Praktikum angewandte Systemsoftwaretechnik - Cheatsheet

Anforderungsanalyse und Projektplanung

Definition:

Anforderungsanalyse und Projektplanung befasst sich mit dem Identifizieren und Dokumentieren der Anforderungen sowie der systematischen Planung des Projekts.

Details:

• Ziele klären: Anforderungen verstehen und priorisieren.
• Dokumentation: Anforderungen schriftlich festhalten (Lastenheft, Pflichtenheft).
• Ressourcenplanung: Bestimmen von Personal, Zeit und Budget.
• Risikoanalyse: Potenzielle Risiken erkennen und bewältigen.
• Zeitplan: Meilensteine und Deadlines festlegen.
• Kommunikation: Regelmäßiger Austausch im Team und mit Stakeholdern.

Versionskontrollsysteme (z.B. Git)

Definition:

Versionskontrollsysteme (VCS) verwalten Änderungen an Quellcode und anderen Sammlungen digitaler Daten über die Zeit. Git ist ein weit verbreitetes VCS, das verteilte Entwicklung unterstützt.

Details:

• Git: Verteiltes VCS, lokal und remote arbeitend.
• Änderungen in Commits speichern.
• Branches zum parallelen Entwickeln nutzen.
• Merge zum Zusammenführen von Branches.
• Kommandos: git init, git clone, git add, git commit, git push, git pull, git merge, git branch, git checkout.

Teststrategien und Qualitätssicherung

Definition:

Teststrategien und Qualitätssicherung beinhalten Techniken und Verfahren zur Sicherstellung von Softwarequalität durch systematisches Testen und Überprüfen.

Details:

• Testarten: Unit-Tests, Integrationstests, Systemtests, Akzeptanztests
• Testtechniken: Black-Box-Testing, White-Box-Testing, Graue-Box-Testing
• Testabdeckung: Code Coverage, Branch Coverage, Path Coverage
• Testwerkzeuge: JUnit, Selenium, TestNG
• Qualitätssicherungsmethoden: Code Reviews, Pair Programming, Continuous Integration
• Metriken: Defect Density, Mean Time to Failure (MTTF), Test Fall Effektivität
• Standards: ISO/IEC 25010, IEEE 829

Prozess- und Thread-Management

Definition:

Verwaltung und Steuerung von Prozessen und Threads im Betriebssystem; Kommunikation und Synchronisation zwischen ihnen; Ressourcenverwaltung.

Details:

• Prozesszustände: New, Ready, Running, Blocked, Terminated
• Thread: Leichtgewichtiger Prozess, geteilter Speicher
• Multithreading: Verteilung der Aufgaben auf mehrere Threads
• Scheduling-Algorithmen: FCFS, SJF, Round Robin, Priority Scheduling
• Prozesskommunikation: Pipes, Shared Memory, Message Queues
• Synchronisation: Mutex, Semaphore, Monitor
• Ressourcenmanagement: CPU, Speicher, Ein-/Ausgabe
• Deadlock: Bedingungen, Prävention und Auflösung

Speicherverwaltung

Definition:

Speicherverwaltung: Verwaltung und Zuweisung von Hauptspeicherressourcen, um Prozesse und Anwendungen effizient und sicher auszuführen.

Details:

• Speicherallokationsstrategien: Erst-Fit, Best-Fit, Worst-Fit.
• Dynamische Speicherverwaltung: Verwaltung von Heap und Stack.
• Paging: Aufteilung des Speichers in feste Seitengrößen.
• Segmentation: Aufteilung des Speichers in variable Segmente.
• Virtueller Speicher: Nutzung von Festplattenspeicher als Erweiterung des RAMs. Seitenfehler und Swapping.
• Garbage Collection: Automatische Speicherbereinigung.
• Fragmentierung: Intern (innerhalb eines Speicherblocks) und extern (zwischen Blöcken).
• MMU (Memory Management Unit): Hardwarekomponente zur Übersetzung von virtuellen Adressen in physische Adressen.

Netzwerksicherheit

Definition:

Schutz vor unautorisiertem Zugriff, Datenverlust und Angriffen auf Computernetzwerke.

Details:

• Authentifizierung: Identitätsverifikation
• Verschlüsselung: Schutz der Datenintegrität und Vertraulichkeit
• Firewall: Regulierung des Datenverkehrs
• Intrusion Detection Systems (IDS): Erkennung von unautorisierten Aktivitäten
• Virtual Private Network (VPN): Sicherer Fernzugriff
• Sicherheitsprotokolle: SSL/TLS für sichere Kommunikation

Architekturstile und -muster

Definition:

Architekturstile und -muster sind bewährte Lösungen für wiederkehrende Probleme in der Softwarearchitektur.

Details:

• Architekturstile: Fundamental Templates (z.B. Schichtenarchitektur, Client-Server).
• Entwurfsmuster: Wiederverwendbare Designlösungen (z.B. Singleton, Observer).
• Stile sind eher global; Muster lösen spezifische Probleme.
• Beispiele für Architekturstile: Schichtenarchitektur (\textit{Layered Architecture}), Mikroservices.
• Beispiele für Entwurfsmuster: \textit{Model-View-Controller} (MVC), Fabrikmethode (\textit{Factory Method}).
• Anwendungsfall bestimmt Wahl von Stil oder Muster.

Debugging-Techniken

Definition:

Methoden zur Identifizierung und Behebung von Fehlern in Softwareanwendungen, um deren korrekte Funktion sicherzustellen.

Details:

• Breakpoints: Haltepunkte im Code setzen, um Programmfluss zu beobachten.
• Step Through: Schrittweises Ausführen des Codes, um Logikfehler zu finden.
• Watch Variables: Beobachten von Variablenwerten, um unerwartete Änderungen zu erkennen.
• Logging: Einfügen von Protokollierungsanweisungen zur Laufzeitanalyse.
• Exception Handling: Spezifische Fehlerbehandlung und Stack-Traces analysieren.
• Interactive Debugging: Nutzung von interaktiven Debugging-Tools wie GDB.