Handbuch für Softwareentwickler

Prof. Dr. Veikko Krypczyk lehrt u. a. Informatik und Wirtschaftsinformatik. Darüber hinaus ist er Softwareentwickler mit Leidenschaft und begeistert sich für moderne Technologien und Vorgehensweisen. Er publiziert regelmäßig in Fachzeitschriften und spricht auf IT-Konferenzen.Elena Bochkor hat Betriebswirtschaft mit dem Schwerpunkt Wirtschaftsinformatik studiert. Ihr Arbeitsschwerpunkt ist der Entwurf und das Design moderner und kundengerechter Benutzeroberflächen. Sie publiziert regelmäßig in Fachzeitschriften und spricht auf IT-Konferenzen.

Mit realen Beispielen, vielen Grafiken und Best Practices

Materialien zum Buch ... 20
Vorwort ... 21

TEIL I. Überblick ... 23
1. Überblick ... 25

1.1 ... Berufswunsch Softwareentwickler ... 25
1.2 ... Über dieses Buch ... 32
1.3 ... Quellen der zitierten Statistiken ... 37

2. Programmierung als Kern der Softwareentwicklung ... 39

2.1 ... Die Programmierung ... 39
2.2 ... Paradigmen der Softwareentwicklung ... 43
2.3 ... Objektorientierte Programmentwicklung ... 44
2.4 ... Programmiersprachen ... 66
2.5 ... Essenzielle Sprachmerkmale ... 76
2.6 ... Fazit und Ausblick ... 106
2.7 ... Literatur und Links ... 107

3. Algorithmen und Datenstrukturen ... 109

3.1 ... Algorithmen als Kernelemente des Programms ... 110
3.2 ... Entwurf von Algorithmen ... 115
3.3 ... Sortieren und Suchen als Basisalgorithmen ... 128
3.4 ... Elementare Datenstrukturen ... 148
3.5 ... Zusammenfassung und Ausblick ... 170
3.6 ... Literatur und Links ... 172

TEIL II. Der Softwarelebenszyklus ... 175
4. Softwareprojekte professionell planen ... 177

4.1 ... Der Wasserfall ... 178
4.2 ... Iterative Entwicklung -- schrittweise zum Ziel ... 183
4.3 ... Das V-Modell -- eine Struktur hauptsächlich für Projekte der öffentlichen Hand ... 185
4.4 ... Bessere Risikobeherrschung durch das Spiralmodell ... 186
4.5 ... Agile Ansätze -- der Komplexität und Unsicherheit mit Flexibilität begegnen ... 187
4.6 ... Softwareentwicklung und die Schnittstellen zum Projektmanagement ... 199
4.7 ... Ist Agilität heute alternativlos? ... 207
4.8 ... Literatur und Links ... 209

5. Die Anforderungsanalyse -- Startpunkt der Entwicklung ... 211

5.1 ... Überblick und Zielstellung ... 211
5.2 ... Ausgangssituation und Notwendigkeit ... 214
5.3 ... Anforderungen ermitteln ... 218
5.4 ... Klassische Anforderungsanalyse ... 237
5.5 ... Agile Anforderungsanalyse ... 248
5.6 ... Toolunterstützung ... 252
5.7 ... Fazit ... 256
5.8 ... Literatur und Links ... 256

6. Der Entwurf des Softwaresystems ... 259

6.1 ... Die Softwarearchitektur als Basis für Erfolg und Wartbarkeit eines Softwaresystems ... 260
6.2 ... Architekturparadigmen ... 266
6.3 ... Entwurfsmuster als Baupläne ... 291
6.4 ... Entwurfsunterstützung durch grafische Modellierung ... 297
6.5 ... Weitere Entwurfsentscheidungen ... 301
6.6 ... Erfolgreiche Entwürfe mithilfe von Prototypen ... 304
6.7 ... Zusammenfassung und Fazit ... 312
6.8 ... Literatur und Links ... 313

7. Die Implementierung schafft den Kern der Anwendung ... 315

7.1 ... Die Entwicklung der Benutzerschnittstelle ... 316
7.2 ... Die Businesslogik umsetzen ... 346
7.3 ... Die Datenwelt anbinden ... 348
7.4 ... Zusammenfassung und Fazit ... 351
7.5 ... Literatur und Links ... 351

8. Testen als Voraussetzung für fehlerarme Software ... 353

8.1 ... Zur Notwendigkeit von Softwaretests ... 354
8.2 ... Testgetriebene Entwicklung ... 355
8.3 ... Ein Überblick über wichtige Testarten ... 357
8.4 ... Testmethoden ... 361
8.5 ... Testebenen ... 369
8.6 ... Technik des Testens ... 387
8.7 ... Fazit und Zusammenfassung ... 391
8.8 ... Literatur und Links ... 391

9. Distribution -- das Produkt muss zum Kunden ... 393

9.1 ... Die Softwaredistribution im Überblick ... 394
9.2 ... Automatisierte Softwareverteilung ... 405
9.3 ... Verbesserte Zusammenarbeit durch DevOps ... 408
9.4 ... Die Nutzung der App Stores ... 411
9.5 ... Die Technik der Softwarebereitstellung ... 417
9.6 ... Fazit ... 437
9.7 ... Literatur und Links ... 437

