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16.10.2001 Einführung VL Software Architektur- Modelle Dr. Harald Störrle 1 1 Vorbereitung · Raumänderungsaushang · Projektor, Ersatzfolien (?) · Beamer, Laptop · Tafel, Kreide, Ausgedrucktes Skript · Klebepunkte am Eingang verteilen · Teilnehmerbögen · Punktabfrage Erwartungen, fetter Filzer

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle11

Vorbereitung

· Raumänderungsaushang· Projektor, Ersatzfolien (?)· Beamer, Laptop· Tafel, Kreide, Ausgedrucktes Skript· Klebepunkte am Eingang verteilen· Teilnehmerbögen· Punktabfrage Erwartungen, fetter

Filzer

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle21

Vorlesung

Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle

Ludwig-Maximilians-Universität MünchenWintersemester 2001

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle31

Ziel heute

· Themenüberblick alsEntscheidungshilfe

· zunächst aber einigesOrganisatorisches

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle41

Organisatorisches

• Liste: bitte alle eintragen

• „Skript“: meine Dissertation(Autorenexemplare zu DM 25, statt �35)

• 26.10.: entfällt• Prüfung: Säulen PG & A (Prof. Wirsing)• Aufgaben: 3 Blätter • Schein: nein• Übungen: Bedarf?• Exkursion: Bedarf?

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle51

Zur Person

· StudiumInformatik & Psychologie in Tübingen, Hamburg & Edinburgh

· Promotion„Models of Software Architecture“an der LMU, Prof. Wirsing

· IndustrieCompetence Center InformatikFJA AG

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle61

· Rang• das führende Beratungs- und Sw-Haus für

Versicherungen im deutschsprachigen Raum

· Mitarbeiter• ca. 850 weltweit, ca. 500 in München

· Niederlassungen• M, M, K, S, HH, B, Zürich, Wien, NY, Maribor

· Lage• 30% Wachstum p.a., seit 1980

(Personal, Umsatz, Gewinn)

Zu FJA

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle71

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.

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle81

Motivation

· Warum sollten Sie hier mitarbeiten?

• SWA ist eines der interessantesten, vielseitigsten und praxisrelevantesten Gebiete.

• Das Gebiet wird an der Uni nahezu nicht gelehrt, und wenn, dann in rein akademischer Form.

• Diese Veranstaltung ist wahrscheinlich einmalig.

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle91

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

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle101

Apell zur Mitwirkung

· Bin auf Ihre Mitwirkung angewiesen• Nachsicht bei Pannen• Fragen• Diskussionen• Übungsaufgaben• Feedback• Mitarbeit

· Was sind Ihre Erwartungen?

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Dr. Harald Störrle111

Erwartungen der Teilnehmer

· Gruppenübung Punktabfrage• Jeder bekommt einen Klebepunkt• Alle gehen gemeinsam nach vorne• Jeder klebt seinen Punkt in das

Koordinatensystem „Erwartungen“• Dimensionen:

– gewünschter Inhalt: theoretisch/praktisch– verfügbarer Aufwand: hoch/niedrig

· Los geht’s!

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ZumeigentlichenInhalt!

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle131

Gliederung für heute

• Grundfragen– Was ist das, Software-Architektur? – Wozu sich damit beschäftigen?

• Grundbegriffe– Beispiele

– A-7E, GoLife!, SL45i

– System, Anforderung, Stakeholder– Stil– Elemente

• Semestervorschau

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Ziel für heute

· Grundbegriffe und Fragen einführen

· Themenvielfalt auffächern

· Zum Nachdenken anregen

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KEIN Ziel heute

· Echte Architekturbeispiele im Detail

· Antworten auf die gestellten Fragen

· Handwerkszeug des Architekten

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle161

Was ist das,„Software Architektur“?

· Der Name „Software-Architektur“ (kurz: SWA) ist als Analogie zu sehen, als eine programmatische Aussage, eine Absichtserklärung:

„da, wo die Architektur heute steht, da wollen wir auch hin“.

