Grundlagen der Informatik I “Programmierung”

und “örtlich” durch Zerlegung des Systems in Komponenten, die dann weitgehend unabhängig voneinander
entwickelt und geprüft werden können.
1. Phasenkonzept der Systementwicklung
Komplexere Softwaresysteme können nur in Versionen entwickelt werden. Erstens ist es unwahrscheinlich,
daß vor dem Einsatz bereits alle Anforderungen dem Auftraggeber bewußt sind, und zweitens
verändert der Einsatz des Systems die alten Abläufe in einem Betrieb derart, daß neue Wünsche und
damit neue Anforderung an das ausgelieferte System entstehen. An eine Softwarefirma, die für eine
Bibliothek ein Verwaltungsprogramm geschrieben hat, kann zum Beispiel der Wunsch herangetragen
werden, dieses auf die Verwaltung von CD’s zu erweitern. Sie wird versuchen, unter Wiederverwendung
bereits entwickelter Programmteile ein Programm zu entwickeln, was beides gleichzeitig verwalten kann
und Vorsorge für den weiteren Ausbau treffen. Dabei wird sie dann feststellen, daß sich das System
grundsätzlich auch für andere hierarchischen Verwaltungen eignet, und es zu einem allgemein verwendbaren
Modul generalisieren, um einen größeren Kundenkreis für ihr Produkt zu gewinnen. Diese Art der
Software Entwickling nennt man evolutionär. Evolutionäre Entwicklung hat es stets gegeben, aber erst
durch die objektorientierte Konstruktion von Systemen kann sie mit minimalen Änderungen der alten
Version durchgeführt werden.
Der Ausgangspunkt jeder Entwicklung einer Version ist eine eher vage Beschreibung eines neuen Systems
oder neuer Wünsche an ein bestehendes System. Es folgt eine Analyse der Marktsituation, ob es ähnliche
Angebote bereits gibt. Ist diese negativ, so erfolgt eine Präzisierung der Wünsche, um ein konkretes und
präzis definiertes Entwicklungsziel zu haben. Diese Phase wird Systemanalyse genannt. Das Ergebnis ist
ein Pflichtenheft, das das äußere Verhalten des geplanten Systems in Form der Anforderungsdefintion
als Kontrakt genau beschreibt.
Damit kann die anspruchvollste Phase beginnen: Der Entwurf . Hier wird die Grobstruktur des Systems
festgelegt, die eine Zerlegung in getrennt zu entwickelnden Komponenten erlaubt. Die Realisierung
der einzelnen Komponenten in einer Programmiersprache nennt man Implementierung. Sind die Komponenten
fertig und im Komponententest geprüft, so werden sie zum vollständigen System integriert
und in einem Abnahmeverfahren an den Benutzer übergeben. Gleichzeitig beginnt schon das Sammeln
der zunächst noch vagen Vorschläge für die nächste Version. Diese Abfolge von Entwicklungsphasen
nennt man Life Cycle. Wir werden in unseren Beispielen diese Phasen nur andeuten. Vertiefung dieser
Thematik bietet die Lehrveranstaltung Software Engineering im Hauptstudium.
2. Zerlegungskonzepte für Systeme
Bei den Zerlegungskonzepten geht es stets um “Separation of Concerns”: Wie reduziert man ein komplexes
Problem in eine Menge von Problemen geringere Komplexität? Diese Frage wollen wir in den
folgenden Abschnitten genauer besprechen.
1.3.3 Schrittweise Verfeinerung
Die einfachste und häufigste Form der Strukturierung ist die Zerlegung eines Verfahrens in seine Teilschritte,
die eventuell wieder in weitere Teilschritte zerlegt werden, wenn sie noch immer zu komplex sind. Ein Beispiel
ist die “Burger”-Herstellung, die einem sehr genau festgelegten Verfahren folgt:
Erste Verfeinerung der Herstellung:
Burger-Herstellung: Brötchen vorbereiten;
Brötchen füllen;
Brötchen verpacken
Zweite Verfeinerung der Herstellung:
Brötchen vorbereiten: Brötchen nehmen;
Brötchen halbieren;