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Grundlagen des modularen Softwareentwurfs

Der Bau langlebiger Mikro- und Makro-Architekturen wie Microservices und SOA 2.0

Autor	Herbert Dowalil
Verlag	Carl Hanser Fachbuchverlag
Erscheinungsjahr	2018
Seitenanzahl	227 Seiten
ISBN	9783446456006
Format	PDF/ePUB
Kopierschutz	Wasserzeichen/DRM
Geräte	PC/MAC/eReader/Tablet
Preis	26,99 EUR

Hier geht es um das Geheimnis langlebiger Softwarearchitektur - Zerlegung in effiziente, weil modulare Strukturen
Die klassischen Muster der Softwarearchitektur versagen, wenn die IT-Landschaft zu komplex wird. Zurzeit werden neue Prinzipien und Muster entwickelt, welche genau diese Komplexität in geordnete Bahnen lenken sollen. Dieses Buch handelt exakt davon!
Über Softwarearchitektur
Erfahren Sie Grundlegendes zu verschiedenen Definitionen des Themas Softwarearchitektur, und wie diese in Wechselwirkung zur Organisation eines Unternehmens stehen.
Modulares Softwaredesign
Lernen Sie die Prinzipien kennen, welche langlebige Softwaredesigns auszeichnen. Durch den Einsatz entsprechender Pattern entsteht eine gut wartbare Codebasis, die dazu in der Lage ist, langfristig weiter zu wachsen.
Muster langlebiger Enterprise SOA
Die Königsdisziplin der Softwarearchitektur ist bestimmt der Entwurf besonders großer IT-Landschaften. Lesen Sie, wie sich die Muster gut strukturierten Codes auch auf die Strukturen einer Makro-Architektur anwenden lassen.

Herbert Dowalil ist seit vielen Jahren als Softwareentwickler, -architekt, Trainer und seit Kurzem auch als Autor tätig. Dabei beschäftigt er sich mit der Frage, wie man durch den Entwurf effizienter Strukturen langfristig Produktivität und Flexibilität sicherstellt. Sein Hauptaugenmerk gilt dabei einer der Schwachstellen der IT-Branche, nämlich modularen Enterprise- bzw. Makro-Architekturen.

