Vorlesung Software-Architektur und -Qualität SS23
| Semester: | Sommersemester 2023 |
| LP (ECTS): | 3 |
| SWS: | 2 |
| Studiengang: | Master Informatics, Master Information Engineering |
| Dozent: | Prof. Dr. Ralf Reussner |
- Ort und Zeit der Lehrveranstaltung
| Do, 09:45 - 11:15 Uhr | |
| Raum -102 (Geb. 50.34) |
- ILIAS-Bereich
https://ilias.studium.kit.edu/goto.php?target=crs 2044062&client id=produktiv
- Seite im Vorlesungsverzeichnis
Vorlesungstermine
Die Vorlesung findet donnerstags 09:45-11:15 Uhr mit Ausnahme der folgenden Termine statt:
- Donnerstag, den 18.05.2023 (Grund: Feiertag)
- Donnerstag, den 08.06.2023 (Grund: Feiertag)
Folgende zwei Ersatztermine bilden Alternativen zu obigen Ausnahmen:
- Mittwoch, den 03.05.2023, 17:30-19:00 Uhr, Raum -102
- Mittwoch, den 26.07.2023, 17:30-19:00 Uhr, Raum -102
Prüfung der Veranstaltung
Die Veranstaltung wird ausschließlich mündlich während der Vorlesungszeit geprüft.
- Siehe hierzu Modulhandbuch - Master Informatik - Teilleistung Software-Architektur und -Qualität
- Vereinbarung eines Prüfungstermins per Email an Elena Kienhöfer
Lernziele der Vorlesung
Die Studierenden können die Rolle von Komponenten und expliziten Software-Architekturbeschreibungen für die ingenieurmäßige Software-Entwicklung erklären. Zudem können sie die grundlegenden Konzepte der komponentenbasierten Softwareentwicklung erläutern.
Die Studierenden kennen weiterführende Konzepte der sichtbasierten Metamodellierung und können diese auf die Szenerien der Softwareentwicklung-Domäne anwenden.
Darüber hinaus können sie Verfahren zur Dokumentation, Bewertung und Wiederverwendung von Software-Architekturen, wie zum Beispiel Architekturmuster oder Architekturstile, einsetzen.
Weiter können unterschiedliche Software-Entwicklungsprozesse unterschieden und eingesetzt werden.
Die Studierenden können Modelle für Software-Qualitätseigenschaften wie zum Beispiel Performance entwerfen.
Die Auswirkungen von Architektur-Entwurfsentscheidungen auf die Software-Qualitätseigenschaften wie zum Beispiel Performance können ebenfalls analysiert werden.
Inhalt der Vorlesung
Die Software-Architektur ist in vielen Software-Entwicklungsprojekten der wesentlich bestimmende Faktor für die Software-Qualität. Laufzeiteigenschaften wie Performance oder Zuverlässigkeit hängen, ebenso wie Wartbarkeit, im Wesentlichen von der Architektur eines Software-Systems ab. In der Vorlesung lernen Studierende moderne Ansätze zur Software-Architektur-Modellierung und -Analyse kennen und anwenden, mit denen zur Entwurfszeit Qualitätseigenschaften des Systems vorhergesagt werden können. Damit legt die Vorlesung die wissenschaftlichen Grundlagen für den Software-Entwurf als Ingenieursdisziplin, da mit den erlernten Methoden ein Verständnis der Auswirkungen von Architekturentwurfsentscheidungen auf die Software-Qualität möglich ist. Dabei werden insbesondere die Software-Qualitäten, wie z.B. Performanz, Zuverlässigkeit und Wartbarkeit thematisiert.
In Zusammenhang mit der Software-Architektur werden auch Software-Komponenten als "Software-Bausteine" eingeführt. Besonders wird auf Techniken der Wiederverwendung von Architekturwissen wie Muster, Stile und Referenzarchitekturen und Produktlinien eingegangen.
Die Vorlesung behandelt das Palladio-Komponentenmodell als Beschreibungssprache für Software-Komponenten und -Architekturen. Anhand des Palladio-Komponentenmodells werden neben der Qualitätsvorhersage auch Rollenmodelle für Entwurf und Entwicklung von komponentenbasierter Software vorgestellt. Dessen Einsatz wird anhand industrienaher Fallstudien demonstriert und dabei Techniken zur Evaluation der Qualität ihrer Softwarearchitektur veranschaulicht.
Dabei werden in der Vorlesung Technologien wie MOF, OCL und auch architekturzentrierte, modellgetriebene Softwareentwicklung (AC-MDSD) behandelt. Moderne Middleware aus der Praxis wie z.B. Java EE / EJB wird ebenfalls vorgestellt.
Die Studierenden können Software-Architekturen mit Hilfe modellgetriebener Techniken modellieren und analysieren. Dazu werden grundlegende Konzepte wie Software-Komponenten, Architekturmuster und Referenzarchitekturen eingeführt. Darüber hinaus können sie die Auswirkungen von Architektur-Entwurfsentscheidungen auf die Software-Qualität abschätzen. Dazu werden insbesondere Modelle für Software-Qualitätseigenschaften wie Performance, Zuverlässigkeit und Wartbarkeit eingeführt. Die Studierenden sollen in der Praxis angewandte Technologien (EJBs etc.) ebenso kennenlernen wie aktuelle Komponentenmodelle und Architekturmodellierungssprachen aus der Forschung.
Unterlagen
Die Vorlesungsfolien werden auf der ILIAS-Plattform zur Verfügung gestellt.
- Ethik der IT SS23
- Praktikum Ingenieursmäßige Software-Entwicklung SS 23
- Praktikum Modellgetriebene Software-Entwicklung SS 23
- Praktikum Werkzeuge für Agile Modellierung SS23
- Praxis der Software-Entwicklung SS 2023
- Proseminar Software-Anforderungen und -Entwurf SS23
- Proseminar Software-Sustainability SS23
- Teamprojekt Softwareentwicklung SS 2023
- Vorlesung Requirements Engineering SS23
- Vorlesung Software Security Engineering SS23
- Vorlesung Software-Architektur und -Qualität SS23
- Übung zu Programmieren SS23