Einführung in das Software Engineering - Cheatsheet

Definition und Ziele des Software Engineering

Definition:

Erklärung der Begriffe Software Engineering und dessen Zielen.

Details:

• Software Engineering (SW): systematische Entwicklung und Wartung von Software.
• Ziele von SW: Qualitätssicherung, Kosteneffizienz, Wartbarkeit, Zuverlässigkeit.
• Nutzung von Methoden, Werkzeugen und Theorien zur Softwareentwicklung.
• Fokus auf Prozessmodelle und Vorgehensweisen.

Softwareentwicklungsmodelle: Wasserfall-, V-, Spiral-, inkrementelle und iterative Modelle

Definition:

Wasserfall-, V-, Spiral-, inkrementelle und iterative Modelle sind Softwareentwicklungsansätze, die verschiedene Phasen der Softwareentwicklung strukturieren.

Details:

• Wasserfallmodell: Sequentiell und linear; jede Phase muss abgeschlossen sein, bevor die nächste beginnt; typischer Ablauf: Anforderungsspezifikation, Entwurf, Implementierung, Testen, Wartung.
• V-Modell: Erweiterung des Wasserfallmodells; Testphasen werden den Entwicklungsphasen zugeordnet; Fokus auf Verifikation und Validierung.
• Spiralmodell: Iterativer Ansatz; Kombination von Design und Prototyping; risikobasiertes Management; vier Phasen: Planung, Risikobewertung, Entwicklung und Test, Bewertung.
• Inkrementelles Modell: Software wird in inkrementellen, teilweise funktionalen Versionen entwickelt und ausgeliefert; jede neue Version verbessert oder erweitert die bereits vorhandene Funktionalität.
• Iteratives Modell: Softwareentwicklung in wiederholten Zyklen (Iterationen); jede Iteration durchläuft die Phasen Anforderungsanalyse, Design, Implementierung und Testen; ermöglicht Feedback und Anpassungen während des gesamten Entwicklungsprozesses.

Methoden der Anforderungsanalyse und Erstellung von Lasten- und Pflichtenheften

Definition:

Methoden zur Identifikation und Dokumentation von Anforderungen für Softwareprojekte. Lastenheft beschreibt Anforderungen aus Kundensicht. Pflichtenheft enthält technische Umsetzung.

Details:

• Anforderungsanalyse: Interview, Fragebogen, Beobachtung, Workshops
• Lastenheft: Vom Auftraggeber verfasst, Fokus auf WAS und WARUM
• Pflichtenheft: Vom Auftragnehmer verfasst, Fokus auf WIE
• Ziele des Lastenhefts:
  • Klare Anforderungen
  • Basis für Vertragsgestaltung
• Inhalte des Pflichtenhefts:
  • Technische Spezifikationen
  • Meilensteine und Zeitpläne

Grundlagen der Softwarearchitektur und Design Patterns

Definition:

Details:

• Softwarearchitektur: Struktur eines Softwaresystems, bestehend aus Softwarekomponenten, deren Beziehungen und deren Eigenschaften.
• Design Patterns: Wiederverwendbare Lösungen für häufig auftretende Probleme in der Softwareentwicklung.
• Architekturstile: Layered, Client-Server, Microservices, u.a.
• Wichtige Design Patterns: Singleton, Observer, Factory, Strategy, Decorator, Adapter.
• UML-Diagramme: Zur Visualisierung von Architektur und Design Patterns.
• SOLID-Prinzipien: Fünf Prinzipien für gute Softwarearchitektur und -design.
• Entwurfsmusterkategorien: Erzeugungsmuster, Strukturmuster, Verhaltensmuster.

Teststrategien und Testmethoden: Unit Testing, Integration Testing, System Testing

Definition:

Unit Testing: Testen einzelner Komponenten; Integration Testing: Testen des Zusammenspiels mehrerer Komponenten; System Testing: Testen des gesamten Systems

Details:

• Unit Testing: Fokus auf kleine, isolierte Einheiten; oft durch Entwickler
• Integration Testing: Testet Schnittstellen und Interaktion zwischen Modulen
• System Testing: Verifizierung des gesamten integrierten Systems gegen Anforderungen; typischerweise durch QA-Team
• Abdeckung wichtiger Teststrategien für fehlerfreie Softwareentwicklung

Techniken zur Auflösung von Anforderungskonflikten

Definition:

Methoden zur Lösung von Konflikten zwischen unterschiedlichen Anforderungen.

Details:

• Anforderungskonflikte können durch Kommunikation, Verhandlungen und Kompromisse gelöst werden.
• Priorisierung: Nutzwertanalysen, MoSCoW-Methode.
• Verhandlungen: Konsensfindung, Win-Win-Techniken.
• Prototypen und Mockups zur Veranschaulichung spezifischer Anforderungen.
• Stakeholder-Workshops zur gemeinsamen Lösung.
• Trade-off-Analysen: Nutzen, Kosten, Risiken abwägen.

Architekturstile und -muster

Definition:

Architekturstile und -muster beschreiben bewährte Lösungen für wiederkehrende Entwurfsprobleme auf hoher Abstraktionsebene in der Softwarearchitektur.

Details:

• Architekturstile: Grundlegende Strukturansätze (z.B. Schichtenarchitektur, Client-Server, Microservices).
• Architekturmuster: Konkrete Lösungsmuster innerhalb der Architekturstile (z.B. MVC, Schichtenmuster, Pipes & Filters).
• Ziel: Erhöhung der Wartbarkeit, Wiederverwendbarkeit und Flexibilität der Software.
• Wichtige Konzepte: Separation of Concerns, Modularität, Lose Kopplung.
• Beispiele: Singleton-Muster, Factory-Methode, Observer-Muster.

Fehlermanagement und -reporting

Definition:

Prozess zur Identifikation, Analyse, Dokumentation und Kommunikation von Fehlern in Softwareprojekten.

Details:

• Fehlermanagement: Identifikation, Analyse, Kategorisierung und Priorisierung von Fehlern.
• Fehlerreporting: Dokumentation und Kommunikation von Fehlern an das Team.
• Fehlerkategorien: z.B. kritische Fehler, schwerwiegende Fehler, triviale Fehler.
• Fehleranalyse: Ursachenanalyse (Root Cause Analysis) und Einordnung der Fehler in Kategorien.
• Tools: JIRA, Bugzilla, Redmine für Reporting und Tracking.
• Prozesse: Bug-Tracking-System, regelmäßige Fehlerbesprechungen, Reviews.
• Ziel: Minimierung der Fehleranzahl und Verbesserung der Softwarequalität.