AGILA – Agile Softwarearchitektur | Part 1/3

AGILA – Agile Softwarearchitektur | Part 1/3

AGILA – Agile Softwarearchitektur

 Was ist das eigentlich?

Im Februar 2001 trafen sich 17 Softwareentwickler:innen. Aus ihrer Sicht fehlte es den vorherrschenden Arbeiten an Flexibilität und Kundennähe. Das agile Manifest entstand und krempelte die Arbeitsweisen in der Softwarentwicklung ähnlich um wie heute ChatGPT. Das Herzstück agiler Methoden sind dabei Kundennähe, schnelle Feedbackschleifen und damit einhergehend kontinuierliche Veränderungen auf Basis des erhaltenen Feedbacks. Agile Vorgehensweisen setzen die Menschen in das Zentrum des Arbeitens. Nicht nur auf Kundenseite auch im Team.

 

Mythbusting: Im Bezug auf Dokumentation wird das agile Manifest oft missverstanden. Agiles Arbeiten verzichtet nicht auf Dokumentation, sondern setzt diese anders ein. So wird z.B. auf Lastenhefte verzichet und in kleine Arbeitspakete geschnürrt.

Wie funktioniert das?

Die agile Softwarearchitektur priorisiert funktionierende Software über umfassende Dokumentation und betont die enge Zusammenarbeit zwischen Architekten, Entwicklern und Kunden. Die Architekten arbeiten eng mit den Stakeholdern zusammen, um Anforderungen zu verstehen und kontinuierliches Feedback zu erhalten. Die Architektur wird inkrementell entwickelt und angepasst, um auf sich ändernde Anforderungen und Erkenntnisse zu reagieren.

Wozu das alles?

Dieses Vorgehen spiegelt die Werte des agilen Manifests wider, wobei Individuen und Interaktionen, funktionierende Software, Zusammenarbeit mit Kunden und die Bereitschaft zur Anpassung an Veränderung im Mittelpunkt stehen. Agile Softwarearchitektur fördert die Schaffung einer evolutionären Architektur, die auf klare Kommunikation, schnelles Feedback und ständige Anpassung setzt. Dies ermöglicht es den Entwicklungsteams, flexibel auf Herausforderungen zu reagieren und hochwertige Softwarelösungen zu liefern, die den Kundenanforderungen gerecht werden.

Wir freuen uns, Ihnen eine spannende Blogserie in drei Teilen anzubieten, die sich mit den Grundlagen und den Herausforderungen der Softwarearchitektur im agilen Umfeld beschäftigt.

Teil 1: Grundlagen der Softwarearchitektur und Agilität

Starten Sie mit uns in die Grundlagen, um die essenziellen Konzepte der Softwarearchitektur und agilen Methoden zu verstehen.

 Teil 2: Agiles Architekturvorgehen

Im zweiten Teil tauchen wir tiefer ein und zeigen Ihnen, wie Sie agile Prinzipien erfolgreich in Ihre Architekturansätze integrieren können.

 Teil 3: Architekturanforderungen in agilen Projekten

Abschließend beleuchten wir die spezifischen Anforderungen, die in agilen Projekten an die Architektur gestellt werden, und wie Sie diesen gerecht werden können.

 Seien Sie dabei und erweitern Sie Ihr Wissen über die Schnittstelle von Softwarearchitektur und Agilität.

Teil 1)

Grundlagen der Softwarearchitektur

Softwarearchitektur bezieht sich auf die organisierte Struktur und das Designen von Software-Systemen, die aus verschiedenen Komponenten, Modulen und Interaktionen bestehen. Sie legt die grundlegenden Entscheidungen und Prinzipien fest, die die gesamte Software-Entwicklung beeinflussen, um sicherzustellen, dass Systeme die gewünschten Anforderungen erfüllen, skalierbar, wartbar und erweiterbar sind.

Die Softwarearchitektur beschäftigt sich mit folgenden Themen und Fragestellungen:

  • Komponenten und Module: Wie ist die Software in Komponenten und Module unterteilt? Welche Funktionen haben diese Einheiten und wie interagieren sie miteinander?
  • Kommunikation und Schnittstellen: Wie kommunizieren die verschiedenen Komponenten miteinander? Welche Schnittstellen definieren ihre Interaktion?
  • Datenfluss und -speicherung: Wie werden Daten innerhalb des Systems verarbeitet, gespeichert und übertragen?
  • Skalierbarkeit: Wie kann die Softwarearchitektur erweitert werden, um steigenden Anforderungen gerecht zu werden?
  • Wartbarkeit: Wie einfach ist es, Fehler zu finden und zu beheben sowie neue Funktionen hinzuzufügen, ohne das gesamte System zu beeinträchtigen?
  • Sicherheit: Wie werden Sicherheitsaspekte im System berücksichtigt, um Daten und Funktionen vor unberechtigtem Zugriff zu schützen?
  • Performance: Wie wird sichergestellt, dass die Software unter den erwarteten Belastungen effizient arbeitet?
  • Technologieauswahl: Welche Technologien, Programmiersprachen, Frameworks oder Plattformen werden verwendet, um die gewünschte Architektur umzusetzen?
  • Muster und Stile: Welche bewährten Muster und Architekturstile (z.B. Schichtenarchitektur, Microservices, monolithisch, …) werden angewendet, um die Ziele des Systems zu erreichen?
  • Dokumentation: Wie wird die Architektur dokumentiert, um sicherzustellen, dass Entwickler das System verstehen und um daran arbeiten zu können?