· Aber trägt diese Analogie wirklich?

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VL Software Architektur-Modelle

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Analogie: Gemeinsamkeiten

Architektur• große Bauwerke mit langer

Lebensdauer (Jahrhunderte)

• große Auswirkungen auf viele Beteiligte

• schwierige Koordination; komplexer, arbeitsteiliger Prozesse („Leistungsstufen“)

• Bedeutung von Planung und Modellen

Software-Architektur• große Systeme mit langer

Lebensdauer (Jahrzehnte)

• große Auswirkungen auf viele Beteiligte

• schwierige Koordination; komplexer, arbeitsteiliger Prozeß (Vorgehensmodelle)

• Bedeutung von Planung und Modellen

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VL Software Architektur-Modelle

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Analogie: Unterschiede

Architektur • Vorläufer seit 10.000 Jahren,

etablierte Disziplin seit ~1800 Ausbildungsgang/Abschluß

• Wissenskanon, Werkzeuge

• mehr oder minder künstlerischer Anteil

• wenige Freiheitsgrade, unmittelbar anschaulich

Software-Architektur • SE gerade mal seit 1968,

kein eigenes Fach, kein Ausbildungsgang/Abschluß

• kaum Theorie/ Werkzeuge

• sehr technisch-mathematisch ausgerichtet

• extrem viele Freiheitsgrade, sehr abstrakt

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle191

Was ist das,„Software Architektur“?

„Architecture is the set of design decisions [...] that keeps ist implementors and maintainers from exercising needless creativity.“

(D`Souza & Wills, Catalysis)

„ Architecture is a framework for change“

(Tom De Marco)

...ein Mittel zur Verfolgung technischer, politischer, wirtschaftlicher oder strategischer Ziele durch die Einschränkung von Freiheitsgraden bei der Herstellung

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle201

Was ist das,„Software Architektur“?

„Architecture is defined [...] as the fundamental organization of a system, emodied in its components, their relationships to each other and to the environment, and the principles governing its design and evolution.“

(IEEE AWG, Std P1471, 1999)

... Bestandteile und Struktur eines Systems auf einer bestimmten Abstraktionsebene.

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VL Software Architektur-Modelle

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Wieso SWA-“Modelle“ ?

· Ein Modell ist eine Abstraktion, die leichter zu handhaben ist, als das reale Ding.

Beispiel: ein Hochhaus und seine Modelle– Anschauung: Pappmodell, virtuelles Modell– Planung und Ausführung von x: x-Plan

mit x aus {Elektrik, Klima, Wasser, Heizung, Treppen & Aufzüge, Raumordnung, Infrastrukturanbindung, Kosten, Zeit, Logistik, Bauplanung, Statik...}

· Nur mit Modellen kann man Planen und Entwerfen.

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VL Software Architektur-Modelle

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Wieso sich mit SWA beschäftigen?

· Die „üblichen“ Gründe– Qualität– Kosten– Time-to-market– Wartbarkeit– Wiederverwendbarkeit– Investitionssicherung

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle231

Wieso sich mit SWA beschäftigen? ...Kosten

• Mangelhafte Software verursacht– betriebs- und volkswirtschaftliche Schäden im Bereich

10-100 Billionen US$ p.a. weltweit

– für deutsche Groß- & Mittelständische Unternehmen p.a. ca. 165 Mrd. DM (entspricht 1/3 des IT-Budgets)

– davon 17% Fehlerbeseitigung und 83 % Produktionsausfälle– zum Vergleich: Großfeuer verursachen jährlich in Deutschland

Schäden in Höhe von 2 Mrd. DM

– der Ariane-5-Fehler alleine hat 500 Mio Euro an Schaden verursacht (nicht versichert), Folgeschäden und Ausfälle nicht gerechnet.

