Software entwerfen

In der Softwareentwurfsphase soll die

• Software-Architektur
• Software-Design

Nach Lehrbuch wird zwischen beiden Begriffen genau unterschieden. In der Praxis fallen beide Begriffe oft zusammen. Auch die Auffassung das es nur Soft­ware­architektur aber kein Software­design gibt ist häufig anzutreffen.

Die Softwarearchitektur beschreibt die grundlegende Struktur und Organisation einer Software. Vergleichbar mit dem Rohbau eines Hauses. Sie legt fest, wie die verschiedenen Kom­po­nent­en miteinander interagieren, wie Daten fließen und wie die Software als Ganzes funktioniert. Eine gut gestaltete Softwarearchitektur ermöglicht eine effiziente Entwicklung, Wartung und Erweiterung der Software.

Die wichtigsten Softwarearchitekturmuster sind:

• Schichtenarchitektur
• Modulare Architektur
• Serviceorientierte Architektur (SOA)

Schichtenarchitektur

Die Schichtenarchitektur ist ein häufig verwendetes Architekturmuster, bei dem die Software in logische Schichten unterteilt wird. Jede Schicht hat ihre eigenen Verantwortlichkeiten und bietet Dienste an die darüberliegenden Schichten an. Dies fördert die Trennung von Anwendungs­logik, Daten­zugriff und Benutzer­ober­fläche, was zu einer besseren Wartbarkeit und Skalier­bar­keit der Software führt.

Modulare Architektur

Bei einer modularen Architektur wird die Software in unabhängige Module aufgeteilt, die jeweils spezifische Funktionen erfüllen. Jedes Modul kann separat entwickelt, getestet und gewartet werden, was die Flexibilität und Wiederverwendbarkeit der Software erhöht. Eine modulare Architektur ermöglicht auch die Parallelisierung der Entwicklung, da verschiedene Entwickler­teams an verschiedenen Modulen arbeiten können.

Serviceorientierte Architektur (SOA)

Die serviceorientierte Architektur (SOA) ist ein Architekturmuster, das auf der Idee basiert, dass Softwarefunktionen als Dienste bereitgestellt werden. Diese Dienste sind unabhängig von­ein­ander und können über Netzwerke hinweg kommunizieren. SOA fördert die Wieder­ver­wend­barkeit von Softwarekomponenten, ermöglicht die Integration verschiedener Systeme und fördert die Interoperabilität.

2. Designprinzipien

Beim Software-Design sollten verschiedene Designprinzipien berücksichtigt werden, um eine hochwertige und gut strukturierte Software zu entwickeln. Dazu gehören Prinzipien wie die

• Single Responsibility,
• Open-Closed und Liskov
• Substitution Prinzipien.

• Wartbarkeit,
• Testbarkeit und
• Erweiterbarkeit

Die Software-Architektur spielt eine entscheidende Rolle für den Erfolg eines Softwareprojekts. Eine gut durchdachte und strukturierte Architektur legt den Grundstein für eine hochwertige, skalierbare und wartbare Software. Im Folgenden werden einige Erfolgsfaktoren und bewährte Praktiken vorgestellt, die bei der Gestaltung einer effektiven Software-Architektur berücksichtigt werden sollten.

Erfolgsfaktor 1: Klare Anforderungen

Um eine solide Software-Architektur zu entwerfen, ist es wichtig, klare Anforderungen zu haben. Ein detailliertes Verständnis der funktionalen und nicht-funktionalen Anforderungen ermöglicht es den Architekten, die richtigen Entscheidungen zu treffen und die Architektur entsprechend zu gestalten. Durch eine enge Zusammenarbeit mit den Stakeholdern können die Anforderungen ermittelt und dokumentiert werden, um eine klare Basis für die Architektur zu schaffen.

Erfolgsfaktor 2: Modularität und Abstraktion

Eine wichtige Best Practice in der Software-Architektur ist die Verwendung von Modulen und Abstraktionen. Durch die Aufteilung der Software in unabhängige Module wird die Komplexität reduziert und die Wartbarkeit verbessert. Abstraktionen ermöglichen es, bestimmte Funktionalitäten zu kapseln und Schnittstellen zu definieren, die unabhängig von den internen Implementierungsdetails sind. Dies fördert die Wiederverwendbarkeit, Erweiterbarkeit und Testbarkeit der Software.

Erfolgsfaktor 3: Architekturmuster

Der Einsatz bewährter Architekturmuster ist eine weitere Erfolgspraxis in der Software-Architektur. Muster wie die Schichtenarchitektur, das Modulsystem, die serviceorientierte Architektur (SOA) und das Model-View-Controller (MVC) helfen bei der Strukturierung der Software und bieten bewährte Lösungen für wiederkehrende Probleme. Die Kenntnis und Anwendung dieser Muster ermöglicht es den Architekten, auf etablierte Lösungen zurückzugreifen und Zeit und Aufwand bei der Entwicklung neuer Architekturen zu sparen.

Erfolgsfaktor 4: Skalierbarkeit und Performance

Die Skalierbarkeit und Performance einer Software sind entscheidend für den Erfolg in vielen Anwendungsbereichen. Bei der Gestaltung der Software-Architektur ist es wichtig, diese Aspekte zu berücksichtigen. Durch die Nutzung von skalierbaren Architekturmuster wie dem Microservices-Ansatz oder dem Einsatz von verteilten Systemen kann die Software effizient auf steigende Anforderungen reagieren. Darüber hinaus sollten Performance-Aspekte frühzeitig identifiziert und in die Architektur integriert werden, um eine optimale Leistung zu gewährleisten.

Erfolgsfaktor 5: Kontinuierliche Verbesserung und Refaktorisierung

Die Software-Architektur sollte als ein lebendiges Element betrachtet werden, das sich im Laufe der Zeit weiterentwickelt. Eine kontinuierliche Verbesserung und Refaktorisierung der Architektur ist eine bewährte Praxis, um technische Schulden zu reduzieren und die Qualität der Software langfristig aufrechtzuerhalten. Durch regelmäßige Architekturreviews, Codeanalysen und das Einbeziehen von Feedback der Entwicklerteams können Schwachstellen und Verbesserungspotenziale identifiziert und angegangen werden.