Durchgängige Modellierung

Der Schlüssel zu erfolgreichen Software-Entwicklungsprojekten

14.05.2009 | Autor / Redakteur: Marcus Groß / Gerald Viola

Quelle: Fotolia, Sebastian Kaulitzki
Quelle: Fotolia, Sebastian Kaulitzki

Mit dem Aktionsplan Deutschland-Online der Bundesregierung fiel in Zusammenarbeit mit den Ländern vor drei Jahren der Startschuss für verwaltungsebenenübergreifende eGovernment-Projekte. Die Implementierung einfacher Standard-Software tritt dabei immer mehr in den Hintergrund. Zunehmend gilt es, spezifische Fachverfahren und komplexe Lösungen zur Verwaltungsmodernisierung neu zu entwickeln und nach Wegen zu suchen, den gestiegenen Anforderungen an die Erstellung, Weiterentwicklung und langfristige Pflege dieser anspruchsvollen Software-Lösungen gerecht zu werden.

Eine bewährte und erfolgreiche Methode ist in diesem Zusammenhang die „durchgängige modellbasierende Softwareentwicklung“, oft auch als MDA (Model Driven Architecture) bezeichnet.

Diese Vorgehensweise sieht vor, durch eine systematische Beschreibung von Modellen auf unterschiedlichen Abstraktionsniveaus und durch halbautomatische Modelltransformationen die Anforderungskomplexität zu strukturieren und einzugrenzen. Ziel ist es, möglichst viele Artefakte eines Softwaresystems generisch aus formalen Modellen abzuleiten.

Die entscheidende Grundlage für die Generierung der Artefakte des Softwaresystems sind dabei hinreichend formale und zugleich abstrakte Modelle, in denen die Architektur oder Funktionalität adäquat beschrieben wird. Die fachlichen und technischen Modelle nehmen somit eine zentrale Stellung im Software-Entwicklungsprozess ein, weil sie eben nicht nur für die Beschreibung oder Dokumentation des Softwaresystems aus den Anforderungen heraus verwendet werden, sondern eine ausführbare Anwendung direkt aus den Modellen heraus konstruktiv erzeugt werden kann.

Problemstellung

Es gibt eine Anzahl von Phasen, die für jede klassische Softwareentwicklung gleich sind und die sequentiell ablaufen – unabhängig vom eingesetzten Vorgehensmodell oder den verwendeten Methoden. Typischerweise wird dieser sequentielle Prozess durch Rücksprünge aufgeweicht und nicht nur einmalig, sondern in mehreren Iterationen durchlaufen. Entscheidend hierbei ist, dass die Rücksprünge zu der jeweils richtigen Phase erfolgen. Das bedeutet beispielsweise, dass bei geänderten Anforderungen ein Rücksprung in die Anforderungs- oder Analysephase erfolgen sollte, während ein Implementierungsfehler zu einem Rücksprung in die Realisierungsphase führen müsste.

Die Praxis zeigt jedoch allzu oft, dass genau diese Empfehlungen nicht eingehalten werden. Mit Beginn der Realisierungsphase werden fast alle Änderungen nur noch auf Quelltextebene geplant und umgesetzt. Eine solche Vorgehensweise erkennt man meist daran, dass es zwar Analyse- und Design-Modelle gibt, diese aber nur einen historischen Stand repräsentieren, der meist auch dem Startzeitpunkt der Realisierung entspricht.

Die einfache Begründung für diese Fehlerquelle im Entwicklungsprozess ist, dass jede Änderung sowohl im Design-Modell als auch im Quelltext manuell eingepflegt werden müsste. Somit ist jede Anpassung des Design-Modells aus Entwicklersicht ein Zusatzaufwand, der eingespart werden kann. Ein Phänomen, das als „programmer‘s shortcut“ bezeichnet wird.

Die Probleme, die daraus für die Öffentliche Hand resultieren, liegen auf der Hand: So steckt das eigentliche Wissen über die Anwendung zunehmend in den Köpfen erfahrener Entwickler, was zu hohem Aufwand führt, wenn sich die Teamzusammensetzung ändert und neue Team-Mitglieder sich in Tausende Zeilen Quelltext einarbeiten müssen. Pflegt man die Quelltextanpassungen aber erst später im Design-Modell, sind Inkonsistenzen vorprogrammiert. Dadurch steigt das Risiko, hochkomplexe Entwicklungsprojekte im vorgegebenen Zeitrahmen nicht erfolgreich zu beenden sowie vorgegebene Budgetrestriktionen nicht einzuhalten.

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