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Inhaltsverzeichnis

Inhalt	9
Vorwort	15
Danksagung	19
Der Autor	21
1 Grundlagen	23
1.1 Definition Architektur	23
1.1.1 Strukturierung in Komponenten – Modularisierung	24
1.1.2 Abläufe	25
1.1.3 Anforderungen	26
1.1.4 Technologien	27
1.1.5 Operative Systeme	27
1.2 Was Architektur definitiv NICHT ist	28
1.3 Organisation	29
1.4 Über Enterprise-Architektur (EA)	33
1.5 Evolution	35
1.5.1 Managed Evolution (Credit Suisse)	36
1.5.2 Aim42	37
1.5.3 Purer Pragmatismus	38
1.6 Dokumentation	38
1.6.1 Mikro-Architektur – Softwaredesign	38
1.6.2 Makro-Architektur	39
1.7 Digitale Transformation – Digitalisierung	39
2 Prinzipien des Software-Entwurfs	41
2.1 Keep it Simple and Stupid (KISS)	41
2.2 Don’t Repeat Yourself (DRY)	43
2.3 Information Hiding Principle	43
2.4 Open Closed Principle	46
2.5 Lose Kopplung	47
2.5.1 Code Reuse	48
2.5.2 Datenbankintegration – gemeinsames Datenmodell	48
2.5.3 Datenbankintegration – selbe Datenbank, unterschiedliche Datenmodelle	49
2.5.4 Synchroner Remote Procedure Call	50
2.5.5 Datenreplikation	50
2.5.6 Messaging	50
2.5.7 Composite-UI	51
2.6 Hohe Kohäsion	52
2.7 Separation Of Concerns	53
2.8 Hierarchischer Aufbau	56
2.9 Zusammenfassung	59
3 Mikro-Architektur – Softwaredesign	61
3.1 SOLID	62
3.1.1 Liskovsches Substitutionsprinzip	62
3.1.2 Interface Segregation Principle	64
3.1.3 Dependency Inversion Principle	65
3.2 Dependency Injection	66
3.3 Law of Demeter	67
3.4 Composition over Inheritance	68
3.5 Selbst-Dokumentation	68
3.6 Design by Contract	70
3.7 Design Pattern	72
3.7.1 Decorator und Delegate (Structural)	73
3.7.2 Adapter (Structural)	74
3.7.3 Facade (Structural)	75
3.7.4 Observer (Behavioral)	76
3.7.5 Simple Factory (Creational)	78
3.7.6 Factory Method (Creational)	79
3.7.7 Abstract Factory (Creational)	80
3.7.8 Builder (Creational)	81
4 Domänengetriebener Entwurf – Domain Driven Design (DDD)	85
4.1 Ubiquitous Language	85
4.2 Aufteilung in Subdomänen	86
4.3 Bounded Context	86
4.4 Integration	87
4.4.1 Das Problem mit dem Konformismus	88
4.5 Upstream/Downstream-Beziehungen	89
4.6 Context Map	90
4.7 Beispiel	90
4.8 Fazit	92
5 Enterprise Application Integration Pattern (EAIP)	95
5.1 Orchestrierung vs. Choreografie	96
5.2 Das Prinzip der Dumb Pipes and Smart Endpoints	96
5.3 Tooling	98
5.3.1 Message Bus	98
5.3.2 Message Broker	99
5.3.3 Enterprise Service Bus (ESB)	99
5.3.4 Business Process-Management-Systeme (BPMS)	101
5.3.5 API-Gateways	103
5.3.6 Service Discovery/Service Registration	104
6 Makro-Architektur	105
6.1 Antipattern	106
6.1.1 Maximierung des Reuse	106
6.1.2 Kanonisches Modell	107
6.1.3 Service Versioning	109
6.1.4 Zentraler Mediator – Enterprise Service Bus (ESB)	110
6.2 Empfohlene Pattern	113
6.2.1 Consumer Driven Contract Tests	113
6.2.2 Robustness Principle (Tolerant Reader)	113
6.2.3 Feature Toggles	114
6.2.4 Circuit Breaker	115
6.2.5 Bulkhead	116
6.2.6 Adapter	117
6.2.7 Backend for Frontend (BFF)	118
6.2.8 Saga	118
6.2.9 Pipes and Filters	119
6.2.10 Correlation IDs	120
6.2.11 Event Sourcing	120
7 Verteilte Systeme – Distributed Systems	123
7.1 Monolithen	124
7.1.1 Keine Continuous Delivery möglich!?	125
7.1.2 Automatische Erosion der Struktur!?	126
7.1.3 Monolithische Architekturen skalieren nicht!?	126
7.1.4 Es ist eine Frage von entweder/oder!?	129
7.2 Idempotenz	130
7.2.1 Idempotent Receiver Pattern	130
7.3 Representational State Transfer – REST	131