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VL Software Architektur-Modelle

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Software Architektur: Geschichte des Begriffs

1960

2010

2000

1990

1980

1970

Garmisch-Konferenz•„Software Engineering“•Wiederverwendung•Komponenten

Hype

theoretische Vorarbeiten

Erste Erwähnung•SARA

?

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle251

Software Architektur:Hype und Realität

· Maßgebliche Ergebnisse in den 90`ern· Hype seit ca. 1997

· Der erste Hype ist vorbei, aber viele schwierigen Fragen sind noch offen

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle261

Gliederung:Grundbegriffe• System, Stakeholder, Anforderungen

• Arten von Architekturen– Stil, Domänenarchitektur, Produktfamilie, Architektur

• Elemente– Komponente– Port – Konnektor– Rolle/Protokoll– Konfiguration

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle271

Beispiele:Vorbemerkungen• Große Beispiele sind zu groß.

In einer Vorlesung sind sie kaum abzuhandeln.

• Echte Beispiele sind zumeist streng geheim.Eine Freigabe ist nicht zu bekommen.

• Aber kleine & Spielzeug-Beispiele sind keine!Die spezifischen Probleme und Fragen treten nicht/anders auf.

• Die Beispiele basieren auf realen Beispielen, sind aber teilweise fiktiv, verfremdet und erraten.

Das ändert aber nichts an ihrer Tauglichkeit.

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle281

Beispiele:Übersicht• A-7-Avionik System

– Waffen- und Navigations-System für ein Kampfflugzeug

• GoLife!– Online-Lebensversicherung

• SL45i– High-End Mobiltelefon

• Repräsentativer Querschnitt. Weitere Beispiele bzw. Vertiefung davon im Lauf des Semesters!

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VL Software Architektur-Modelle

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Beispiele: A-7EÜberblick

• Die A-7E Corsair II ist ein Trägergestütztes Kampfflugzeug, das in den 60er bis 80er Jahren in Betrieb war.

• Sie hatte als eines der ersten Flugzeuge einen Bordcomputer (special purpose).

• In den USA wird die Software-Engineering Forschung zu großen Teilen vom Militär finanziert.

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle301

Beispiele: A-7EWarum dieses Bsp.?

• Eines der ersten Architektur-Modelle überhaupt.

• Methodik und Architektur sind auch heute noch aktuell.

• Repräsentativ für den sehr großen und wichtigen Anwendungsbereich Embedded/RT-Systeme

– Aerospace– Automobil– Maschinensteuerung– Telekom-Switches

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle311

Beispiele: A-7ERandbedingungen

• relativ fixe Anforderungen, fixe Ressourcen

• nur ein Kunde, geringer Marktdruck

• extreme Zuverlässigkeit

• extrem lange Lebensdauer

• Echtzeitverarbeitung– dedizierte Hardware (nur Assembler)– 64k Speicher

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle321

Beispiele: A-7ESoftware / System

· Sensoren/Aktoren• Radar• Doppler-Radar• Trägheit• Staudruck• Höhenmesser• Waffenschächte/Relais

· In/Out• Head-Up-Display• Karten-Display• numerische Tastatur• alphanumerische Anzeige• Schalter• Anzeigelampen• Pieper

· Zu betrachten ist ein komplettes System, nicht nur die Software!

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VL Software Architektur-Modelle

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ZumnächstenBeispiel!

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Dr. Harald Störrle341

Beispiele: GoLife!Überblick

• Komplette Software-Ausstattung für eine Direkt-Versicherung (Lebensversicherungen).

• Verfremdet und zusammengetragen aus verschiedenen realen Projekten, an denen ich mitgearbeitet habe.

• Sehr ähnliche Projekte liefen bereits und laufen aktuell.

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle351

Beispiele: GoLife!Wieso dieses Bsp.?

• Ich kenne dieses Beispiel sehr gut.

• Diese Art System wird heute flächendeckend eingesetzt.

• Repräsentativ für den sehr großen und wichtigen Anwendungsbereich Office-Automation-Systeme.

