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IT - und Medientechnik - Weber,H.

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IT- und Medientechnik
Vorlesung 2: 17.10.2014
Wintersemester 2014/2015 h_da
Heiko Weber, Lehrbeauftragter
Themenübersicht der Vorlesung
●
Hard- und Software
Hardware: CPU, Speicher, Bus, I/O, ...
 Software: System-, Unterstützungs-, Anwendungssoftware

●
Quellcode und Entwicklerdokumentation
Programmiersprachen, Dokumentation
 Phasen der Softwareentwicklung, Software-Entwicklungsmethoden

●
Netzwerke und Internet
Geschichte, Netzwerk-Strukturen
 Protokolle und Technologien, Standards, Cloud

●
Techniken der Datenübertragung

●
Sockets, Ports, LAN vs. WAN, VPN
Digitalisierung von Inhalten und elektronische Übertragung

Dateiformate, Kompression, Backups
IT- und Medientechnik
2-2
17.10.2014
Heiko Weber
Beispiel-Software: Buchhaltungsprogramm
Betriebssystem: Linux
Laufzeitumgebung: Java-Runtime
Web-Plattform: Tomcat
Buchhaltungsprogramm
Browser:
Firefox
Datenbanksystem:
MySQL
IT- und Medientechnik
2-3
17.10.2014
Heiko Weber
Softwaresystem


ein System aus mehreren Softwarekomponenten, die
zusammengehören oder zusammenspielen
z.B. das Buchhaltungs-Softwaresystem besteht aus



Systemsoftwarekomponenten

Betriebssystem: Linux

Laufzeitumgebung: Java-Runtime
Unterstützungssoftwarekomponenten

Web-Plattform: Tomcat

Datenbanksystem: MySQL
Anwendungssoftwarekomponenten

Buchhaltungssoftware

Browser: Firefox
IT- und Medientechnik
2-4
17.10.2014
Heiko Weber
Softwarearchitektur


beschreibt die Anordnung und das Zusammenspiel der
verschiedenen Komponenten innerhalb eines
Softwaresystems
eine einfaches und grobes Beispiel wäre:
Betriebssystem: Linux
Laufzeitumgebung: Java-Runtime
Web-Plattform: Tomcat
Browser:
Firefox
Buchhaltungsprogramm
Datenbanksystem:
MySQL
IT- und Medientechnik
2-5
17.10.2014
Heiko Weber
Softwaredokumentation

Benutzungsdokumentation



beschreibt die Software aus Sicht der Benutzung
oft unterteilt in folgende Teilbereiche:

Installationsdokumentation

Anwendungsdokumentation

Betriebsdokumentation
Entwicklungsdokumentation


beschreit die Software aus Sicht der Entwicklung
oft unterteilt in folgende Teilbereiche:

Anforderungsdokumentation

Architekturdokumentation

Quellcodedokumentation

Testdokumentation
IT- und Medientechnik
2-6
17.10.2014
Heiko Weber
Anforderungsdokumentation

Kundenanforderungen (Lastenheft)



Anforderungen aus Sicht des Auftraggebers/Kunden
Entwicklungsanforderungen (Pflichtenheft)

Anforderungen aus Sicht der Entwicklung

technische Anforderungen
wichtige Qualitätseigenschaften

Konsistenz, Vollständigkeit, Korrektheit, Eindeutigkeit,
Überprüfbarkeit, Änderbarkeit, Verfolgbarkeit, Priorisierung,
Verständlichkeit
IT- und Medientechnik
2-7
17.10.2014
Heiko Weber
Architekturdokumentation




beschreibt die Softwarearchitektur
notwendig, um den Gesamtüberblick zu behalten, aber auch
um die Details festzulegen
meistens eine Kombination aus textuellen und graphischen
Notationen
gängige graphische Notationen

Struktogramme (Kasten/Linien/Pfeil-Diagramme)

Universal Modeling Language (UML)
IT- und Medientechnik
2-8
17.10.2014
Heiko Weber
Quellcodedokumentation

Quellcode = Programmdateien in einer Programmiersprache

beschreibt



beschreibt die interne Funktionsweise des Programms
extern


die Programmierschnittstellen im Detail (in der Architekturdokumentation sind sie evtl. schon oberflächlich beschrieben)
Dokumente zusätzlich zum Quellcode
inline


Dokumentation im Quellcode
spezielle Formate ermöglichen automatische Generierung von
externen Dokumenten basierend auf der inline-Dokumentation

z.B. Doxygen, Javadoc oder PHPDoc
IT- und Medientechnik
2-9
17.10.2014
Heiko Weber
Kommentare im Quellcode

spezielle Bereiche im Quellcode, die nur dazu dienen, dass
Menschen das Programm besser verstehen

werden vom Compiler/Interpreter ignoriert

Kommentarzeilen

alles ab dem Beginn des Kommentars, bis zum Ende der Zeile

z.B.



# Konfiguration
// hier wird der Durchschnitt berechnet
Kommentarblöcke

Kommentarbereiche, die mehrere Zeilen lang sein können

z.B.