 Die Wahl einer angemessenen Softwarearchitektur ist entscheidend für den Erfolg eines Softwareprojekts, da sie die Grundlage für die gesamte Entwicklung legt. Eine gut durchdachte Architektur ermöglicht eine effiziente Entwicklung, eine bessere Zusammenarbeit im Team und erleichtert zukünftige Anpassungen und Erweiterungen.

Grundlagen der Agilität

Agile Prinzipien sind eine Reihe von Leitlinien und Werten, die angewendet werden, um eine flexible, kundenorientierte und effiziente Arbeitsweise zu fördern. Das „Agile Manifesto“ betont die Wichtigkeit von Individuen und Interaktionen, funktionierender Software, Zusammenarbeit von Kunden und die Bereitschaft zur Anpassung an Veränderungen.

Die agilen Prinzipien sind:

  • Individuen und Interaktionen über Prozesse und Werkzeuge

Die Zusammenarbeit zwischen den Teammitgliedern und die klare Kommunikation stehen im Vordergrund. Effektive Zusammenarbeit führt zu besserem Verständnis und letztendlich zu einer erfolgreichen Umsetzung.

 

  • Funktionierende Software über umfassende Dokumentation

Die Priorität liegt darauf, funktionierende Software zu entwickeln, die den Nutzerbedürfnissen entspricht. Dokumentation ist wichtig, aber sie sollte nicht den Fokus von der tatsächlichen Entwicklung ablenken.

 

  • Zusammenarbeit mit Kunden über Vertragsverhandlung

Die enge Zusammenarbeit mit dem Nutzer ermöglicht es dem Team, ihre Anforderungen und Bedürfnisse besser zu verstehen. Feedback der Nutzer ist von großer Bedeutung, um die Software kontinuierlich zu verbessern.

 

  • Reagieren auf Veränderung über das Befolgen eines Plans

Anstatt strikt einem starren Plan zu folgen, sollten agile Teams bereit sein, auf Änderungen und neue Erkenntnisse flexibel zu reagieren. Veränderungen werden als eine Möglichkeit zur Anpassung und Verbesserung begriffen.

Aufbauend auf den 4 Werten leitet das agile Manifest zwölf Prinzipien für die Zusammenarbeit zwischen Entwicklungsteam und Kunden ab:

  1. Höchste Priorität ist frühe und kontinuierliche Auslieferung zu gewährleisten. Dieses Vorgehen soll sicherstellen nicht an Bedürfnissen der Nutzer vorbei zu entwickeln.
  2. Änderungen sind erwünscht. Durch kontinuierliches Feedback kann dieses Vorgehen zum Wettbewerbsvorteil werden.
  3. Funktionsfähige Software, die in kurzen Zeitspannen ausgeliefert werden können.
  4. Arbeite eng mit Kunden und Nutzern zusammen, um Anforderungen zu definieren und laufend Feedback zu erhalten.
  5. Bilde motivierte Individuen aus und gebe ihnen die Umgebung und Unterstützung, die sie benötigen. Vertraue darauf, dass sie die Arbeit erledigen.
  6. Die effizienteste und effektivste Methode, Informationen an und innerhalb eines Entwicklungsteams zu übermitteln, ist das Gespräch von Angesicht zu Angesicht.
  7. Funktionierende Software ist das primäre Maß für Fortschritt.
  8. Agile Prozesse fördern nachhaltige Entwicklung. Die Entwickler, Sponsoren und Anwender sollten ein konstantes Tempo auf unbestimmte Zeit aufrechterhalten können.
  9. Kontinuierliche Aufmerksamkeit für technische Exzellenz und gutes Design verbessert die Agilität.
  10. Einfachheit – die Kunst die Menge nicht erledigter Arbeit zu maximieren – ist essenziell.
  11. Die besten Architekturen, Anforderungen und Entwürfe entstehen in selbstorganisierten Teams.
  12. In regelmäßigen Abständen reflektieren das Team und seine Mitglieder darüber, wie sie effektiver werden können, und passen ihr Verhalten entsprechend an.

 Diese agilen Prinzipien dienen als Grundlage für agile Entwicklungsmethoden wie Scrum, Kanban, Extreme Programming und andere, um Teams bei der Entwicklung hochwertiger Software mit hoher Flexibilität und Nutzerzufriedenheit zu unterstützen.