– Versicherungen– Banken– ERP– Flugbuchung

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle361

Beispiele: GoLife!Anforderungen

• Organisatorisch– lange Lebensdauer– sehr viele Beteiligte

• Technisch– Legacies/Integration

– Thin-Client: Online-Betrieb!

– viele verschiedene Plattformen, Sprachen, DBs, Middlewares, ...

– Security

• Fachlich– großer Marktdruck

– Mehrere Mandanten und Gesellschaften

– Mehrere Sprachen

– Mehrere Währungen

– juristische Anforderungen

– komplexe, dynamische Geschäftsprozesse

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle371

Portal

Beispiele: GoLife!Architektur

Angebots-erstellung

Bestands-führung

In/Exkasso

Risiko-Prüfung

CRMDMS

Brief-schreibung

Call-CenterAnlage-verwaltung

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle381

Beispiele: GoLife!Architektur

Sach-bearbeiter

Kunde

Portal

Angebots-erstellung

Bestands-führung

In/Exkasso

Risiko-Prüfung

CRMDMS

Brief-schreibung

Call-CenterAnlage-verwaltung

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Dr. Harald Störrle391

Beispiele: GoLife!Stakeholder

• Architekt

• Kunde („Klient“)– Management, Fachabteilung, DV/IT

• Nutzer– Sachbearbeiter, Kunde, Controller

• Entwickler– Entwickler, Tester, QSB, Integrator, Domänenexperten,...

• Anbieter/Management– Projektleiter, Vorstand

• Dritte– Gesetzgeber, Datenschutzbeauftragter, Betriebsrat

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Dr. Harald Störrle401

ZumnächstenBeispiel!

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Dr. Harald Störrle411

Beispiele: SL45iÜberblick

• Sehr große Software-Architektur: „ca. 85% des Telefons sind Software“

• Momentan das high-end Produkt von Siemens

• Teil einer Produktfamilie

• Leider (bislang) sehr wenig technische Informationen verfügbar

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle421

Exkurs: Zielgruppenorientierung bei Samsung

3 Telefone: baugleich, aber verschiedene Produkte– SGH-A400

– “...in aktuellen Lippenstift-Farben...“– Ovulations-Kalender– Kalorien-Verbrauchsrechner– JPEG-Fotoalbum

– SGH-R300– Vorlesungskalender– MP3-Player– WWW-Seite mit Studienplatztausch und Jobbörse, MP3-Charts

– SGH-N300– Terminkalender, Outlook-kompatibel– Finanzrechner– MP3-Player als „Fremdsprachentrainer“

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Dr. Harald Störrle431

Beispiele: SL45iWieso dieses Bsp.?

• Unmittelbarer Bezug zur Lebenswelt:– nahezu jeder besitzt heute ein Mobiltelefon (wenn auch

meist eine Nummer kleiner).

• Sehr hohe kommerzielle Bedeutung, extreme Marktbedingungen.

• Repräsentativ für den sehr großen und wichtigen Anwendungsbereich der mobilen Endgeräte.

– Telefone– PDAs

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle441

• Funktionalität– Addressbuch, Notizbuch, Kalender/Terminverwaltung, Stoppuhr,

MP3-Player, Diktaphon, Mail-Client, Spiele, Währungs- und Finanzrechner, Taschenrechner, „Cocktailratgeber“

• Protokolle / Dienste– SMS, EMS, GSM, SPRS, WAP, Fax, POP3– Komfortdienste (Rufweiterleitung, Anruferanzeige,

Anklopfen, ...)

