Die ersten Softwaresysteme waren monolithische Systeme. Sie entstanden aus dem Bedürfnis heraus, genau ein vorliegendes Problem zu lösen, ohne die Rücksicht auf die verteilte Architektur und Wartbarkeit des Gesamtsystems. Die steigende Komplexität, Dynamik und steigender Umfang von Anwendungen erfordern andere als klassische Softwareentwicklungsmethoden. Es ist der Trend zu beobachten, dass mehr und mehr Aufwand in die frühen Phasen der Softwareentwicklung investiert wird, um diesen gestiegenen Anforderungen gerecht zu werden. Hierzu zählen insbesondere das Anforderungsmanagement und die Softwarearchitektur. Es werden neue Techniken zur Erstellung flexibler Bausteine, die sich leicht an sich ändernde Anforderungen anpassen lassen und die zugleich mit der Größe der zu entwickelnden Systeme skalieren, benötigt. So ist der Wandel zu beobachten von den frühen Modularisierungstechniken über objektorientierte Systeme hin zu Systemen, die mehrschichtig und komponentenbasiert entwickelt sind. Durch den Einsatz von Komponenten sollen bei der Softwareentwicklung Kosten gesenkt und die Entwicklungseffizienz gesteigert werden. Die Lösung der vorgestellten Problemstellung erfordert eine genaue Untersuchung moderner Softwaresysteme und deren Bausteine zum Entwurf und zur Implementierung eines komponenten- und webbasierten Portalsystems. Untersuchung: Vorstellung der Konzepte des Entwurfs verteilter Softwaresysteme. Definition und Ziele der im Mittelpunkt stehenden Softwarearchitektur. Erläuterung von Architektur- und Entwurfsprinzipien, Definition des Begriffs Komponente. Untersuchung, wie musterorientierte Softwarearchitektur bei der Lösung von Entwurfsproblemen helfen kann. Ziele, Definition, Klassifikation der Portalsysteme. Vorstellung der Referenzarchitektur für Portalsysteme unter transparenter Darstellung von Aufbau und Funktionen eines Portals. Techniken der Zerlegung eines größeren Softwaresystems für Reduzierung der Komplexität. Aufteilung in Hauptschichten, Verfeinerung durch Komponentypen. Beschreibung der Komponentypen und ihrer Rollen im Entwurf. Vorstellung und Untersuchung der Microsoft .NET Plattform, wie Technologien ASP.NET und ADO.NET die Entwicklung mehrschichtiger, komponentenbasierter Softwaresysteme unterstützen. Umsetzung der theoretischen Ausarbeitung. Entwurf der Architektur des Portalsystems auf Basis der Anforderungsanalyse. Detaillierte Darstellung der auf Hauptschichten entworfener Komponenten und schichtenübergreifender Basisdienste.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
1.1 Problemstellung und Zielsetzung
1.2 Gang der Untersuchung
2. Entwurf verteilter Softwaresysteme
2.1 Softwarearchitektur
2.2 Architektur- und Entwurfsprinzipien
2.3 Musterorientierte Softwarearchitektur
3. Portalsysteme
3.1 Definition und Klassifizierung
3.2 Referenzarchitektur
4. Komponentenbasierte Softwareentwicklung
4.1 Schichtenbildung
4.2 Präsentationsschicht
4.2.1 Benutzeroberflächenkomponenten
4.2.2 Benutzerprozesskomponenten
4.3 Anwendungsschicht
4.3.1 Geschäftsworkflows
4.3.2 Geschäftskomponenten
4.3.3 Dienstschnittstellen
4.3.4 Geschäftsentitäten
4.4 Datenzugriffsschicht
4.4.1 Datenzugriffslogikkomponenten
4.4.2 Dienstagenten
5. Microsoft .NET
5.1 NET Framework
5.2 Komponentenmodell von .NET
5.3 ASP.NET
5.3.1 Web Forms
5.3.2 ASP.NET-Serversteuerelemente
5.3.3 Zustandsverwaltung
5.4 ADO.NET
5.4.1 Architektur
5.4.2 Verbundene Objekte
5.4.3 Unverbundene Objekte
6. Praxisprojekt IWIPortal
6.1 Anforderungsanalyse
6.2 Architektur
6.3 Entwurf von Komponenten
6.3.1 Präsentationsschicht
6.3.1.1 Seitenstruktur und -layout