In agilen Softwareentwicklungsprojekten wird zunehmend auf evolutionäre Softwarearchitektur und emergentes Design im Gegensatz zu vorher festgelegter Architektur (engl.: „Big Design Up Front“) gesetzt. Dabei soll durch Techniken wie Behavior Driven Development, testgetriebene Entwicklung und vor allem Refactoring sichergestellt werden, dass das technische Design und die Architektur im Laufe eines Softwareentwicklungsprojektes ständig an die Anforderungen angepasst werden.

 Wie sich agiles Arbeiten in der Gestaltung von Softwarearchitektur umsetzen lässt, werden wir im zweiten Teil unserer Blogserie „Agile Softwarearchitektur“ mit dem Thema „Agiles Architekturvorgehen“ betrachten.

Software Architecture Gathering 2024

Software Architecture Gathering 2024

Software Architecture Gathering 2024

We will be there!

Essential for Software Architects!
Get ready! We are proud to announce that we will once again be a sponsor and active participant at the Software Architecture Gathering (SAG) 2024 in Berlin – from November 11-14!

With nearly 40 captivating expert presentations and a host of exciting workshops, you will gain invaluable insights into the secrets of successful software architecture.

ITech Progress won’t just be present at an information stand (Tuesday, November 12 to Wednesday, November 13, 2024); we will also host a workshop on the first day and deliver two engaging expert presentations on the first and second conference days.

Additionally, our Chief Architect Mahbouba Gharbi has once again taken an active role in shaping the event program as a member of the program committee.

Our team will be on-site, ready to connect with like-minded professionals and share the latest trends, challenges, and innovations in the field of software architecture. Whether you’re looking to discuss groundbreaking solutions, network with industry leaders, or simply stop by to say hello – we can’t wait to meet you!

We’re offering an exclusive 20% discount on your SAG 2024 tickets.

Use the promo code ITECHPROGRESS20 when registering for the event. Don’t miss this opportunity to be part of the future of software architecture and profit from a reduced rate!

Web-Sicherheitsmodul von iSAQB – Wir sind akkreditiert!

Web-Sicherheitsmodul von iSAQB – Wir sind akkreditiert!

Web-Sicherheitsmodul von iSAQB - Wir sind akkreditiert!

“Wir sind stolz darauf, die Akkreditierung für das Web-Sicherheit-Modul erhalten zu haben. Diese Zertifizierung ist ein Beweis für die Qualität unserer Ausbildungsprogramme und unser kontinuierliches Bestreben, die Kompetenzen unserer Teilnehmer im Bereich der Web-Sicherheit zu stärken.”

Mahbouba Gharbi, Geschäftsführerin der ITech Progress GmbH

ITech Progress freut sich die offizielle Akkreditierung für das Modul Web-Sicherheit von iSAQB® – International Software Architecture Qualification Board bekannt zu geben. Diese bedeutende Anerkennung unterstreicht unser Engagement für exzellente Bildungsstandards und unsere Expertise im Bereich der Web-Sicherheit.

In der heutigen digitalen Welt ist Web-Sicherheit ein entscheidender Faktor für die Geschäftskontinuität und den Schutz von Daten. Das Internet, als offenes System, bietet Hackern zahlreiche Möglichkeiten für Angriffe und den Diebstahl sensibler Informationen. Unternehmen und Organisationen müssen daher ihre Web-Anwendungen und -Dienste sicher gestalten und regelmäßig auf Schwachstellen überprüfen.
Das Modul Web-Sicherheit des iSAQB richtet sich an Softwarearchitekten und bietet eine umfassende Einführung in die Grundlagen der Web-Sicherheit. Die Teilnehmer lernen wichtige Sicherheitsmaßnahmen wie die Implementierung von Firewalls, die Verwendung von Verschlüsselungstechniken und die Identifizierung und Behebung von Schwachstellen kennen. Durch die richtige Kombination dieser Maßnahmen kann das Risiko von Angriffen und Datenverlusten erheblich reduziert werden.
Das Modul behandelt auch die Implementierung von Sicherheitsmaßnahmen wie Authentifizierung und Autorisierung, um die Zugriffsrechte auf Web-Anwendungen und -Dienste zu regeln. Die Teilnehmer lernen, wie sie diese Maßnahmen effektiv in ihre Systeme integrieren können, um die Sicherheit weiter zu erhöhen.
Zusammenfassend bietet das Web-Sicherheit-Modul eine umfassende Einführung in die Web-Sicherheit und befähigt die Teilnehmer, ihre Web-Anwendungen und -Dienste sicherer zu gestalten und regelmäßig auf Schwachstellen zu überprüfen.

Logo ITech Academy in grauer Schrift

Für weitere Informationen über unsere neuen Web-Sicherheit-Schulungen und melden Sie sich bitte hier.

Die ersten Termine werden in Kürze veröffentlich und selbstverständlich auch hier bekannt gegeben.

OOP 2024 – wir sind dabei!

OOP 2024 – wir sind dabei!

OOP digital 2024 – wir sind dabei!

H. Tiemeyer präsentiert die Kernkompetenzen der ITech Progress GmbH

Es ist gut, unseren Geist gegen den von anderen zu reiben und zu polieren.