• Bedienbarkeit– Display- & Tastengröße, Menü- vs. Sprachsteuerung , Hilfe

• Abmaße / Gewicht, Standby- / Sprechzeit • Time to market

Beispiele: Siemens SL45iAnforderungen

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle451

Beispiele: Siemens SL45i

Anforderungskonflikte Bedien-

barkeit

Preis Standby- &

Sprechzeit

Gewicht &

Abmaße

Funktion-

alität

Funktion-

alität

Gewicht &

Abmaße

Standby- &

Sprechzeit

Preis

Bedien-

barkeit

Eingebaute JVM

Funktionalität dynamisch ladbar, für jeden Benutzer individuell

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle461

AuswertungderBeispiele

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle471

Beispiele: Wofür stehen sie?• A-7E

– System = Hardware + Software

• GoLife– Stakeholder– Konflikt zwischen ihnen

• SL45i– Anforderungen im Konflikt– Produktfamilien

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle481

Beispiele: Vergleich 1Nachbarsysteme

GoLife SL45i A7-E

in GUI Empfänger div. SensorenScanner Tastatur RadarCall-Center Mikrophon Schalter

out GUI LCD div. Aktoren Briefdruckstraße Sender Head-Up-Display

LautsprecherVibrationsalarm

mem verschiedene DBs „Multimedia Card“ 64k intern

peer Anlageverwaltung Funknetz & Dienste -

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle491

Beispiele: Vergleich 2Anforderungsprofile

FU

RP

SIS

O 9

126

GoLife! SL45 A-7E

Functionality ++ + +Usability + ++ -Reliability - + ++Performance +- +- ++Security + - ++Efficiency + +- +Maintainability + - ++Reusability + ++ --Time-to-market + ++ --Portability + - --Availability + - ++System Development + ++ ++

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16.10.2001Einführung

VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle501

Beispiele: Vergleich 2Anforderungsprofile

Go!Life SL45A7E

Functionality ++ + +Efficiency + +- +Usability + ++ -Performance +- +- ++Reusability + ++ --Time-to-market + ++ --Reliability - + ++System Development -- ++ ++Portability + - --Security + - ++Maintainability + - ++Availability + - ++

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Beispiele: Vergleich 3Stakeholder

Rolle GoLife SL45i A7-E

Nutzer Kunde Telefonierer PilotSachbearbeiter

Klient Versicherung Telefonierer US Navy

Anbieter FJA Siemens Naval SW Dev. ...

Entwickler Entwickler Entwickler Entwickler

Architekt Architekt Architekt Architekt

Dritte Datenschützer Mobilfunk- Ziel/GegnerBetriebsrat hysterikerGesetzgeber

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Beispiele: Verleich 3 Stakeholder/Stakes

Kunde Anbieter Nutzer EntwicklerFunctionality ++ -- ++ ++Efficiency ++ + -- ++Usability - - ++ +Performance ++ - ++ +Reusability -- ++ -- ++Time-to-market ++ - -- +Reliability + - ++ +System Development ++ -- -- ++Portability - ++ -- ++Security ++ + -- ++Maintainability - - -- ++Availability ++ -- - -

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VL Software Architektur-Modelle

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Beispiele: Verleich 3 Stakeholder/Stakes

Kunde Anbieter Nutzer EntwicklerFunctionality ++ -- ++ ++Efficiency ++ + -- ++Usability - - ++ -Performance ++ - ++ +Reusability -- ++ -- ++Time-to-market ++ - -- +Reliability + - ++ +System Development ++ -- -- ++Portability ++ -- -- ++Security ++ + -- ++Maintainability - - -- ++Availability ++ -- - -

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Beispiele: Vergleich 3Stakeholder/Stakes

Entwickler

Anbieter(Manager)

Nutzer

Klient

Architekt

moderiert &vermittelt

<- befragt informiert->

beauftragt-><- liefert

beauftra

gt->

<- b

erich

tet

kontro

lliert->

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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!

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Stakeholder „Architekt“:Anforderungen

• Ein Architekt braucht– umfassende Akzeptanz durch umfassende Kompetenz– hohes Maß an Moderations-&

Kommunikationsfähigkeit.

• Architekt kann nur empfehlen, nicht befehlen, daher relativ geringe Einwirkungsmöglichkeit. Gleichzeitig trägt er eine hohe Verantwortung:

• Riskant, aber reizvoll.