6.3.1.2 Navigationsstruktur
6.3.1.3 Module und Modulsteuerelemente
6.3.1.4 Globalisierung
6.3.1.5 URL-Management
6.3.1.6 Integration von Komponenten der Drittanbieter
6.3.2 Anwendungsschicht
6.3.2.1 Geschäftsentitäten
6.3.2.2 Geschäftskomponenten
6.3.2.3 Objektrelationale Abbildung
6.3.3 Datenzugriffsschicht
6.3.3.1 Generative Programmierung und gespeicherte Prozeduren
6.3.3.2 Datenzugriffslogikkomponenten
6.3.3.3 Caching-Komponente
6.4 Schichtenübergreifende Konzepte
6.4.1 Klickverfolgung
6.4.2 Sicherheit
6.4.2.1 Authentifizierung, Autorisierung, sichere Kommunikation
6.4.2.2 Portaladministration
6.5 Migration
7. Schlussbetrachtung
Zielsetzung & Themen
Die Diplomarbeit zielt darauf ab, ein modulares und wartbares Portalsystem zu entwerfen und unter Verwendung der Microsoft .NET-Technologie (insbesondere ASP.NET und ADO.NET) zu implementieren. Die Forschungsfrage konzentriert sich darauf, wie eine moderne, mehrschichtige Softwarearchitektur genutzt werden kann, um Komplexität zu reduzieren und die Wiederverwendbarkeit von Komponenten zu steigern, während gleichzeitig die Anforderungen an ein funktionales und sicheres Unternehmensportal erfüllt werden.
- Grundlagen moderner, verteilter Softwarearchitekturen
- Konzeption und Klassifizierung von Portalsystemen
- Einsatz der Microsoft .NET Plattform für Webanwendungen
- Entwurf einer mehrschichtigen, komponentenbasierten Anwendungsstruktur
- Praktische Implementierung und Migration eines konkreten Portals (IWIPortal)
Auszug aus dem Buch
2.1 Softwarearchitektur
Die Softwarearchitektur ist ein entscheidender Erfolgsfaktor und Voraussetzung dafür, dass ein Softwaresystem im Ergebnis die gewünschte Qualität erreicht. Qualitätskriterien wie Flexibilität, Effizienz, Wiederverwendbarkeit, Wartbarkeit oder Leistungsfähigkeit setzen eine gute Softwarearchitektur voraus, um überhaupt wirksam werden zu können.
In der Literatur gibt es eine Reihe von Definitionen für Softwarearchitektur. Da sie die Strukturen eines Software- bzw. Anwendungssystems beschreibt, wird sie häufig mit der Architektur eines Gebäudes verglichen. Ein Merkmal der Softwarearchitektur ist aber die weitgehende Gestaltungsfreiheit. Eine weitgehend akzeptierte Definition stammt von Bass, Clemens und Kazman: „The software architecture of a program or computing system is the structure or structures of a system, which comprise software elements, the externally visible properties of those elements, and the relationships among them.”
Eine Softwarearchitektur beschreibt die Elemente eines Softwaresystems und ihre Beziehungen untereinander. Dies erfolgt auf den obersten Abstraktionsebenen, d.h. unter Verbergen von Elementdetails, die nicht die Art der Nutzung, Verantwortlichkeit oder die Interaktion miteinander betreffen. Die Elemente sind Softwarebausteine, z.B. Module, Komponenten und deren Schnittstellen, Pakete und Teilsysteme. Dabei bestehen Softwaresysteme nicht nur aus einer, sondern aus mehreren Strukturen (z.B. statische Struktur, Prozessstruktur), die durch unterschiedliche Sichten dargestellt werden.
Eine Softwarearchitektur ist in entscheidendem Maße dafür verantwortlich, dass das Anwendungssystem alle funktionalen Anforderungen, d.h. fachliche Dienste und insbesondere die oben erwähnten nichtfunktionalen Anforderungen, die auch als Qualitätsanforderungen bezeichnet werden, der zukünftigen Benutzer erfüllt.
Zusammenfassung der Kapitel
1 EINLEITUNG: Dieses Kapitel erläutert die Problemstellung und Zielsetzung der Arbeit, die sich auf den Übergang von monolithischen zu mehrschichtigen, komponentenbasierten Softwaresystemen konzentriert.