Michel Eyquem de Montaigne

Wir blicken auf eine Woche voller interessanter und bereichernder Gespräche bei der OOP in München zurück!

Holger Tiemeyer steht während seinem Vortrag auf der Bühne. Hinter ihm ist die Präsentation auf einer Leinwand zu sehen.
H. Tiemeyer präsentiert die Kernkompetenzen der ITech Progress GmbH
Was ist die OOP? SOFTWARE MEETS BUSINESS – eine führende Fachkonferenz für Softwarearchitekten mit angeschlossener Messefläche die immer Januar in München stattfindet. Immer? Dies war das erste Jahr nach der Pandemie in dem die Messe wieder zu gewohnter Zeit stattfand. Sie ist der ideale Ort, um auf dem Laufenden zu bleiben, Inspiration zu sammeln und wertvolle Kontakte zu knüpfen.
Neben neuen Kontakten haben wir uns aber auch insbesondere gefreut, alte Bekannte widerzutreffen – es ist einfach ein grandioser Event des Austausches!
Ein besonderes Highlight am Stand war natürlich das Gewinnspiel für eine iSAQB-lizensierte Schulung!
Holger Tiemeyer steht während seinem Vortrag auf der Bühne. Hinter ihm ist die Präsentation auf einer Leinwand zu sehen.

Wir freuen uns jetzt schon auf nächstes Jahr!

Requirements for Software Architects

Requirements for Software Architects

Requirements for Software Architects

Moderne Techniken des Requirement Engineerings

 

Herzlich Willkommen zum letzten Teil unserer Blog-Serie, in der wir moderne Techniken des Requirement Engineerings vorstellen.

Techniken

Wir haben nun erklärt, worum es sich bei Anforderungen handelt und wie die Reise einer Anforderung von Erhebung bis zur Architektur aussieht und wer daran beteiligt ist. Wir haben auch gesehen, welche Risiken damit einhergehen, wenn Anforderungen nicht genügend Aufmerksamkeit entgegengebracht wird.
Im Folgenden möchten wir nun einige Techniken aufzeigen, welche die Arbeit mit Anforderungen vereinfachen oder verbessern können.

Agile Techniken zum Erstellen, Pflegen und Priorisieren von Funktionalen Anforderungen
Produktvision

Die Produktvision ist das langfristige Ziel, das ein Unternehmen anstrebt. Ziel ist es, ein Produkt zu schaffen, das einen Zweck erfüllt. Produktvision beschreibt, was herauskommen soll also das „Was“.

Eine von den besten und klar ausformuliertesten Visionen stammt von J.F. Kennedy – die erste Mondlandung.

 President Kennedy speak to Congress on May 25th, 1961

Commander Neil Armstrong working at an equipment storage area on the lunar module, Credits: NASA

Ein Team mit einer guten, klaren, greifbaren Produktvision kann ein besseres Produkt entwickeln als ein Team ohne Vision oder nur mit einer vagen Vorstellung davon, wohin die Reise gehen soll.

Stakeholder Analyse

Es ist einer der wichtigsten Aufgaben eines Product Owners (BA, RE), als auch des Softwarearchitekten, diejenigen zu identifizieren, die in einem Projekt involviert sind. Es gibt viele verschiedene Methoden für die strukturierte Stakeholder Analyse. Zur gezielten Stakeholder-Identifikation kann die Stakeholder Matrix ungemein helfen:

Stakeholder Gewichtung – Wie behandle ich meine Stakeholder?

Überwachung (geringes Interesse, geringe Einfluss und somit Auswirkung):

Diese Stakeholder sollten gezielt informiert werden, ohne mit ihnen unrelevante Informationen zu teilen. Eine sorgfältige Abstimmung der Kommunikation mit diesen Partnern ist notwendig, um Relevanz sicherzustellen.

Zufriedenstellen (viel Einfluss, geringes Interesse):

  • Es ist wichtig, ausreichend Zeit in diese Anspruchsgruppen zu investieren, um ihre Zufriedenheit zu gewährleisten, ohne jedoch ein Gefühl der Überlastung zu erzeugen.

Informieren (geringe Wirkung, hohes Interesse):

  • Informieren Sie diese Stakeholder entsprechend. Und sammeln Sie relevante Daten, um größere Probleme zu vermeiden. Stakeholder dieser Kategorie stehen Projektdetails oft kritisch gegenüber.

In engem Kontakt bleiben (hohe Wirkung, hohes Interesse):

  • Diese Stakeholder sind Hauptakteure. Sie sollten vollständig in das Projekt eingebunden werden. Nehmen Sie sich genug Zeit, um sie zufrieden zu stellen.
Persona

Mithilfe von Personas versucht man einen bestimmten Anwendertyp zu beschreiben. Dabei versetzt man sich in die Person hinein, um seine Situation zu verstehen und daraus seine Bedürfnisse zu definieren. Eine Persona ist ein gutes Mittel, um Anforderungen zu erheben. Ihre Nutzung ist oft sinnvoll, wenn Kundenbefragungen (ein Werkzeug für die Anforderungserhebung) unmöglich sind. Zudem wird Persona bei großen Produkten/Systemen genutzt, die von einer breiten Gruppe Endnutzern bedient werden.