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Gliederung:Grundbegriffe• System, Stakeholder, Anforderungen

• Arten von Architekturen– Stil, Domänenarchitektur, Produktfamilie, Architektur

• Elemente– Komponente– Port – Konnektor– Rolle/Protokoll– Konfiguration

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VL Software Architektur-Modelle

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Architektur ... Stil:Nutzen von

Einschränkungenkeine

Ein-schränk-

ungen

viele

wenige... viele Exemplare

Stil {Form, Elements, Rationale}

Domänen-/Branchen-SWA

Produkt-familieSystem

z.B. FAA, VAA, IAA

z.B. SL45, SL45i, SE45, M45i, S35, C35

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VL Software Architektur-Modelle

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Architektur ... Stil:Nutzen von

Einschränkungen· Stärkere Festlegung erlaubt:

• mehr methodische und Werkzeug Unterstützung (z.B. Programmiermodelle, Generatoren)

• leichtere Überprüfung/Begutachtung• stärkere Wiederverwendung

· und damit:• bessere Qualität• reduzierte Kosten• kürzere Produktzyklen (time-to-market)

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VL Software Architektur-Modelle

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Architektur ... Stil:Nutzen von

EinschränkungenGesamtkosten

Lebensdauer, bzw. Anzahl Produktzyklen

SystemarchitekturProduktfamiliemit Stilkeine Architektur

Over-head

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16.10.2001Einführung

VL Software Architektur-Modelle

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Architektur-Stil (Beispiele)

• Datenfluß– Stapelverarbeitung mit Datei-Puffer (Batch)– Unix-Pipes („Pipes-and-Filters“)

• Kontrollfluß– Prozedur-Aufruf, RPC, RMI, ...

• kooperierende Prozesse– Betriebssysteme

• shared memory– Blackboard– TP-Monitore/RDBMS

• Schichten– C/S-Systeme– Betriebssysteme

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16.10.2001Einführung

VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle621

Gliederung:Grundbegriffe• System, Stakeholder, Anforderungen

• Arten von Architekturen– Stil, Domänenarchitektur, Produktfamilie, Architektur

• Elemente– Komponente– Port – Konnektor– Rolle/Protokoll– Konfiguration

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16.10.2001Einführung

VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle631

Grundbegriffe: Elemente 1/2

· Komponenten – Nicht im Sinne von COM, EJB, o.ä., sondern als

Architektur-Einheiten, also als Gegenstand von Entwurf, Wiederverwendung, Auftragsvergabe, Versionskontrolle, ...

· Port– Schnittstelle einer Komponente, evtl. Vertragsgrundlage

· Rolle– beschreibt Signatur und Verhalten

· Protokoll– Kollaboration von Rollen

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16.10.2001Einführung

VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle641

Grundbegriffe: Elemente 2/2

· Konnektor– Verbindet Komponenten über ihre Ports– kann eigenes Verhalten haben– erfüllt Protokoll

· Konfiguration– Anordnung von Komponenten und Konnektoren

· StilStyle={Form, Elements, Rationale}

· Instanzen / Typen

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16.10.2001Einführung

VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle651

Gliederung für heute

• Grundfragen– Was ist das, Software-Architektur? – Wozu sich damit beschäftigen?

• Grundbegriffe– Beispiele

– A-7E, GoLife!, SL45i

– System, Anforderung, Stakeholder– Stil– Elemente

• Semestervorschau

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VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle661

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

Prozesse

ADLs

Grundlagen3

7

2Skip 8

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SemestervorschauGrundlagen: Einheiten• Anforderungen:

– effektive & ökonomische Wiederverwendung– fachliche und technische Einheiten– Modellierungs- und Implementierungs-Komponenten– Einheiten als Gegenstände der Vertragsgestaltung

• Existierende Technologien– Business Objects– Corba Component Model / EJB (u.ä.)– UML Components

• Wie geht beides zusammen?