7.4 Konsistenz	134
7.4.1 Datenbankintegration (Konsistent)	136
7.4.2 Two Phase Commit (Konsistent)	136
7.4.3 Ein großer Datenservice (Konsistent)	136
7.4.4 Send at least once (Eventually Consistent)	137
7.4.5 Orchestrierung (Eventually Consistent)	139
7.4.6 Choreografie (Nicht automatisch Konsistent)	140
7.4.7 Event Sourcing und CQRS (Konsistent)	141
7.4.8 Zentraler Mediator Antipattern – Enterprise Service Bus (Eventually Consistent)	141
8 Service-orientierte Architektur (SOA)	143
8.1 Service-Antipattern	144
8.1.1 Service-Kategorien	144
8.1.2 Webservice vs. Service	145
8.1.3 API im Vordergrund	145
8.1.4 SOA 1.0	145
8.2 Microservices	150
8.2.1 Monolith First	154
8.2.2 Hybride	154
8.3 Nanoservices	155
8.4 Modulare SOA – Right Sized Services – SOA 2.0	156
8.5 Self Contained Systems (SCS)	157
8.6 Integration kommerzieller Systeme (Commercial off the Shelf – COTS)	158
9 Metriken	161
9.1 Unit-Test-Abdeckung und das Legacy-Code-Dilemma	162
9.2 Technische Schuld	163
9.3 Komplexität und Modulgröße	164
9.3.1 Semantische Komplexität	165
9.3.2 Strukturelle Komplexität	165
9.3.3 Verschachtelungskomplexität	166
9.4 Kohäsion	166
9.4.1 Relational Cohesion	166
9.4.2 Lack of Cohesion in Methods IV (LCOM4)	166
9.5 Component Rank	168
9.6 Software-Package-Metriken nach Robert C. Martin	168
9.6.1 Afferent Coupling (Ca)	169
9.6.2 Efferent Coupling (Ce)	169
9.6.3 Instability	170
9.7 Metriken nach John Lakos	170
9.7.1 Depends Upon und Used From	170
9.7.2 Cumulative Component Dependency (CCD)	171
9.7.3 Average Component Dependency (ACD)	171
9.7.4 Relative Average Component Dependency (RACD)	172
9.7.5 Normalized Cumulative Component Dependency (NCCD)	172
9.8 Relative Cyclicity	173
9.8.1 Azyklischer Monolith	174
9.9 Strukturkennzahlen und verteilte Systeme	175
10 Zusammenfassung	177
10.1 Die Frage nach dem „richtigen Schnitt“	177
10.1.1 Ausrichtung nach dem Kunden	177
10.1.2 Optimierung der Software	178
10.2 Geteilte Daten	179
10.3 Migration	180
10.3.1 Extraktion	180
10.3.2 APIs First	182
10.3.3 Aushöhlung	184
10.3.4 Ach wenn ich doch nur anfangen könnte!	185
10.3.5 Über die Migration der Mitarbeiter	186
10.4 Pitfalls	186
10.4.1 Es funktioniert	186
10.4.2 Enterprise- vs. Makro-Architektur	187
10.4.3 Scrum	187
10.4.4 Microservices	187
10.4.5 Vereinheitlichung	188
10.4.6 Keine klare Linie	188
10.4.7 Überbewertung des Themas Prozesse	189
10.4.8 Irrationalität	189
10.4.9 Big-Bang-Migration	192
10.4.10 Scope Creep	192
10.4.11 Elfenbeinturm	193
10.4.12 Ignorieren von Feedback zu Machbar- und Sinnhaftigkeit	193
10.4.13 Widersprüchliche Ziele	194
10.4.14 Management durch Kennzahlen	194
10.4.15 Falsche Anreize (Kobra-Effekt)	195
10.4.16 Cargo-Kult	195
10.5 War Story	196
10.6 Fazit	198
11 Umsetzung	201
11.1 Datenreplikation	201
11.1.1 Extract Transform Load (ETL)	201
11.1.2 Features der Datenbanken	201
11.1.3 Polling	201
11.1.4 Push Messaging	202
11.2 Composite UI	202
11.2.1 Partielle Integration im Web	203
11.2.2 Integration über ein Trägerportal	204
11.2.3 Vollständige Pages	205
11.2.4 Komplexe Integration	205
11.3 Design eines Moduls	206
11.4 Consumer Driven Contract Testing mit PACT	208
11.5 Modulares Design	208
11.5.1 Javascript	208
11.5.2 TypeScript	209
11.5.3 Java	210
11.5.4 Open Services Gateway initiative – OSGi	211
11.5.5 ArchUnit	212
11.5.6 Sonargraph	213
12 Glossar	217
13 Quellen	219
Index	223
Leere Seite	2

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