Beispiel:

Herr Mathias ist 45, verheiratet und hat zwei Kinder. Er arbeitet als Qualitätsbeauftragter für die Bundesagentur für Arbeit. Er fährt jeden Morgen Zug von Mannheim nach Frankfurt und ist stolz darauf, seit 15 Jahren einen bedeutenden Beitrag zur Effizienz und Wirksamkeit der Agentur geleistet zu haben. In seiner Freizeit verbringt er Zeit mit seinen Freunden in einer Gaststätte in der Altstadt, wo sie lebendige Gespräche führen und gemeinsame Interessen teilen.

In diesem Beispiel ist die Beschreibung der Persona kürzer gehalten. In der Praxis kann diese eine komplette Seite befüllen. Wichtig bei der Verfassung von Personas ist die Empathie, also die Berücksichtigung von besonderen Details und Emotionen. Nur so kann man einen Kunden oder Endnutzer richtig verstehen.

Agile Techniken zum Dokumentieren von Anforderungen
Anwendungsfälle (Use Cases)

Use Cases beschreiben eine Anforderung oder Features eines Produktes aus Kundensicht.

Ziel ist, eine (erste) Beschreibung der Funktionalität des zu entwickelnden Produkts in der Sprache des Kunden zu bekommen.

Das hat einige Vorteile:

  • Kundenbedürfnisse können besser und richtig verstanden werden, da sie in seinen eigenen Worten ausgedrückt werden
  • Es ist eine gute Entscheidungsbasis für die Priorisierung von Anforderungen
  • Missverständnisse verringern sich, sodass keine unerwünschten Anforderungen in das Produkt aufgenommen werden.
  • Scope: Nur das aufzunehmen, was auch zum System gehören sollte

Nach der Festlegung der verschiedenen Anwendungsfälle, die vom Kunden oder mit ihm zusammen formuliert wurden, können diese Anwendungsfälle weiter detailliert und verfeinert werden.

An dieser Stelle kommen Use Case Dokumente (Name des Anwendungsfalls, Vorbedingungen, Normalablauf, Alternativablauf, Nachbedingungen) und UML (z.B. Anwendungsfall Diagramm, Aktivitätsdiagram) ins Spiel, um die Anforderungen an das System zu verdeutlichen und zu visualisieren. In den weiteren Schritten (Softwarearchitekten Rolle) kommen auch weitere Diagramme zur Darstellung und Definition von internen Strukturen und Abläufen, um die Softwarearchitektur zu visualisieren.

User Stories

User Stories (Nutzergeschichten) sind prägnante Beschreibungen eines Features aus Anwendersicht. Wichtig dabei ist, dass sie in ein bis zwei Sätzen formuliert werden.

Die Story soll erzählen, warum der Anwender eine bestimmte Funktionalität benötigt und welche Ziele oder Nutzen er damit erzielen kann. Im Gegensatz zu den klassischen Techniken im Requirements Engineering gibt die User Story nicht die Lösung vor, wie das Feature umgesetzt wird, sondern nur das, was umgesetzt (benötigt) wird. In einer User Story wird kein „Wie“, sondern nur das „Was“ beschrieben. Dokumentiert werden sollte von der User Story der Hintergrund, Begründung, Ziele oder Nutzen, warum dieses bestimmte Feature implementiert werden soll.

Im agilen Umfeld hat sich ein Satz-Musteretabliert, dass es immer drei Hauptelemente sind, die den Wert einer Funktionalität in ihrer Nutzung abbilden: Rolle, Feature und Begründung (Wert/Nutzen usw.).

Die Formulierung kann wie folgt aussehen:

Als <Rolle> möchte ich <Feature>, weil <Begründung>

Als <Rolle> möchte ich <Feature>, um <Nutzen / Wert> zu bekommen.

 

Beispiele:

  1. Als pendelnder Passagier möchte ich häufig gebuchte Zugsstrecken möglichst schnell wieder buchen können, um Zeit beim Buchen zu sparen.
  2. Als Personalleiter möchte ich die beantragten Urlaubsanträge direkt im System unterschreiben können, um den Urlaub genehmigen zu können, ohne die Urlaubsanträge herunterladen zu müssen.
Agile Techniken zur Spezifikation von User Stories
Story Mapping

Priorisierung von Anforderungen und die Pflege von Product Backlog Einträgen (=PBI Product Backlog Items) gehören zu den alltäglichen Aufgaben eines Product Owners. Story Mapping ist ein sehr gutes Werkzeug, um diese Herausforderung zu meistern.

Die Methode kann man sowohl zu Beginn, um überhaupt User Stories ableiten zu können, als auch während des Entwicklungsprozesses verwenden. Da es im agilen Umfeld in jedem Falle iterativ und schrittweise entwickelt wird, werden nach jedem Kundenfeedback oder erforderlichen Anpassung neue User Stories entstehen.