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SemestervorschauGrundlagen: Semantik• Motivation: Konsistenz-Überprüfung

• Formalismen– CSP, Transitionssysteme, Traces– Petri-Netze, Event-Structures

• Äquivalenzen

• Vergleich der Formalismen:Wann ist welcher geeignet?

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VL Software Architektur-Modelle

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SemestervorschauGrundlagen: Notationen• Sollte ja eigentlich bekannt sein, aber...

• Gängige Notationen– UML– SARA, ROOM, UML/RT– UML/AM– Use Case Maps

• Syntax, Semantik, Pragmatik in Grundzügen

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SemestervorschauADLs• Wright

– benannt nach Frank Lloyd Wright– erste wirklich formale ADL (CSP-Semantik)

• Darwin– Schwerpunkt dynamische Struktur (Evolution)– Pi-Kalkül-Semantik– SAA (Sw. Architect`s Assitant)

• UML/AM – eher aus der Praxis kommend– basiert auf meiner Diss– verschiedene Semantiken (z.B. PN, make, Java)

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SemestervorschauProzeß: Einführung• Der Geschäftsprozeß der SW-Herstellung

• Der entscheidende Hebel zur Qualitätsverbesserung

• Methodik / Techniken– Von Geschäftsprozessen zu Anwendungsfällen– interaktiver GUI-Entwurf (Dialogsteuerung)– CRC-Karten

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SemestervorschauProzeß: Analyse &

Validation· Modelle dienen zum Planen:

• Ist das Modell in sich stimmig?• Ist dies das richtige Modell?

· Themen• Ansatzpunkte• Auswahl von Äquivalenzen• informelle Analysetechniken: Begehung/Review

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Dr. Harald Störrle731

Semestervorschau: Ausblick

· Thematische Rückschau

· Reflektion• Was haben Sie während des Semesters

gelernt?

• Welche offenen Fragen gibt es?

• Wie könnte man sie vielleicht lösen?

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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

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Prozesse

ADLs

Grundlagen3

7

2

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Dr. Harald Störrle751

Literatur (fürs ganze Semester)

· H. Störrle (2001)• Models of Software Architecture

· L. Bass/P. Clements/R. Kazman (1998)• Software Architecture in Practice

· OMGUnified Modeling Language

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Dr. Harald Störrle761

Literatur (zur Nachbereitung)

· D. Garlan• Software Architecture: A Roadmap

(Keynote Speech auf der ICSE 2000)

· P. Clements/L. Northrop• Software Architecture: An Executive Overview

(pp. 55-68 in: A.W. Brown Component Based SE )

· WWISA-Charta

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Dr. Harald Störrle771

Literatur (zur Vorbereitung)

· Technische Komponentenmodelle– EJB 2.0– Corba Component Model

· Bücher von Oliver Sims (alle bei Wiley/OMG Press)

– Business Objects (1994)– Building Business Objects (1998, Sims & P. Eeles)– Business Component Factories (2000, Sims & P. Herzum)

· Google o.ä.: „Business Objects“

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16.10.2001Einführung

VL Software Architektur-Modelle

Dr. Harald Störrle781

Aufgabe zum nächsten Mal

· Lektüre – Vorlesungsseite besuchen, im Netz stöbern

· Beispiele finden– Finden Sie Beispiele für Systeme mit SWA in Ihrer

täglichen Umwelt! Identifizieren Sie Stakeholder und deren Anforderungen. Gibt es Konflikte?

· Vorbereitung– Schauen Sie sich EJBs, BOs, & UML Components an

· Entscheiden Sie sich, ob Sie teilnehmen!

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Schlußbemerkungen

· Fragen & Anregungen:[email protected]

· Weitere Informationen:www.pst.informatik.uni-muenchen.de/

lehre/WS0102/architektur/

· Nicht vergessen: VL am 23.10. entfällt!