Softwarearchitektur an der Universität Bielefeld

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

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

• 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

• 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

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.

• 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

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

• 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

• Lose Koppling und Interoperabilität sind wichtige Anforderungen
• Man will einfache Wiederverwendung 
• Gute Wartbarkeit wichtig
• Man will offene Standards nutzen 
• Fortgeschrittene Aspekte werden benötigt (von Substandsrds bereits unterstützt)
• Geringe Effizienz unwichtig
• Komplexe Technologie ist okay

• Bibliotheken (z.B. mit Bibliotheksklassen und Vererbung)
• Rahmenwerke (generische Lösungen mit definierten Schnittstellen, an denen erweitert werden kann (Hot Spots))
• Produktlinien (Reihen ähnlicher Produkte mit Unterschieden und Geneinsamkeiten, die in einer Plattform zusammengefasst sind. Unterschiede sind dann spezifische Erweiterungen, z.B. über Unterklassen, Erweiterungspunkte oder Auswahl von vorgefertigten Komponenten)
• Referenzarchitekturen (für einen ganzen Anwendungsbereich erprobt und wiederverwendbar, sehr abstrakt und basierend auf viel Erfahrung, z.B. als funktionale Referenzarchitektur mit Funktionsgruppen und Datenflussbeziehungen oder technisch mit Implementierungstechnologie. Dazwischen liegt logisch, mit Softwarebausteinenund Beziehungen (technisch informal))

• Client als Benutzerschnittstelle
• Server für Netztechnologie und Datenhaltung