Eine Story Map besteht aus zwei Dimensionen (horizontale und vertikale). In der ersten horizontalen Dimension stehen die groben Anforderungen. In der zweiten vertikalen Dimension werden diese Anforderungen verfeinert. Je tiefer man geht, desto mehr nimmt der Detaillierungsgrad zu. Ziel ist es, eine Anforderung aus Sicht des Kunden in verfeinerten und kleinen Tasks zu zerlegen, um diese dann umsetzen zu können. Das Story Mapping kann daher auch als Verwaltungstechnik verstanden werden.

 

Agile Techniken zur Verwaltung von Anforderungen
Epics

Die erstellten User Stories kann man jetzt (oder alternativ in einem Schritt vorher) in Epics zusammenfassen. Diese Epics gruppieren zusammenhängende User Stories. Dabei erfolgt die Zusammenfassung zum Beispiel basierend auf übergeordneten Geschäftszielen oder der Möglichkeit, sie als eigenständige, bepreiste Dienstleistungen anzubieten. Zum Beispiel könnten User Stories wie „Antragstellung für Kindergeld“, „Antragsprüfung durch Sachbearbeiter“ und „Kindergeldauszahlung“ unter dem Epic „Kindergeldverwaltung“ gebündelt werden.

Vorteile:

  • Divide et impera“: Das gesamte zu entwickelnde System kann zu Beginn des Projektes in Teilbereiche erfasst werden.
  • Projektstrukturierung, das heißt, es können Teile des Systems zu Projektbeginn abstrakt beschrieben werden, ohne früher ins Detail gehen zu müssen.
  • Ein wichtiger Vorteil bei der Verwendung von Epics ist die Kontrolle über das Fachkonzept oder Product Backlog (User Stories Liste). Ansonsten kann man bei größeren Projekten, verbunden mit einem Product Backlog mit hunderten User Stories, schnell den Überblick verlieren.
Techniken zur Identifikation von architekturrelevanten Anforderungen

Einige der effektivsten Methoden, um ASRs zu ermitteln, sind:

  • Fragebogen / Checkliste
  • Stakeholder-Befragungen
  • Qualitätsattribut-Workshops (QAW)*
Strukturiertes Interview

Ein strukturiertes Interview kann helfen blinde Flecken bei der Erhebung von insbesondere nichtfunktionalen Anforderungen zu identifizieren und wird mit Stakeholdern individuell durchgeführt. Dennoch müssen gefundene Anforderungen nach einem Interview noch hinsichtlich ihrer Relevanz für die Architektur eingeschätzt werden. Auch helfen Anforderungen noch nicht zwingend ein messbares und entscheidbares Merkmal (z.B. in Form eines Qualitätsszenarios) abzuleiten. Dies kann bei Bedarf allerdings auch als Teil des Interviews mit den Stakeholdern durchgeführt werden.

Diese Technik macht sich zunutze, dass es viele Aufstellungen und Kategorisierungen möglicher Qualitätsanforderungen gibt. Die Befragung anhand von bestehenden Aufstellungen zu gestalten, hilft Stakeholdern oft Bereiche von Anforderungen zu identifizieren, welche sie zuvor nicht in Betracht gezogen haben.

 Einige Modelle für die Strukturierung von qualitativen Merkmalen sind zum Beispiel

Ein beispielhafter Ablauf für ein Interview kann wie folgt aussehen:

Für das Interview wird für jede Kategorie eine beispielhafte Anforderung an das System vorbereitet.

Danach wird dem Stakeholder das Ziel des Interviews und die Methode vorgestellt.

Im Anschluss wird zusammen mit dem entsprechenden Stakeholder das Modell Kategorie für Kategorie durchgegangen. Sind von diesem Stakeholder in dieser Kategorie bereits Anforderungen bekannt, so wird eine Kategorie ggf. ausgelassen.

Dabei werden alle entstehenden Anforderungen aufgenommen. Bei der Aufnahme von Anforderungen wird zusätzliche gefragt, wie die Anforderung dem Stakeholder hilft, sein Ziel zu erreichen. So wird die Relevanz der Anforderung verifiziert, da diese Art von Interview die Gefahr birgt eine übergroße Menge an Anforderungen zu erzeugen. Zudem wird es möglich einen Überblick über die unterliegenden Interessen des Stakeholders zu erlangen. Zuletzt wird sich beim Stakeholder für seine Zeit bedankt.

Im Anschluss an das Interview werden die aufgenommenen Anforderungen mit bestehenden Dokumentationen abgeglichen und neue Anforderungen aufgenommen. Sollten Anforderungen im Widerspruch zu bisher erfassten Anforderungen stehen, so wird Rücksprache mit dem Stakeholder und ggf. PO, BA und RE gehalten. Zuletzt werden die Anforderungen hinsichtlich architektureller Signifikanz bewertet.

