Software Engineering und Prototyping

Als erste Monographie im deutschsprachigen Raum vermittelt das vorliegende Buch eine Konstruktionslehre des Software Engineering über den gesamten Lebenszyklus eines Softwareproduktes. Während Software-Technologie üblicherweise in Hochschulen oder Softwarehäusern entsteht, wird hier eine Technologie dargestellt, die bei Anwendern entstanden ist. Nur Anwender sind in großem Stil mit dem gesamten Lebenszyklus von Software konfrontiert, da sie über 50% ihres DV-Personals für die Wartung der investierten Software einsetzen müssen. Es wird ein neues, objekt-orientiertes Vorgehensmodell für die Entwicklung kommerzieller Dialogsoftware vorgestellt. Die dabei besonders wichtige Funktion und die Erscheinungsformen des Prototyping im Software-Entwicklungsprozeß werden konstruktiv geklärt, wobei der Aspekt der Kommunikation der am Entwicklungsprozeß Beteiligten besonders herausgearbeitet wird. Das Buch vermittelt eine durchgehende, produktneutrale Methodik, hinter der 10 Jahre Industrieerfahrung, aber keine Verkaufsinteressen für bestimmte Hardware- oder Softwarewerkzeuge stehen. Trotzdem wird die Benutzung von Softwarewerkzeugen fundiert behandelt, da eine prozeßorientierte Software-Entwicklung nur mit Werkzeugen möglich ist. Neben den frühen Phasen, in denen Methoden zur Datenmodellierung und Prototyping als kommunikationsunterstützende Methode wesentlich sind, wird die "Phase" Wartung vertieft behandelt, in der die wichtigsten Entscheidungen bei der Evolution von Software fallen; hierzu wird auch ein praktisch eingesetztes Werkzeug skizziert. In einer Bibliographie sind sowohl grundlegende Quellen als auch aktuelle weiterführende Literatur zusammengestellt.

1 Einleitung.- 1.1 Software Engineering heute.- 1.1.1 Methoden.- 1.1.2 Werkzeuge.- 1.2 Prototyping, Konzept oder Mode?.- 1.3 Aufbau des Buches.- 1.3.1 Inhaltliche Fragen.- 1.3.2 Aufbau und Darstellung.- 2 Darstellungsmittel und Begriffe.- 2.1 Darstellungsmittel.- 2.1.1 Graphische Darstellungsmittel.- 2.1.2 Verbal strukturierte Darstellungsmittel.- 2.2 Begriffe zur Methodik.- 2.2.1 Eine Hierarchie von Methoden.- 2.2.2 Definitionen und Beispiele.- 2.2.3 Darstellungsform und Methode.- 2.3 Begriffe zur Konstruktion.- 2.3.1 Hilfsmittel und Werkzeug.- 2.3.2 Validation und Verifikation.- 2.3.3 Prüfmethoden zur Validation.- 2.4 Technologische Begriffe.- 2.4.1 Schnittstelle.- 2.4.2 Spezifikation.- 3 Phasenmodell.- 3.1 Evolutionäre Softwareentwicklung.- 3.1.1 Evolution von Standardsoftware.- 3.1.2 Statisches Phasenmodell und Anwendungssoftware.- 3.1.3 Prozeßorientiertes Phasenmodell.- 3.1.4 Wechselwirkungen zwischen Realität und Software.- 3.2 Bildung und Einbettung von Teilsystemen.- 3.3 Erweitertes prozeßorientiertes Phasenmodell.- 3.4. OBAS, ein Vorgehensmodell im Rahmen des Phasenmodells.- 3.4.1 Vorhandene Ansätze.- 3.4.2 Charakterisierung von OBAS.- 3.4.3 Überblick.- 4 Das Vorgehensmodell OBAS.- 4.0 Phase 0: Zielfindung.- 4.0.1 Ablauf.- 4.0.2 Kurzfassung.- 4.1 Phase 1: Systemabgrenzung.- 4.1.1 Ablauf.- 4.1.2 Kurzfassung.- 4.2 Phase 2: Spezifikation.- 4.2.1 Ablauf.- 4.2.2 Kurzfassung.- 4.3 Phase 3: Entwurf.- 4.3.1 Ablauf.- 4.3.2 Kurzfassung.- 4.4 Phase 4: Implementierung.- 4.4.1 Ablauf.- 4.4.2 Kurzfassung.- 4.5 Phase 5: Wartung.- 4.5.1 Ablauf.- 4.5.2 Kurzfassung.- 5 Zielfindung und Zielbewertung.- 5.1 Arbeitsprozeß bei der Zielfindung.- 5.2 Entscheidungs- und Spieltheorie.- 5.3 Entscheidungssituationen anläßlich einer Softwareentwicklung.- 5.4 Nutzwertanalyse.- 5.5 Beispiel für eine Vorstudie.- 6 Organisationsanalyse und Teilsystembildung.- 6.1 Der methodische Ansatz zur Systemabgrenzung.- 6.1.1 Erhebung und Darstellung des Istzustandes.