1 Der Nutzer im Fokus ............................................. 421
11.1.1 Development versus Design................................. 421
11.1.2 Personas-was sind sie?.................................... 423
11.2 Benutzerschnittstellen im Wandel................................. 424
11.2.1 Command-Iine interface ................................... 425
11.2.2 Graphical User Interface.................................. 427
11.2.3 Natural User Interface.................................... 431
10
113 Gestaltung von Benutzeroberflächen ..........................
113.1 Objektive Merkmale und subjektives Empfinden......
113.2 Software-Ergonomie................................
1133 Designrichtlinien als Handlungsrahmen................
11.4 Literatur und Links........................................
433
434
437
439
441
12 Datensicherheit und Datenschutz 443
12.1 Begriffe und Angrenzungen ........................................ 445
12.2 Dilemma: Globale Technik und lokale Gesetzgebung.................. 447
12.3 Betrieblicher Datenschutz......................................... 449
12.4 Datenschutz und Mobile Computing................................ 450
12.5 Datenschutz und Cloud-Computing................................... 453
12.6 Sichere Kommunikation durch Verschlüsselung....................... 454
12.6.1 Kryptografie.............................................. 455
12.6.2 Digitale Signatur......................................... 457
12.63 Digitales Zertifikat........................................ 460
12.7 Fazit............................................................. 461
12.8 Literatur und Links............................................... 462
13 Plattform- und geräteübergreifende
Entwicklung 463
13.1 Systemumgebungen im Einsatz..................................... 463
13.1.1 Der Desktop .............................................. 464
13.1.2 Der Webserver............................................. 467
13.13 Apps für mobile Geräte.................................... 468
13.1.4 Gerätetechnik-vom Smartphone bis zum Desktop.............. 469
13.2 Ansätze für die geräte- und plattformübergreifende Entwicklung.. 471
13.2.1 Java ..................................................... 471
13.2.2 Universal Windows Platform................................ 473
11
13.3 Mobile Computing als Motivationstreiber........................... 475
13.3.1 App-Arten ................................................. 475
13.3.2 Native Technologien........................................ 477
13.3.3 Hybride Technologien ...................................... 479
13.3.4 Mit plattformübergreifender Programmierung zur nativen App. 481
13.3.5 Wettere Ansätze ........................................... 498
13.4 Fazit............................................................. 500
13.5 Literatur und Links............................................... 500
14 Parallelprogrammierung 503
14.1 Systemtechnische Ebene .......................................... 504
14.1.1 Prozesse und Threads...................................... 507
14.1.2 Zustände von Prozessen.................................... 509
14.2 Anwendungsebene.................................................. 510
14.2.1 Parallelisierung von Algorithmen.......................... 512
14.2.2 Probleme und Erfolgsbestimmung............................ 516
14.3 Programmiertechnische Ebene...................................... 518
14.3.1 Konzepte der Task Parallel Library........................ 519
14.3.2 Reaktionsfähigkeit mithilfe von async und await........... 521
14.4 Zusammenfassung ................................................. 522
14.5 Literatur und Links.............................................. 523
15 Grundlagen der Datenhaltung 525
15.1 Datenbank - ein Ort, um Ordnung zu halten........................... 525
15.1.1 Anforderungen an eine Datenbank........................... 527
15.1.2 Überblick über Datenbanksysteme .......................... 529
15.2 Phasen der Datenbankentwicklung..................................... 534
15.2.1 Das Entity-Relationship-Modell (ER-Modell).................. 536
15.2.2 Alles eine Frage des Schlüssels........................... 541
15.2.3 Normalisierung der Datenbankstruktur........................ 546
15.3 NoSQL-Datenbanken und Fazit......................................... 551
15.4 Literatur und Links................................................. 553
12
16 Werkzeugunterstützung 555
16.1 Die Rolle von Werkzeugen........................................... 556
16.2 Integrierte Entwicklungsumgebungen als Multifunktionswerkzeuge... 557
16.2.1 Bestandteile einer integrierten Entwicklungsumgebung....... 558
16.2.2 Wichtige integrierte Entwicklungsumgebungen im Überblick .. 562
16.3 Versionsverwaltungen als Voraussetzung für eine erfolgreiche
Entwicklung........................................................ 564
16.3.1 Varianten der Versionsverwaltung........................... 565
16.3.2 Vergleich zentrale und verteilte Versionsverwaltung........ 567
16.3.3 Git-Grundlagen........................................... 568