Techniken zur Abnahme von Anforderungen

BDD

 

Die verhaltensgesteuerte Entwicklung, auch als anforderungsgetriebene Softwareentwicklung bezeichnet, wurde erstmals 2003 von „Dan North“ beschrieben und ist seitdem weitergewachsen. Dan North entwickelte auch das erste Framework zur Implementierung von BDD in JBehave.

BDD ist eine weitere agile Softwareentwicklungstechnik, die die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Beteiligten, insbesondere beim Gespann Softwarearchitekt / Product Owner / Business Analyst, in Softwareentwicklungsprojekten verbessert. Bei der verhaltensorientierten (verhaltensgetriebenen) Entwicklung werden bei der Anforderungsanalyse Softwareaufgaben, Ziele und Ergebnisse in einer definierten textuellen Form erfasst, die später als automatisierte Tests durchgeführt werden können.

Auf diese Weise kann überprüft werden, ob die Software korrekt implementiert wurde oder weitere Anpassungen benötigt werden.

Die Softwareanforderungen werden in Szenarien formuliert, typischerweise als “Wenn-Dann”-Klauseln“. Dieser Ansatz basiert auf der Sprache des domänengesteuerten Designs (DDD-Domain-Driven Design).

Ziel ist es, ein gemeinsames Verständnis zu entwickeln und einen Übergang von den technischen Anforderungen zur Implementierung zu erleichtern.

Gemäß BDD verwendet man für die Verhaltens-Spezifizierung ein Format, das von User-Story-Spezifikationen (Als Rolle…)  abgeleitet wird.

Jede User Story sollte in gewisser Weise der folgenden Struktur folgen:

Titel

Ein expliziter Titel

Narrativ / Erzählung

Eine kurze Einführung mit folgendem Aufbau:

Als: die Person oder Rolle, die aus der Funktion einen Nutzen zieht;

möchte Ich: die Funktion / Feature;

damit: der Nutzen oder Wert der Funktion.

Akzeptanzkriterium

Eine Beschreibung jedes spezifischen Szenarios der Erzählung mit der folgenden Struktur:

Gegeben: der Anfangskontext zu Beginn des Szenarios in einem oder mehreren Abschnitten;

Wenn: das Ereignis, das das Szenario auslöst;

Dann: das erwartete Ergebnis in einer oder mehreren Klauseln.

Beispiel

Szenario 1: Rückgegebene Ware kommt wieder ins Lager

  • Gegeben ist, dass ein Kunde eine schwarze Hose gekauft hat
  • Und wir daraufhin 3 schwarze Hosen im Lager hatten,
  • Wenn er die Hose zurückgibt und dafür einen Gutschein erhält,
  • Dann werden wir 4 schwarze Hosen im Lager haben.

Es ist ratsam, dass Softwarearchitekt, Business Analyst und Entwickler zusammenarbeiten, um die Szenarien zu entwerfen und die daraus resultierenden Ergebnisse in einem separaten Dokument festgehalten werden.

Fazit

Anforderungen sind ein, wenn nicht der, treibende Faktor der Softwareentwicklung. Deswegen ist die Erhebung, Dokumentation, Spezifikation und Verwaltung der Anforderungen eine der wichtigsten Tätigkeiten in der Softwareentwicklung.

Trotzdem sind auch gute Anforderungen noch kein Garant für Erfolg, wie wir an der Dynamik zwischen Anforderungserhebung und Deklaration als architekturrelevanter Anforderung erkennen können. Offene Kommunikation und ein gemeinsames Verständnis über die Anforderungen und dem was daraus gemacht wird, inklusive entsprechender Abnahmen sind also ebenso essenziell.

Dies zeigt die Notwendigkeit für Requirements Engineer, Product Owner, Business Analyst und Softwarearchitekten zusammenzuarbeiten und eine gemeinsame Sprache und Basis zu finden, um den Anforderungen im Interesse des Projekterfolges Konsistenz zu verleihen, nicht nur einmalig, sondern iterativ und fortwährend.

Damit schließt unsere Blog-Serie zu Requirements for Software Architects auch ab. Vielen Dank fürs Lesen!

 

Quellen
  • Sommerville, Ian (2009). Softwareengineering (9th ed.). Addison-Wesley. ISBN 978-0-13-703515-1.
  • Andreas Wintersteiger, Scrum Schnelleinstieg
  • McGreal, Don; Jocham, Ralph (June 4, 2018). The Professional Product Owner: Leveraging Scrum as a Competitive Advantage. Addison-Wesley Professional. ISBN 9780134686653.
  • https://t2informatik.de/
  • North, Introducing Behaviour Driven Development
  • Dan North et al.: Question about Chapter 11: Writing software that matters. (Nicht mehr online verfügbar.) Archiviert vom Original am 7. November 2009; abgerufen am 9. November 2011 (englisch): „The phrase ‘BDD is TDD done well’, while a nice compliment, is a bit out of date. […] BDD has evolved considerably over the years into the methodology we describe in the book. Back when it was focused purely on the TDD space– around 2003-2004 – this was a valid description. Now it only covers a small part of the BDD proposition“
  • Schwaber, Ken; Sutherland, Jeff (November 2017), The Scrum Guide: The Definitive Guide to Scrum: The Rules of the Game, retrieved May 13, 2020
  • “Lessons learned: Using Scrum in non-technical teams”. Agile Alliance. May 18, 2018. Retrieved April 8, 2019.
  • Ken Schwaber; Jeff Sutherland. “The Scrum Guide”. Scrum.org. Retrieved October 27, 2017.
  • https://www.scrum.org/
  • http://agilemanifesto.org/
  • https://www.isaqb.org/
  • https://swissq.it/agile/die-rollen-des-po-re-und-ba-im-vergleich/
Abbildungen

