Enterprise Application Development und Evolutionäre Informationssysteme - Cheatsheet

Grundlagen von Software-Architekturen

Definition:

Grundkonzepte und Prinzipien zum Entwurf und zur Strukturierung von Softwaresystemen

Details:

• Ziel: Verständliche, wartbare und erweiterbare Systeme
• Layer-Architektur: Trennung der Systemebenen (Präsentation, Logik, Daten)
• Client-Server-Modell: Verteilung der Aufgaben zwischen Client und Server
• Mikroservices: Modularisierung durch kleine, unabhängige Dienste
• Design Patterns: Wiederverwendbare Lösungen für wiederkehrende Probleme (Singleton, Factory, etc.)
• SOLID-Prinzipien: Single Responsibility, Open/Closed, Liskov Substitution, Interface Segregation, Dependency Inversion
• Wichtige Qualitätsmerkmale: Performance, Skalierbarkeit, Sicherheit, Testbarkeit

Architekturmuster und -stile

Definition:

Architekturmuster und -stile definieren die grundlegende Struktur von Softwaresystemen und beschreiben wiederverwendbare Lösungsansätze für häufig auftretende Entwurfsprobleme.

Details:

• Anwendung: Ermöglicht die Strukturierung und Organisation komplexer Systeme.
• Beispiele für Architekturmuster: Schichtenarchitektur, Client-Server, Microservices.
• Beispiele für Architekturstile: REST, SOAP, Event-Driven Architecture.
• Ziele: Wartbarkeit, Skalierbarkeit, Wiederverwendbarkeit, Flexibilität.
• Schichtenarchitektur: Vorteil: klare Aufgabentrennung, Nachteil: Leistungsüberhead.
• Microservices: Vorteil: hohe Skalierbarkeit und Unabhängigkeit, Nachteil: komplexer Betrieb.
• Client-Server: Vorteil: zentrale Verwaltung, Nachteil: Skalierungsprobleme bei hoher Last.

Kommunikationsmethoden zwischen Microservices

Definition:

Wege und Protokolle, die Microservices verwenden, um miteinander zu kommunizieren, oft asynchron und dezentral.

Details:

• REST (Representational State Transfer): HTTP-basiert, leichtgewichtig, oft für CRUD-Operationen
• gRPC: Protokoll mit Protobuf, schnelle und effiziente Kommunikation
• Message Broker (z.B. RabbitMQ, Kafka): Asynchrone Kommunikation, entkoppelt
• GraphQL: API-Abfragen, flexibel und effizient
• WebSockets: Bidirektionale Kommunikation in Echtzeit

Automatisierung von Build- und Testprozessen

Definition:

Prozess der automatischen Erstellung und Prüfung von Software zur Reduktion manueller Arbeit und Fehler.

Details:

• **Continuous Integration** (CI): Häufige Integration von Code in ein zentrales Repository mit automatischen Tests.
• **Continuous Delivery** (CD): Automatisierte Bereitstellung von Codeänderungen zur Produktion.
• **Build-Tools**: z.B. Maven, Gradle, Jenkins.
• **Test-Frameworks**: z.B. JUnit, Selenium, TestNG.
• **Vorteile**: Schnellere Fehlererkennung, Konsistenz, Zeitersparnis.

Strategien zur Migration und Modernisierung von Legacy-Systemen

Definition:

Strategien zur Umstellung alter Systeme auf moderne Technologien

Details:

• Big Bang Migration: Alle Komponenten auf einmal umstellen; risikoreich und teuer.
• Inkrementelle Migration: Schrittweise Umstellung; weniger riskant, komplexer.
• Parallelbetrieb: Alte und neue Systeme parallel laufen lassen; ermöglicht schrittweise Validierung.
• Wrapper: Legacy-Systeme mit einer neuen Schicht umgeben; erleichtert schrittweise Modernisierung.
• Rehosting: Verlagerung des alten Systems auf neue Infrastruktur ohne Code-Änderungen; minimaler Aufwand.
• Refactoring: Verbesserung der bestehenden Codebasis zur besseren Wartbarkeit; relativ aufwendig.
• Reengineering: Tiefgehende Überarbeitung inklusive Neuentwicklung von Komponenten; teuer, aber effektiv.
• Verwendung von APIs: Zugriff auf Legacy-Daten über moderne Schnittstellen; erleichtert Integration.

Lebenszyklus von Informationssystemen

Definition:

Enthält alle Phasen, die ein Informationssystem von der Planung bis zur Stilllegung durchläuft

Details:

• Planung: Problemdefinition und erste Analyse
• Systemanalyse: Strukturierte Untersuchung und Definition der Anforderungen
• Entwurf: Konzeptionelle und physische Gestaltung des Systems
• Implementierung: Programmierung und technische Realisierung
• Testen: Prüfung auf Fehler und Sicherstellung der Funktionalität
• Installation: Rollout des Systems in der Produktionsumgebung
• Wartung: Laufende Pflege und Anpassungen
• Stilllegung: Abschaltung und mögliche Ablösung durch ein neues System

Technische Schuld und Refactoring

Definition:

Technische Schuld: Kosten und Probleme, die durch schnelle, unsaubere Lösungen entstehen. Refactoring: Umgestaltung des Codes ohne Änderung des Verhaltens zur Verbesserung der Codequalität.

Details:

• Technische Schuld steigert Wartungskosten und Fehleranfälligkeit.
• Frühzeitiges Identifizieren und Managen von technischer Schuld notwendig.
• Refactoring zielt auf Lesbarkeit, Wartbarkeit und Testbarkeit ab.
• Tools: SonarQube zur Analyse technischer Schuld.
• Methoden: Clean Code, Design Patterns, Test Driven Development (TDD).

Best Practices für CI/CD

Definition:

Best Practices für CI/CD beinhalten die Methoden und Strategien, die angewendet werden, um Continuous Integration und Continuous Delivery in der Softwareentwicklung effektiv und effizient zu gestalten.

Details:

• Kleine, häufige Änderungen integrieren
• Automatisierte Tests in die Pipeline einbetten
• Feedback-Schleifen verkürzen
• Infrastruktur als Code nutzen
• Kontinuierliche Überwachung und Logging implementieren
• Security und Compliance in den Prozess integrieren
• Rollback-Strategien vorbereiten