16.4 Weitere Softwaretools für die Entwicklung.......................... 574
16.4.1 Tools für die modellgetriebene Entwicklung................. 575
16.4.2 Tools für die Datenmodellierung............................ 576
16.4.3 Einfache Texteditoren...................................... 577
16.4.4 Tools für die Koordination der Zusammenarbeit und fürs
Projektmanagement.......................................... 578
16.5 Fazit und Ausblick................................................. 579
16.6 Literatur und Links................................................ 580
17 Qualitätssicherung und Clean Code
Development ssi
17.1 Das Verständnis von Softwarequalität.................................. 581
17.2 Ansätze zur Bestimmung der Softwarequalität ........................... 584
17.2.1 Qualitätseigenschaften nach Boehm.............................. 584
17.2.2 Quantifizierung der Qualität nach Gilb......................... 585
17.2.3 Goal Question Metrie........................................... 587
17.3 Softwarequalität zwischen Nutzen und Kosten.......................... 589
17.4 Qualität verbessern................................................... 591
17.4.1 Sich stetig weiterentwickeln: kontinuierliche Verbesserung... 592
17.4.2 Prozessqualität über alle Entwicklungsschritte................. 596
17.4.3 Regeln als Handlungsleitfaden ................................. 597
17.4.4 Clean Code Development......................................... 602
17.4.5 Lästig und unverzichtbar-die Entwicklungsdokumentation ........ 605
13
17.5 Eine gesunde Fehlerkultur.............................................. 606
17.5.1 Der Begriff des Fehlers ....................................... 608
17.5.2 Umgang mit Fehlern............................................. 610
17.5.3 Fehlermetriken................................................. 612
17.6 Fazit und Zusammenfassung.............................................. 613
17.7 Literatur und Links.................................................... 614
TEIL IV Trends
18 Enterprise Mobile Computing 617
18.1 Einsatzszenarien...................................................... 618
18.1.1 Mobilisierung bestehender digitaler Geschäftsprozesse......... 619
18.1.2 Digitale Transformation ...................................... 620
18.2 Bring Your Own Device................................................. 627
18.2.1 Bedeutung und Nutzen einer BYOD-Strategie..................... 628
18.2.2 Problemlage und Anforderungen bei einer BYOD-Strategie........ 630
18.2.3 Mögliche Szenarien aus Unternehmenssicht ..................... 634
18.2.4 Umsetzungsstrategie........................................... 636
18.3 Technische Aspekte für Enterprise Mobile Computing.................... 637
18.3.1 Geräteauswahl................................................. 637
18.3.2 Enterprise Mobile Device Management........................... 638
18.3.3 Backend as a Service for Enterprise .......................... 639
18.4 Literatur und Links................................................... 647
19 Internet of Things 649
19.1 Stand heute und Zukunftsszenarien.................................... 650
19.1.1 Vom Eigenbau zum Standard ................................... 653
19.2 loT-Architekturansätze............................................... 656
19.2.1 Netzwerktopologien .......................................... 656
19.2.2 Anwendungsarchitekturen...................................... 657
19.3 Hardware auf kleinstem Raum.......................................... 660
14
19.4 Failbeispiel: Windows 10 auf dem Raspberry Pî..................... 665
19.4.1 Anforderungen und Anwendungsarchitektur................... 665
19.4.2 Installation von Windows 10 loT......................... 668
19.43 Konfiguration aus der Ferne per Remote...................... 670
19.4.4 Entwicklungsumgebung konfigurieren........................ 671
19.5 Fazit und Ausblick................................................ 672
19.6 Literatur und Links............................................... 672
20 Cioud-Computing 675
20.1 Grundlagen des Cloud-Computings..................................... 677
20.1.1 Merkmale und Eigenschaften des Cloud-Computings............ 677
20.1.2 Modelle des Cloud-Computings................................ 678
20.13 Nutzungsmodelle des Cloud-Computings.......................... 681
20.2 Ökonomische Gesichtspunkte.......................................... 683
20.2.1 On-Premises- versus Cioud-Computing......................... 684
20.2.2 Kostenbasierter Vergleich................................... 685
20.3 Cioud-Computing als Werkzeug der Softwareentwicklung................ 688
203.1 Cloud-Lösungen für Kommunikation und Datenaustausch........ 688
203.2 Projekt- und Quellcodeverwaltung............................ 689
2033 Entwicklungsumgebungen, Build-und Testsysteme.................. 690
203.4 Monitoring und Bugtracking.................................. 691
20.4 Fazit............................................................... 692
20.5 Literatur und Links................................................. 692
15
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