Software Engineering - Architektur-Design und Prozessorientierung

Inhaltsverzeichnis

Vorwort

Dank

1 Gegenstandsbestimmung – Einführung und Überblick

1.1 Was ist Software?

1.2 Was ist Software Engineering?

1.3 Inhalt und Aufbau des Buches

Teil I Prozessorientierte Sicht – Organisation von Software-Projekten

2 Prozessmodelle

2.1 Das klassische sequenzielle Phasenmodell

2.2 Das V-Modell

2.3 Das Prototyping-orientierte Prozessmodell

2.3.1 Begriffe und Abgrenzung

2.3.2 Prozessmodell

2.4 Das Spiralmodell

2.4.1 Das Spiralmodell von Boehm

2.4.2 Das Spiralmodell von Pomberger und Pree

2.5 Der Unified Process

2.6 Ein objektorientiertes Phasenmodell

2.7 Leichtgewichtige (agile) Prozessmodelle

3 Software-Qualitätsmanagement

3.1 Was ist Softwarequalität?

3.2 Wo und wie entstehen Softwarequalität bzw. Qualitätsmängel

3.3 Grundzüge des Software- Qualitätsmanagements

3.3.1 Hauptaufgaben des Qualitätsmanagements

3.3.2 Objekte und Sichten des Qualitätsmanagements

3.3.3 Prinzipien des Qualitätsmanagements

3.3.4 Konstruktive und analytische Qualitätsmaßnahmen

Teil II Konstruktions- und Architektur-orientierte Sicht

4 Elementare Konzepte und Konstrukte

4.1 Der Algorithmenbegriff

4.2 Datenobjekte, Datentypen und elementare Aktionen

4.3 Schnittstellen und Aktivierung von Algorithmen

4.4 Systematischer Entwurf von Algorithmen

4.5 Grundlegende Konzepte der objektorientierten Programmierung

4.5.1 Klassen, Objekte (= Instanzen von Klassen), Instanzvariablen, Methoden

4.5.2 Vererbung, Polymorphismus, statischer Variablentyp, dynamischer Variablentyp und dynamische Bindung

5 Konstruktion anpassbarer Software

5.1 Konfigurationsparameter als Basis für anpassbare Software

5.1.1 Parametereinstellungen über globale, statische Variable

5.1.2 Callback-Style of Programming – Funktionen und Prozeduren als Parameter

5.2 Konzepte und Konstruktionsprinzipien für anpassbare, objektorientierte Produktfamilien

5.2.1 Das Konzept der abstrakten Kopplung

5.2.2 Das Konzept der Template- und Hook-Methoden

5.2.3 Das Hook-Method-Konstruktionsprinzip

5.2.4 Das Hook-Object-Konstruktionsprinzip

5.2.5 Das Composite-Konstruktionsprinzip

5.2.6 Das Decorator-Konstruktionsprinzip

5.2.7 Zusammenfassung der Merkmale der Konstruktionsprinzipien

5.3 Konstruktionsprinzipien und Entwurfsmuster

6 Modularisierung und Software-Architekturen

6.1 Software-Module

6.2 Erwünschte Eigenschaften von Modulen

6.2.1 Stabile und verständliche Modulschnittstellen durch Information Hiding

6.2.2 Balance zwischen Kopplung und Kohäsion

6.3 Ausprägungen von Modulen

6.3.1 Modul als Abstrakte Datenstruktur (ADS)

6.3.2 Modul als Abstrakter Datentyp (ADT)

6.3.3 Module und Komponentenstandards

6.4 Beispiele für ausgewogene Modularisierungen

6.4.1 Kohäsionsverbesserung durch Aufteilung von Modulen

6.4.2 Module für die Simulation diskreter Ereignisse

6.5 Beschreibung von Software-Architekturen

6.5.1 Datenzentrierung

6.5.2 Datenflussorientierung

6.5.3 Call&Return

6.5.4 Virtuelle Maschine

6.5.5 Unabhängige Komponenten

6.5.6 Vor- und Nachteile der Architekturmuster

6.6 Analyse von Software-Architekturen

6.6.1 Die Software-Architektur-Analyse-Methode (SAAM)

6.6.2 Beispiel einer Anwendung der SAAM

6.6.3 Was ist bei einer Anwendung der SAAM zu beachten? Was sind die Vorteile und Risiken?

6.7 Mehrdimensionale Modularisierung durch Aspektorientierte Programmierung (AOP)

6.7.1 Das Problem einer einzigen, statischen Modularisierung

6.7.2 Grundlegende Sprachkonzepte und -konstrukte von AOP

6.8 Zusammenfassung wichtiger Modularisierungsprinzipien

Teil III Ausgewählte Gebiete und Fallbeispiele

7 Transformationsorientierte Software1

7.1 Grundlegende Konzepte

7.1.1 Kontextfreie Grammatiken

7.1.2 Konstruktion eines Sprachanalysators (Scanner und Parser)

7.1.3 Attributierte Grammatiken

7.2 Fallbeispiel: Transformation strukturierter Texte

7.2.1 Entwurf einer attributierten Grammatik mit Coco/R

7.3 Zusammenfassung

8 Web-Service-basierte Software1

8.1 Was sind Web-Services

8.2 Vergleich mit anderen Technologien

8.2.1 CORBA

8.2.2 Java RMI

8.2.3 .NET Remoting Framework

8.3 Entwicklungsprozess für Web-Service-basierte Software

8.4 Grundlegende Konzepte und Standards

8.4.1 SOAP

8.4.2 Web-Service Description Language (WSDL)

8.5 Fallbeispiel: Elektronisches Telefonbuch

8.5.1 Ausgangssituation im Fallbeispiel

8.5.2 Beteiligte Komponenten

8.5.3 Schnittstelle des Web-Services

8.5.4 Implementierung des Web-Services mit Microsoft Visual Studio

8.5.5 Implementierung der Anwendungssoftware

8.5.6 Interaktionen zwischen Anwendungssoftware und Web-Service

8.6 Zusammenfassung

9 Eingebettete Echtzeitsoftware

9.1 Grundlegende Konzepte und Voraussetzungen

9.1.1 Charakteristika von Echtzeitsoftware

9.1.2 Logische versus tatsächliche Ausführungszeiten von Echtzeitsoftware

9.2 Fallbeispiel: Echtzeitsoftware eines autonom fliegenden Helikopters

9.2.1 Das OLGA-System

9.2.2 Die TDL-Spezifikation des Zeit- und Kommunikationsverhaltens

9.2.3 Die Übersetzung der TDL-Spezifikation in ein ausführbares Programm

9.2.4 Simulation eines TDL-basierten Regelungssystems

9.3 Zusammenfassung

Literaturverzeichnis

Stichwortverzeichnis