Softwarearchitektur at Universität Bielefeld

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Was zeichnet den Architekturmustertyp "Steuerungsmuster" aus?

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Was zeichnet den Architekturmustertyp "Verteilungsmuster" aus?

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Was sind Vorteile, Nachteile und Anwendungsfälle des Schichtenmodells?

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Was sind Vorteile, Nachteile und Anwendungsfälle für Abstrakte Maschinen?

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Was ist das Pipe-and Filter Muster?

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Was sind Vor- und Nachteile des Pipe- and Filter Modells und was sind mögliche Anwendungsfälle?

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Was ist das Ereignisgesteuerte Muster?

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Was sind die Vor- und Nachteile des Ereignisgesteuerten Modells und wann ist es Anwendbar?

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Welche Klassen von Architekturmustern gibt es?

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Was sind die wichtigsten Elemente der Client-Server-Architektur?

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Was macht das Verteilubgsmuster REST aus?

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Wann ist REST anwendbar?

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Softwarearchitektur

Was zeichnet den Architekturmustertyp "Steuerungsmuster" aus?

  • Def. nebenläufiger Einheiten, bsp. Prozesse
  • Steuerung der Abfolge von Einzelfunktionen
  • Synchronisation und Koordination
  • Bsp.: Ereignisgesteuertes System

Softwarearchitektur

Was zeichnet den Architekturmustertyp "Verteilungsmuster" aus?

  • Aufteilung der Funktionalität auf Recheneinheiten in einem Netzwerk
  • Definition der Kommunikationsprinzipien
  • Bsp.: Cloud-Computing

Softwarearchitektur

Was sind Vorteile, Nachteile und Anwendungsfälle des Schichtenmodells?

  • Vorteile:
    • übersichtliche Strukturierung in Abstraktionsebenen
    • in den einzelnen Schichten gibt es keine zu starke Einschränkung des Entwerfenden
    • Wiederverwendbarkeit, Änderbarkeit, Portabilität und Testbarkeit
  • Nachteile
    • Ggf. Effizienzverluste da Aufrufe mehrere Schichten traversieren müssen
  • Anwendungen
    • neue Funktionen auf bestehende (Teil-)Systeme aufbauen
    • Entwicklung auf mehrere Teams verteilen
    • Bedarf an mehrstufiger Sicherheit


Softwarearchitektur

Was sind Vorteile, Nachteile und Anwendungsfälle für Abstrakte Maschinen?

  • Vorteile:
    • Vereinfachung des Basissystems: Verhalten kann "ausgelagert" weden
    • Flexibilität: Jedes mit dem Basissystem realisierbare Verhalten kann implementiert werden
  • Nachteile:
    • Erschwerte Wartung und Erlernung durch technische Fragmentierung
    • enge Kopplung zwischen Interpreter und Basissystem
    • oft geringere Effizienz
  • Anwendungen:
    • wenn auf der Grundlage eines Basissystems unterschiedliche Verhalten implementiert werden können, die nicht alle Bestandteil des Basissystems sein sollen
    • Nutzung der Funktionen des Basissystems in flexibler Rekombination

Softwarearchitektur

Was ist das Pipe-and Filter Muster?

Das Pipe-and-Filter Muster ist ein Steuerungsmuster zur effizienten verarbeitung von Datenströmen. 

Dabei werden Verarbeitungsschritte in sogenannten  Filtern (oder Stufen) realisiert. Ein Strom von input-Daten wird in einen Strom von output-Daten verarbeitet. Der erste Filter bekommt seine Daten aus der Datenquelle, der letzte liefert sie an die Datensenke. Pipes sind notwendig, um die Ergebnisse eines Filters an den nachfolgenden Filter weiterzuleiten.

Jeder Filter ist ein eigenständig ablaufender Prozess oder Thread, sodass Prozesse parallel laufen können.

Softwarearchitektur

Was sind Vor- und Nachteile des Pipe- and Filter Modells und was sind mögliche Anwendungsfälle?

  • Vorteile:
    • Flexibilität durch Rekombination und einfache Erweiterung
    • Parallelisierbarkeit
  • Nachteile:
    • Einheitliches Datenaustauschformat notwendig
    • ggf ineffizient und aufwändige Fehlerbehandlung, da es keine globalen Daten gibt
  • Aunwendungen:
    • effiziente Verarbeitung von Datenströmen
    • z.B. Vidocodierung, Übersetzer

Softwarearchitektur

Was ist das Ereignisgesteuerte Muster?

Das Ereignisgesteuerte Muster ist ein Steuerungsmuster zur Ablaufsteuerung für die Synchronisation und Koordination von Komponenten.

Das Zusammenspiel der Komponenten wird durch Ereignisse gesteuert. Ereignisse sind z.B. Benutzereingaben oder Änderungsbenachrichtigungen. Das System hat kaum Kontrolle, wann Daten verarbeitet werden. (Quelle:Wikipedia)

Softwarearchitektur

Was sind die Vor- und Nachteile des Ereignisgesteuerten Modells und wann ist es Anwendbar?

  • Vorteile:
    • gute Wiederverwendbarkeit von Komponenten
    • Verbesserte Wartbarkeit durch einfache Ersetzbarkeit von Komponenten
  • Nachteile:
    • Unklare Ausführungsreihenfolge
    • vergleichsweise geringe Effizienz
    • korrektheit nur schwer nachweisbar
  • Anwendung:
    • in Fällen, in denen lose Kopplung eine wichtige nicht-funktionale Anforderung ist

Softwarearchitektur

Welche Klassen von Architekturmustern gibt es?
  • Strukturmuster (Zerlegung in Subsysteme)
  • Steuerungsmuster (Prozesse, Abfolge von Einzelfunktionen zu Synchronisation und Koordination)
  • Verteilungsmuster (auf Recheneinheiten in Netzwerken, Kommunikationsprinzipien)


Softwarearchitektur

Was sind die wichtigsten Elemente der Client-Server-Architektur?
Zwei Schichten:
  • Client als Benutzerschnittstelle
  • Server für Netztechnologie und Datenhaltung

Client Server APIs sind Programmierschnittstellen (bei Remote für verteilte Systeme) die nutzbare Funktionen definieren.
Das kann die Code-Komplexität reduzieren.

Softwarearchitektur

Was macht das Verteilubgsmuster REST aus?
REST steht für Representational State Transfer, welcher auf der Client Server Architektur basiert. Es definiert Grundkonzepte für Dienstintegration, die die Entwicklung einfacher, transparenter, skalierbarer und portabler machen sollen.

Ressourcen sind dabei alles, was ein Client für die Anwendung brauchen kann.

Jede Ressource soll eindeutig identifizierbar sein. (URI)

Ein einheitlicher Zugriff auf Ressourcen wird über Standardmethoden mit definierter Semantik realisiert. (HTTP-Protokoll)

Repräsentation kann in verschiedenen maschinenlesbaren Formaten erfolgen.

Die Kommunikation soll dabei Zustandslos sein. Rest nutzt Hypermedia-Links.

Softwarearchitektur

Wann ist REST anwendbar?
  • Lose Kopplung, Skalierbarkeit und Einfachheit sind wichtig 
  • Wiederverwendung nötig 
  • Man möchte leichte Werkzeuge nutzen
  • Geringe Effizienz ist unwichtig
  • Man braucht kaum ereignisgesteuerte Kommunikation (nicht direkt unterstützt)

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