- 6.1.2 Die Problematik transformationsorientierter Methoden.- 6.1.3 Systemgrenzen als organisatorische Schnittstellen.- 6.2 Organisationsanalyse.- 6.2.1 Schrittweise Verfeinerung der Einzelschritte.- 6.2.2 Anwendungsfälle und Beispiele.- 6.3 Datenanalyse.- 6.3.1 Begriffsbildung.- 6.3.2 Objekttypbildung.- 6.3.3 Attributbildung.- 6.3.4 Relationale Benutzersichten.- 6.4 Aufgabenanalyse.- 6.4.1 Begriffe.- 6.4.2 Vorgehen.- 6.4.3 Beispiel eines datentyporientierten Aufgabenmodells.- 6.5 Vorgangskettenanalyse.- 6.5.1 Definition von Vorgangsketten.- 6.5.2 Verwendung von Vorgangsketten.- 6.5.3 Ermittlung von Vorgangsketten.- 6.5.4 Darstellung von Vorgangsketten.- 6.5.5 Ergebnisse.- 6.6 Bildung von Teilsystemen.- 6.6.1 Möglichkeiten der Teilsystembildung.- 6.6.2 Abgeleitete Daten und Teilsysteme.- 6.6.3 Beispiel eines objektorientierten Systems.- 7 Klärung des Basissystems.- 7.1 Komponenten des Basissystems.- 7.2 Auswahl und Beurteilung des Basissystems.- 7.3 Technische Prototype.- 7.3.1 Begriffsklärung und Vorgehen.- 7.3.2 Anwendungsgebiete.- 7.3.3 Zusammenfassung.- 7.3.4 Praxisbeispiele.- 8 Dialogentwurf.- 8.1 Begriffe und Abgrenzungen.- 8.2 Entwurfsziele und Prinzipien für Dialoge.- 8.3 Allgemeines Vorgehen beim Dialogentwurf.- 8.4 Entwurf des Funktionsbaumes.- 8.5 Allgemeine Dialogstruktur.- 8.6 Darstellung von Dialogentwürfen.- 8.7 Benutzeroberfläche und Softwareentwurf.- 8.8 Maskenentwurf.- 8.9 Fehlerbehandlung.- 8.10 Erstellung eines Prototyps.- 9 Kommunikation, Lernprozesse und Prototyping.- 9.1 Annahmen des Software Engineering über Kommunikation.- 9.2 Kommunikation.- 9.3 Denkschemata und Interessenlagen der Beteiligten.- 9.4 Gruppenprozesse in Projektteams.- 9.5 Psychologische Theorien der Kognition und des Lernens.- 9.5.1 Kognitive Ansätze.- 9.5.2 Lerntheoretischer Ansatz.- 9.6 Voraussetzungen für Lernprozesse mit Prototypen.- 9.7 Systematische Benutzerkommunikation.- 9.8 Beispiel einer Spezifikationsskizze.- 10 Funktionale Spezifikation.- 10.1 Überblick über Spezifikationsmethoden.- 10.1.1 Informale Spezifikation.- 10.1.2 Halbformale Spezifikation.- 10.1.3 Formale Spezifikation.- 10.1.4 Ausführbare Spezifikation.- 10.1.5 Zusammenfassende Bewertung.- 10.2 Klassifikation administrativer Funktionen.- 10.2.1 Objektfunktionen.- 10.2.2 Selektionsfunktionen.- 10.2.3 Berechnungsfunktionen.- 10.2.4 Unterschied von Dialog- und Batchfunktionen.- 10.3 Grundoperationen auf Objekttypen.- 10.4 Spezifikation von Objektfunktionen.- 10.4.1 Liste der Operationen.- 10.4.2 Testfälle.- 10.4.3 Integritätsbedingungen.- 10.4.4 Beispiele zur Spezifikation von Objektfunktionen.- 10.5 Spezifikation von Berechnungsfunktionen.- 10.5.1 Liste der Operationen.- 10.5.2 Testfälle.- 10.5.3 Prozesse.- 10.5.4 Beispiel der Spezifikation einer Berechnungsfunktion.- 11 Ein Prototyp- und Dialogwerkzeug.- 11.1 Vorstudie (Anforderungen).- 11.2 Spezifikation.- 11.2.1 Basissystem.- 11.2.2 Dialogentwurf.- 11.2.3 Funktionale Spezifikation.- 11.3 Entwurf.- 11.3.1 Allgemeine Entwurfsentscheidungen.- 11.3.2 Modulstruktur.- 11.3.3 Modulspezifikation.- 11.4 Implementierung.- 11.4.1 Aufbau des Dialogskeletts.- 11.4.2 Implementierungsalternativen.- 11.4.3 Datentransfer zwischen Programmen.- 11.4.4 Implementierung mit NATURAL.- 11.5 Releaseplanung.- 11.6 Beispiel.- 12 Softwarepflege und -evolution.- 12.1 Software als erhaltungswürdiges Wirtschaftsgut.- 12.2 Management und Organisation der Wartung.- 12.2.1 Tätigkeiten.- 12.2.2 Personaleinsatz.- 12.3 Erfassung und Auswertung von Wartungsdaten.- 12.3.1 Datenmodell für Wartungsdaten.- 12.3.2 Wartungslogbuch als Dialog.- 12.3.3 Auswertungen aus dem Wartungslogbuch.- 12.4 Versionsplanung.- Literatur.