Die Entwicklung von Software ist ein komplizierter Prozess, der aus vielen verschiedenen Teilen besteht. Dazu gehören die Entwicklung der Softwarearchitektur und des Designs. Aus irgendeinem Grund werden diese beiden kritischen Phasen der Softwareentwicklung oft miteinander verwechselt. Diese Verwechslung kann zu Missverständnissen führen, die den gesamten Entwicklungsprozess gefährden können.
Lesen Sie diesen Artikel, um herauszufinden, was Softwarearchitektur und Softwaredesign sind und wie sie sich voneinander unterscheiden.
Softwarearchitektur bezieht sich auf den Prozess der Übersetzung von Softwaremerkmalen in eine strukturierte Lösung, die den geschäftlichen und technischen Anforderungen entspricht. Was sind die Softwareeigenschaften? Es sind Eigenschaften wie Sicherheit, Flexibilität, Skalierbarkeit oder Wiederverwendbarkeit.
Die Softwarearchitektur konzentriert sich auf die Entwicklung des Skeletts und der High-Level-Infrastruktur der Software. Das Softwaredesign hingegen konzentriert sich auf die Gestaltung der Code-Ebene. Es befasst sich mit Problemen wie den Funktionen einzelner Module, dem Umfang von Klassen, dem Zweck verschiedener Funktionen usw.
Was ist Software-Design?
Beim Software-Design geht es darum, einen Designplan zu erstellen, der sich mit den verschiedenen Elementen befasst, aus denen ein System besteht. Er zeigt, wie sie zusammenarbeiten, um die Systemanforderungen zu erfüllen.
Warum führen Entwicklungsteams ein Softwaredesign durch? Die Entwicklung eines Designplans ermöglicht es, die Systemanforderungen zu verhandeln und die Erwartungen der Kunden und Interessengruppen (z. B. der direkten Geschäftsleitung oder der Marketingabteilung) festzulegen. Ein Designplan dient als wertvoller Bezugspunkt während des gesamten Entwicklungsprozesses. Er funktioniert wie eine Blaupause, die Teams bei der Durchführung von Aufgaben wie Kodierung, Design, Integration und Testen anleitet.
Beachten Sie, dass ein Designplan immer nach:
- der Anforderungsanalyse,
- der Risikoanalyse,
- und der Domänenanalyse kommt.
Softwaredesign zielt darauf ab, Entwicklern bei der Umsetzung von Anforderungen zu helfen. Deshalb sollten Sie erwarten, dass der Software-Design-Prozess diese Artefakte hervorbringt:
- Software-Anforderungsspezifikation – ein Dokument, das das erwartete Verhalten des Systems während der Interaktion mit Benutzern, Hardware und anderen Systemen in Form von funktionalen und nichtfunktionalen Anforderungen beschreibt. Die Anforderungen sollten umsetzbar und messbar sein. Sie müssen sich auch auf die geschäftlichen Anforderungen zurückführen lassen.
- High-Level-Design – diese Art von Design fragmentiert das Systemdesign in eine spezifischere Sicht der Subsysteme und Module. Am wichtigsten ist, dass er sich darauf konzentriert, wie das System mit Modulen implementiert wird und wie diese Module miteinander interagieren.
- Detaillierter Entwurf – der Softwareentwurf erzeugt auch einen detaillierten Systementwurf, der sich mit dem Problem der Implementierung von Modulen befasst. Es ist für Entwicklungsteams sehr nützlich, weil es die logische Struktur jedes Moduls und seine Schnittstelle für die Kommunikation mit anderen Modulen definiert.
Beispiel: SOLID
Um zu verstehen, welche Rolle das Softwaredesign bei der Erstellung von Software spielt, wollen wir uns eine seiner Schlüsselkomponenten genauer ansehen: das SOLID-Prinzip.
SOLID bezieht sich auf die folgenden Prinzipien: Single Responsibility, Open Closed, Liskov Substitution, Interface Segregation und Dependency Inversion.
Jedes dieser Prinzipien leitet sich aus bewährten Methoden der Softwareentwicklung ab. Das Single-Responsibility-Prinzip besagt zum Beispiel, dass jede Klasse nur eine Verantwortung haben sollte. Das Prinzip der Schnittstellentrennung hingegen schlägt vor, den Code so zu strukturieren, dass eine Klasse niemals gezwungen ist, eine Funktion zu implementieren, die für ihren Zweck nicht notwendig ist – eine Handmethode zur Kategorisierung von Schnittstellen.
Was ist Softwarearchitektur?