2 ENTWURF VERTEILTER SOFTWARESYSTEME: Es werden grundlegende Konzepte der Softwarearchitektur sowie Architektur- und Entwurfsprinzipien wie Modularisierung und Komponentenorientierung eingeführt.
3 PORTALSYSTEME: Hier werden Definitionen und Klassifizierungen von Portalsystemen behandelt sowie eine Referenzarchitektur vorgestellt, die portaltypische Funktionalitäten zusammenfasst.
4 KOMPONENTENBASIERTE SOFTWAREENTWICKLUNG: Dieses Kapitel führt in die Schichtenbildung (Präsentations-, Anwendungs- und Datenzugriffsschicht) und die Gruppierung von Komponenten zur Komplexitätsreduktion ein.
5 MICROSOFT .NET: Die Plattform Microsoft .NET wird hinsichtlich ihrer Laufzeitumgebung (CLR), Klassenbibliothek (FCL) sowie der Technologien ASP.NET und ADO.NET untersucht.
6 PRAXISPROJEKT IWIPORTAL: Dieser Hauptteil beschreibt die Anforderungsanalyse, den Entwurf von Komponenten (inkl. Navigation, Globalisierung, URL-Management und Sicherheit) und die Migration für das Praxisprojekt.
7 SCHLUSSBETRACHTUNG: Zusammenfassende Reflexion über die Herausforderungen und den Nutzen einer mehrschichtigen, komponentenbasierten Architektur für die Portalentwicklung.
Schlüsselwörter
Softwarearchitektur, Portalsysteme, ASP.NET, .NET Framework, Komponentenausrichtung, Drei-Schichtenarchitektur, ADO.NET, Web Forms, Softwarekomponenten, Globalisierung, Sicherheit, Datenzugriff, Modulentwurf, Anwendungsentwicklung, Portalanwendungen.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Diplomarbeit grundlegend?
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Konzeption und Implementierung eines modernen, komponentenbasierten Portalsystems unter Verwendung der .NET-Technologie von Microsoft.
Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Die Arbeit verknüpft theoretische Grundlagen moderner Softwarearchitekturen wie Schichtenbildung und Komponentenorientierung mit deren praktischer Anwendung in webbasierten Portalsystemen.
Welches primäre Ziel verfolgt die Arbeit?
Das primäre Ziel ist die vollständige Neuentwicklung eines Portalsystems (IWIPortal), um Nachteile einer bisher monolithischen Struktur durch einen modularen, besser wartbaren und flexiblen Entwurf zu ersetzen.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Die Arbeit folgt einem iterativen Entwurfsprozess, der zunächst funktionale und nichtfunktionale Anforderungen analysiert, eine Referenzarchitektur als Modell nutzt und diese schließlich durch eine mehrschichtige Softwarearchitektur in die Praxis umsetzt.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Im Hauptteil steht das Praxisprojekt IWIPortal im Fokus, bei dem Architektur, Komponentenentwurf, Globalisierung, Sicherheit, Datenzugriffsstrategien und die Migration bestehender Daten detailliert erläutert werden.
Welche Keywords charakterisieren die Arbeit?
Softwarearchitektur, ASP.NET, Komponentenorientierung, Drei-Schichtenarchitektur, ADO.NET, Web Forms, Globalisierung und IT-Sicherheit bilden die fachlichen Schwerpunkte.
Wie löst das IWIPortal die Herausforderung der Hierarchiedarstellung in einer flachen Datenbank?
Das Portal nutzt das Verfahren "Modified Preorder Tree Traversal" (MPTT), welches hierarchische Baumstrukturen in einer flachen Tabelle speichert und so rekursive Abfragen vermeidet.
Warum wurde das "Lazy Loading"-Prinzip implementiert?
Das "Lazy Loading" wird eingesetzt, um den Ressourcenverbrauch zu minimieren, indem abhängige hierarchische Daten erst dann geladen werden, wenn sie tatsächlich benötigt werden.
- Quote paper
- Edita Gronemeier (Author), 2006, Entwurf und Implementierung eines komponentenbasierten Portalsystems mit ASP.NET-Technologie, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/56304