10. Vom Altsystem zur zeitgemäßen Anwendung ... 439

10.1 ... Technologien im Wandel ... 440
10.2 ... Notwendigkeit einer Softwaremigration ... 442
10.3 ... Ziele einer Softwaremigration ... 444
10.4 ... Planung der Migration ... 444
10.5 ... Migrationsstrategien ... 447
10.6 ... Arten der Migration ... 451
10.7 ... Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen ... 453
10.8 ... Stolpersteine ... 454
10.9 ... Eine Fallstudie ... 455
10.10 ... Literatur und Links ... 473

TEIL III. Technologien und Methoden ... 475
11. Webtechnologien ... 477

11.1 ... Einführung ... 477
11.2 ... Zusammenspiel von HTML, CSS und JavaScript ... 478
11.3 ... Die Struktur einer Webseite mit HTML ... 480
11.4 ... HTML Basics ... 481
11.5 ... Das Layout und das Design einer Webseite mit CSS ... 487
11.6 ... Logik und Interaktion mit JavaScript ... 504
11.7 ... Klassenbibliotheken und Frameworks ... 519
11.8 ... Fazit ... 529
11.9 ... Literatur und Links ... 529

12. Apps für mobile Systeme ... 531

12.1 ... Arten von Apps ... 533
12.2 ... Native Apps ... 535
12.3 ... Web-Apps ... 553
12.4 ... Hybride Apps ... 555
12.5 ... Plattformübergreifende Ansätze ... 557
12.6 ... Auswahlkriterien ... 571
12.7 ... Sensoren ... 577
12.8 ... Emulation und Simulation ... 584
12.9 ... Backend as Service ... 591
12.10 ... Fazit ... 599
12.11 ... Literatur und Links ... 599

13. Plattform- und geräteübergreifende Entwicklung ... 601

13.1 ... Nutzerinnen und Nutzer im Fokus ... 602
13.2 ... Ansätze für die plattformübergreifende Entwicklung ... 604
13.3 ... Ein Beispiel mit RAD Studio ... 614
13.4 ... Fazit ... 617
13.5 ... Literatur und Links ... 618

14. Parallelprogrammierung ... 619

14.1 ... Systemtechnische Ebene ... 620
14.2 ... Anwendungsebene ... 626
14.3 ... Programmiertechnische Ebene ... 634
14.4 ... Zusammenfassung ... 638
14.5 ... Literatur und Links ... 638

15. Kundenzufriedenheit durch Nutzerorientierung ... 641

15.1 ... Die Nutzer im Fokus ... 644
15.2 ... Benutzerschnittstellen im Wandel ... 648
15.3 ... Gestaltung von Benutzeroberflächen ... 660
15.4 ... Literatur und Links ... 668

16. Datensicherheit und Datenschutz ... 671

16.1 ... Begriffe und Angrenzungen ... 674
16.2 ... Überblick über die Datenschutz-Grundverordnung ... 676
16.3 ... Datenschutz und Cloud-Computing ... 679
16.4 ... Technischer Datenschutz ... 681
16.5 ... Fazit ... 697
16.6 ... Literatur und Links ... 697

17. Grundlagen der Datenhaltung ... 699

17.1 ... Datenbank -- ein Ort, um Ordnung zu halten ... 699
17.2 ... Phasen der Datenbankentwicklung ... 708
17.3 ... Relationale Datenbanken ... 711
17.4 ... NoSQL-Datenbanken ... 726
17.5 ... Fazit und Ausblick ... 735
17.6 ... Literatur und Links ... 735

18. Werkzeugunterstützung ... 737

18.1 ... Die Rolle von Werkzeugen ... 738
18.2 ... Integrierte Entwicklungsumgebungen als Multifunktionswerkzeuge ... 739
18.3 ... Versionsverwaltungen als Voraussetzung für eine erfolgreiche Entwicklung ... 744
18.4 ... Weitere Softwaretools für die Entwicklung ... 754
18.5 ... Fazit und Ausblick ... 758
18.6 ... Literatur und Links ... 759

19. Qualitätssicherung und Clean Code Development ... 761

19.1 ... Das Verständnis von Softwarequalität ... 761
19.2 ... Ansätze zur Bestimmung der Softwarequalität ... 764
19.3 ... Softwarequalität zwischen Nutzen und Kosten ... 769
19.4 ... Qualität verbessern ... 771
19.5 ... Eine gesunde Fehlerkultur ... 786
19.6 ... Fazit und Zusammenfassung ... 793
19.7 ... Literatur und Links ... 793

TEIL IV. Trends ... 795
20. Enterprise Mobile Computing ... 797

20.1 ... Einsatzszenarien ... 798
20.2 ... Bring Your Own Device ... 807
20.3 ... Technische Aspekte für Enterprise Mobile Computing ... 817
20.4 ... Fazit und Ausblick ... 829
20.5 ... Literatur und Links ... 829

21. Internet of Things ... 831

21.1 ... Stand heute und Zukunftsszenarien ... 832
21.2 ... IoT-Infrastruktur ... 841
21.3 ... Hardware auf kleinstem Raum ... 850
21.4 ... Fallbeispiel: Windows 10 auf dem Raspberry Pi ... 854
21.5 ... Fazit und Ausblick ... 866
21.6 ... Literatur und Links ... 867

22. Cloud-Computing ... 869

22.1 ... Grundlagen des Cloud-Computings ... 870
22.2 ... Ökonomische Gesichtspunkte ... 876
22.3 ... Cloud-Computing als Werkzeug der Softwareentwicklung ... 881
22.4 ... Fazit ... 885
22.5 ... Literatur und Links ... 885

Index ... 887