Grundlagen des Software Engineering - Cheatsheet

Wasserfall-Modell und Agile Methoden (z.B. Scrum und Kanban)

Definition:

Wasserfall-Modell: sequentielles Phasenmodell. Agile Methoden: iterative Entwicklung mit Flexibilität (z.B. Scrum, Kanban).

Details:

• Wasserfall-Modell: lineare Phasen (Anforderungsanalyse, Design, Implementierung, Testen, Wartung)
• Scrum: Sprints, Product Backlog, Daily Standups, Rollen (Product Owner, Scrum Master, Team)
• Kanban: Tafel zur Visualisierung des Arbeitsflusses, Work-in-Progress-Limits (WIP), kontinuierliche Verbesserung
• Agile Prinzipien: flexible Reaktion auf Veränderungen, Kundenfeedback, iterative Entwicklung, funktionsübergreifende Teams

UML-Klassendiagramme und UML-Sequenzdiagramme

Definition:

UML-Klassendiagramme: Strukturmodell; zeigt Klassen, Attribute, Methoden und Beziehungen. UML-Sequenzdiagramme: Verhaltensmodell; zeigt Interaktionen zwischen Objekten über die Zeit.

Details:

• UML-Klassendiagramme:
• Klassen: Rechtecke mit Name, Attributen, und Methoden
• Beziehungen: Assoziation, Aggregation, Komposition, Vererbung
• Sichtbarkeit: + (öffentlich), # (geschützt), - (privat)
• Beispiel:

  class Person {  -name: String  +getName(): String}

• UML-Sequenzdiagramme:
• Zeitliche Abfolge: vertikale Achse (Zeit)
• Objekte: horizontale Achse
• Nachrichten: Pfeile zwischen Objekten
• Synchron vs. Asynchron: durchgehende vs. gestrichelte Pfeile
• Beispiel:

  Person -> getName() : String

Anforderungserhebung und -dokumentation (Interviews, Workshops)

Definition:

Prozess der Identifikation und Dokumentation von Anforderungen, oft mithilfe von Interviews und Workshops.

Details:

• Anforderungserhebung: Sammeln von Anforderungen von Stakeholdern.
• Interviews: Einzelgespräche mit Stakeholdern zur detaillierten Anforderungsermittlung.
• Workshops: Gruppenarbeit zur Erhebung und Diskussion von Anforderungen.
• Dokumentation: Schriftliche Festhaltung der Anforderungen für spätere Phasen des Projekts.
• Verwendung von UML-Diagrammen, Use Cases und User Stories zur Visualisierung.
• Ziele: Klarheit, Vollständigkeit und Nachvollziehbarkeit der Anforderungen sicherstellen.

Design Patterns (Singleton, Factory, Observer)

Definition:

Design Patterns: Wiederverwendbare Lösungen für häufig auftretende Probleme. Singleton: Gewährleistet eine einzige Instanz. Factory: Erzeugt Objekte ohne Angabe der exakten Klasse. Observer: Benachrichtigt abhängige Objekte über Zustandsänderungen.

Details:

• Singleton: Stellt sicher, dass eine Klasse nur eine Instanz hat und bietet einen globalen Zugangspunkt.
• Factory Method: Definiert eine Schnittstelle zur Erzeugung eines Objekts, lässt aber Unterklassen entscheiden, welche Klasse instanziiert wird.
• Observer: Ermöglicht es einem Subjekt, eine Liste von abhängigen Objekten zu pflegen und sie automatisch zu benachrichtigen, wenn sich sein Zustand ändert.

Testpyramide und Testmethoden (Unit-Tests, Integrationstests, Systemtests)

Definition:

Die Testpyramide illustriert das Verhältnis und die Häufigkeit von verschiedenen Testmethoden im Softwareentwicklungsprozess.

Details:

• Unit-Tests: Testen einzelner Komponenten oder Funktionen, oft isoliert von anderen Teilen des Systems.
• Integrationstests: Überprüfen das Zusammenspiel mehrerer Komponenten und deren Schnittstellen.
• Systemtests: Testen das gesamte System als Ganzes, einschließlich aller integrierten Komponenten und Schnittstellen.

Vererbung und Polymorphismus im objektorientierten Design

Definition:

Vererbung erlaubt das Erstellen neuer Klassen basierend auf bestehenden Klassen (Superklasse/Subklasse). Polymorphismus erlaubt Methodenaufrufe, die sich basierend auf dem Typ des Objekts unterschiedlich verhalten.

Details:

• Vererbung: Wiederverwendung von Code, Hierarchien schaffen
• Polymorphismus: Methoden überschreiben, Interface-Programmierung
• Syntax: class Subklasse extends Superklasse { ... }
• Dynamische Bindung: Laufzeitzuweisung von Methoden
• is-a-Beziehung: Subklasse ist eine spezialisierte Form der Superklasse
• Vorteile: Wartbarkeit, Erweiterbarkeit
• super()-Aufruf: Zugriff auf Konstruktor der Superklasse

DevOps und kontinuierliche Lieferung

Definition:

DevOps verbindet Softwareentwicklung (Dev) und IT-Betrieb (Ops) mit dem Ziel, Entwicklungs-, Test- und Bereitstellungsprozesse zu automatisieren und zu optimieren. Kontinuierliche Lieferung (Continuous Delivery) meint das fortlaufende und automatisierte Bereitstellen von Software in Produktionsumgebungen, sodass sie jederzeit freigegeben werden kann.

Details:

• Automatisierung: Einsatz von Tools zur Automatisierung von Build-, Test- und Bereitstellungsprozessen.
• Continuous Integration (CI): Regelmäßige Zusammenführung von Code-Änderungen in ein gemeinsames Repository, gefolgt von automatisierten Builds und Tests.
• Continuous Deployment (CD): Automatisierte Bereitstellung jeder Änderung, die alle Tests erfolgreich bestanden hat, bis in die Produktionsumgebung.
• Monitoring und Logging: Ständige Überwachung der Systeme und Analyse von Log-Dateien zur Fehlererkennung und -behebung.
• Versionierung: Nutzung von Versionskontrollsystemen zur Nachverfolgung und Verwaltung von Codeänderungen.
• Feedback-Schleifen: Schnelles Einholen und Umsetzen von Feedback für kontinuierliche Verbesserungen.

Werkzeuge für das Anforderungsmanagement und UML-Modellierung

Definition:

Werkzeuge zur Unterstützung von Anforderungsmanagement und UML-Modellierung im Software Engineering Kontext.

Details:

• Tools erleichtern das Erfassen, Verwalten und Nachverfolgen von Anforderungen.
• Haupttools: IBM Rational DOORS, Jira, Redmine.
• UML-Modellierungstools: Enterprise Architect, Visual Paradigm, MagicDraw.
• Ermöglichen visuelle Darstellung und Dokumentation der Softwarearchitektur.
• Unterstützen verschiedene UML-Diagramme: Klassendiagramme, Anwendungsfalldiagramme, Sequenzdiagramme, Zustandsdiagramme.
• Integration mit anderen Softwareentwicklungstools möglich.