Die Softwarearchitektur dient als Entwurf für ein Softwaresystem. Sie hilft, die Komplexität des Systems zu beherrschen und schafft einen Kommunikations-/Koordinationsmechanismus zwischen den Komponenten.
Bei der Softwarearchitektur geht es darum, eine strukturierte Lösung zu definieren, die die geschäftlichen und technischen Ziele erfüllt und gleichzeitig Aspekte wie Sicherheit oder Leistung optimiert.
Bereits auf dieser Ebene müssen Entwicklungsteams eine Reihe von Entscheidungen treffen, zum Beispiel über die Organisation des Softwareentwicklungsprozesses:
- Auswahl der Strukturelemente und ihrer Schnittstellen, aus denen sich das System zusammensetzt,
- Definieren, wie diese Elemente zusammenarbeiten (Verhalten),
- Zusammensetzen von Struktur- und Verhaltenselementen zu einem größeren Teilsystem,
- Architekturstile, die die Organisation leiten,
- Abgleich der Architektur mit wichtigen Geschäftszielen.
Diese Entscheidungen haben einen massiven Einfluss auf die Leistung, Qualität und Wartbarkeit der Software. Letztlich ist die Softwarearchitektur ein entscheidender Faktor für den Erfolg des Endprodukts.
Das zentrale Ziel der Softwarearchitektur ist die Ermittlung der Anforderungen, die sich auf die Struktur der Anwendung auswirken. Die Softwarearchitektur befasst sich sowohl mit den funktionalen als auch mit den qualitativen Anforderungen und verbessert so die Gesamtqualität und die Funktionalität des Systems.
Eine gut entwickelte Architektur verringert die mit dem Aufbau einer Lösung verbundenen Geschäftsrisiken. Sie schließt auch die Lücke zwischen den geschäftlichen und technischen Anforderungen. Durch die Realisierung aller Szenarien und Anwendungsfälle geht die Software-Architektur auf die Anforderungen der verschiedenen Interessengruppen ein.
Software-Architektur und Design: ihre Beziehung und kritische Unterschiede
Die Software-Architektur zeigt die Struktur des Systems und verbirgt die Implementierungsdetails, wobei sie sich darauf konzentriert, wie die Systemkomponenten miteinander interagieren. Das Softwaredesign hingegen konzentriert sich auf die Implementierung des Systems und geht dabei oft sehr ins Detail. Das Softwaredesign konzentriert sich auf die Auswahl von Algorithmen und Datenstrukturen sowie auf die Implementierungsdetails jeder einzelnen Komponente.
Wie zu erwarten, überschneiden sich die Anliegen von Softwaredesign und Architektur. Aber anstatt Energie darauf zu verschwenden, Regeln für ihre Unterscheidung zu definieren, ist es klüger, sie als zwei Teile eines Prozesses zu behandeln. Manchmal treffen Entwicklungsteams während des Softwaredesigns Entscheidungen, die eher architektonischer Natur sind. Andererseits ist es manchmal sinnvoll, sich ein wenig mehr auf das Design zu konzentrieren und zu sehen, wie es hilft, die vorgegebene Architektur zu realisieren.
Während die Architektur im Allgemeinen das Design mit einschließt, kann das Gleiche nicht für das Design gesagt werden – kurz gesagt, nicht alles Design ist architektonischer Natur. Es ist die Aufgabe des Software-Architekten, die Grenze zwischen Software-Architektur und detailliertem Design zu ziehen.
Die aktuellen Trends in der Software-Architektur weisen darauf hin, dass sich das Design im Laufe der Zeit weiterentwickelt. Ein Softwarearchitekt kann nicht alles im Voraus wissen und eine vollständige Systemarchitektur liefern. Im Allgemeinen entwickelt sich das Design während der Implementierungsphasen. Während das System implementiert wird, kann der Softwarearchitekt daraus lernen und es anhand der realen Anforderungen testen.
Fazit
Softwarearchitektur und Softwaredesign werden zu Recht als zwei getrennte Phasen des Softwareentwicklungsprozesses behandelt. Architektur erfordert eine übergeordnete Sichtweise und viel Erfahrung. Softwarearchitekten sind in der Regel Teamleiter mit langjähriger Erfahrung. Sie verfügen über ein hervorragendes Wissen über bewährte und innovative Ansätze, das ihnen hilft, in der Planungsphase die besten Entscheidungen zu treffen.
Wenn Sie ein Softwareprodukt entwickeln wollen, brauchen Sie einen kompetenten Softwarearchitekten an Bord. Und es kann schwierig sein, einen Fachmann mit dem richtigen Fachwissen und der richtigen Erfahrung zu finden.
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