IT- und Medientechnik
/* diese Zeile wird vom Compiler ignoriert
und diese auch */
2-10
17.10.2014
Heiko Weber
Testdokumentation

beschreibt die Testfälle und Testergebnisse

Testspezifikation


beschreibt die Testfälle und wie die Testfälle ausgeführt werden
Testbericht

Übersicht der ausgeführten Tests und der Ergebnisse der Tests

enthält meist noch einen zusammenfassenden Abschlussbericht
IT- und Medientechnik
2-11
17.10.2014
Heiko Weber
Klassische Phasen der Softwareentwicklung

Anforderungsanalyse

Entwurf

Implementierung

Überprüfung

Installation und Abnahme

Betrieb und Wartung
IT- und Medientechnik
2-12
17.10.2014
Heiko Weber
Softwareentwicklungsphase: Anforderungsanalyse

Ermittlung




gemeinsames Verständnis zwischen Auftraggeber und
Auftragnehmer herstellen
Anwendungssicht vs. technische Sicht
Strukturierung und Abstimmung


sammeln der Anforderungen
Anforderungen klar strukturiert festhalten
Prüfung und Bewertung

überprüfen, ob die Anforderungen stimmig sind
Anforderungsdokumentation
IT- und Medientechnik
2-13
17.10.2014
Heiko Weber
Softwareentwicklungsphase: Entwurf



basierend auf den Anforderungen wird die Softwarearchitektur
erstellt
festlegen, mit welchen Programmstrukturen,
Programmiertechniken und Algorithmen die Anforderungen
erfüllt und programmiert werden sollen
wenn die Software eine graphische Benutzeroberfläche hat,
wird diese auch in der Entwurfsphase festgelegt


GUI = Graphical User Interface
Ziel: die Komplexität der Software für die Programmierer
handhabbar machen
Architekturdokumentation (+ GUI-Design)
IT- und Medientechnik
2-14
17.10.2014
Heiko Weber
Softwareentwicklungsphase: Implementierung


Umsetzung der Architekturdokumentation, und evtl. des GUIDesigns, in ein Programm (Anweisungen in einer oder mehreren
Programmiersprachen)
bei der Implementierung wird meist eine
Entwicklungsumgebung benutzt, die es ermöglicht einfacher
Programme zu schreiben und Programmfehler zu finden
Programm + Quellcodedokumentation
IT- und Medientechnik
2-15
17.10.2014
Heiko Weber
Softwareentwicklungsphase: Überprüfung

auch als „Validierung und Verifikation“ bezeichnet

Tests


überprüfen, ob die Software die definierten Anforderungen erfüllt
allgemeine Qualität überprüfen

Stabilität

Benutzerfreundlichkeit

Sicherheit

Performance
Testdokumentation
IT- und Medientechnik
2-16
17.10.2014
Heiko Weber
Softwareentwicklungsphase: Installation und Abnahme




Installation der Software auf dem Zielsystem
typischerweise auch spezielle Konfiguration für die speziellen
Anwendungsbedürfnisse
evtl. auch

Installation weiterer abhängiger Software und Hardware

Schulung der Anwender
Abnahme durch Auftraggeber
IT- und Medientechnik
2-17
17.10.2014
Heiko Weber
Softwareentwicklungsphase: Betrieb und Wartung

Betrieb


der eigentliche Einsatz der Software
Wartung

Behebung von Fehlern

Installation von neuen Versionen
IT- und Medientechnik
2-18
17.10.2014
Heiko Weber
Klassisches Wasserfallmodell
Anforderungsanalyse
Entwurf
Implementierung
Überprüfung
Installation + Abnahme
Betrieb + Wartung
IT- und Medientechnik
2-19
17.10.2014
Heiko Weber
Klassisches Wasserfallmodell


Softwareentwicklung ist in sequentielle Phasen unterteilt – wenn
eine Phase vollständig abgeschlossen wurde, wird mit der nächsten
begonnen
sinnvoll, wenn Anforderungen, Leistungen und Abläufe in der
Planungsphase präzise beschrieben werden können
Anforderungsanalyse
Entwurf
Implementierung
Überprüfung
Installation + Abnahme
Betrieb + Wartung
IT- und Medientechnik
2-20
17.10.2014
Heiko Weber
Erweitertes Wasserfallmodell
Anforderungsanalyse
Entwurf
Implementierung
Überprüfung
Installation + Abnahme
Betrieb + Wartung
IT- und Medientechnik
2-21
17.10.2014
Heiko Weber
Erweitertes Wasserfallmodell

erlaubt ein schrittweises „Aufwärtslaufen“ der Kaskade, falls in
der aktuellen Phase etwas fehlschlägt, um den Fehler auf der
nächsthöheren Stufe zu beheben
Anforderungsanalyse
Entwurf
Implementierung
Überprüfung
Installation + Abnahme
Betrieb + Wartung
IT- und Medientechnik
2-22
17.10.2014
Heiko Weber
V-Modell
Anforderungsanalyse: Kunden
Anforderungsanalyse: Produkt
Anforderungsanalyse: System
Entwurf
Implementierung
IT- und Medientechnik
Akzeptanztests gegen
Kundenanforderungen
Integrationstests gegen
Produktanforderungen
Systemtests gegen
Systemanforderungen
Applikationstests gegen
technische Spezifikation
Modultests gegen
einzelne Codebereiche
2-23
17.10.2014
Installation +
Abnahme
Überprüfung
Überprüfung
Überprüfung
Überprüfung
Heiko Weber
Beispiel-Softwareprojekt mit dem Wasserfallmodell
Anforderungsanalyse
Entwurf
Implementierung
Überprüfung
Installation + Abnahme
Betrieb + Wartung
IT- und Medientechnik
2-24
17.10.2014
Heiko Weber
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Technik
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