Abbildung 1: https://www.nasa.gov/topics/history/features/kennedy_moon_speech.html

Abbildung 2: https://astrobiology.nasa.gov/missions/apollo-11/

Abbildung 3: Stakeholder Gewichtung — Wie behandle ich meine Stakeholder? | FelixKlauke (medium.com)

Requirements for Software Architects

Requirements for Software Architects

Requirements for Software Architects

Agile Requirements Engineering und seine Rollen
 

 

Willkommen zurück zum zweiten Artikel in unserer Blog-Serie „Requirements for Software Architects“. Wir widmen uns in diesem Beitrag dem agilen Requirements Engineering und seinen Rollen.

Grundbegriffe von Softwarearchitektur

Definition

Es befinden sich zahlreichen Definitionen von Softwarearchitektur. Wir beschränken uns deshalb nur auf zwei davon:

  1. Die grundlegenden Konzepte oder Eigenschaften eines Systems in seiner Umgebung, verkörpert in seinen Elementen, Beziehungen und in den Prinzipien seines Designs und seiner Entwicklung. (ISO/IEC/IEEE 42010)
  2. Die Softwarearchitektur einer Software oder Computersystems ist die eine oder mehrere Strukturen des Systems, welche die Softwareelemente, die extern sichtbaren Eigenschaften dieser Elemente und die Beziehungen zwischen ihnen, umfassen. (Bass, Clements, Kazman Software Architecture in Practice, Addison Wesley, 2003.) 
Aufgaben von Softwarearchitekten

Softwarearchitekten haben die Aufgabe die Softwarearchitektur aktiv zu gestalten und ihre Umsetzung und Wirksamkeit sicherzustellen. Dabei sollen sie im Wesentlichen die folgenden Ziele in einem Projekt erreichen:

  • Unterstützung von Entwurf, Implementierung, Pflege und Betrieb des Systems
  • Erfüllbarkeit der funktionalen Anforderungen sicherstellen
  • Qualitätsanforderungen in gewünschtem Maße erreichen
  • Komplexität systematisch reduzieren
  • Architekturrelevante Richtlinien für Implementierung und Betrieb spezifizieren

Die Arbeit eines Architekten kann dabei in sechs Tätigkeiten gegliedert werden:

  • Anforderungen klären
  • Strukturen entwerfen
  • Querschnittskonzepte erstellen
  • Architekturen bewerten
  • die Umsetzung begleiten
  • Architekturen kommunizieren

Der erste Schritt „Anforderungen klären“ stellt dabei die Schnittstelle unter anderem zum Requirements Engineering dar. Hierbei probiert der Architekt herauszufinden, welche Anforderungen architektonisch relevant sind.

ASR: Architektonisch bedeutende Anforderungen

Architecturally Significant Requirements (ASRs) umfassen die wichtigsten architektonischen Anforderungen. Dabei ist es egal, ob es sich um Funktionale oder nicht Funktionale Anforderungen handelt. Somit sind ASRs Anforderungen, die sich direkt auf das Architekturdesign auswirken.

Ein Architekt sollte alle NFRs mit den Stakeholdern abgestimmt und dokumentiert haben. Es ist üblich, dass eine funktionale oder nichtfunktionale Anforderung in unterschiedlichen Phasen des Software-Lebenszyklus den Status einer ASR erlangen oder verlieren kann.

Sein Entwurf und insbesondere seine Entwurfsentscheidungen sollten daher transparent machen auf Basis welcher ASRs eine Entscheidung oder ein Entwurf beruht, um Nachvollziehbarkeit zu erlangen und eine wirksame Architektur sicherzustellen.

Abbildung 9: Architecture in Technical Perspective View

Um diese zu erreichen, sollen Softwarearchitekten diese Anforderungen stets überprüfen und die Unterschiede und Besonderheiten erklären. Insbesondere der PO, RE und BA, aber auch andere Akteure, sollten für ein besseres Verständnis und eine bessere Kommunikation sensibilisiert werden .

Einige gängige Quellen für ASRs sind,

  • Anforderungsdokumentation (z.B. Product Backlog)
  • Vereinbarung zum Servicelevel (SLA)
  • Fachwissen
  • Anwendbare Standards, Richtlinien oder Richtlinien

 Solange ASRs in der Dokumentation vorhanden sind, können sie von Softwarearchitekten analysiert und verbessert werden. Sind sie jedoch nicht oder unvollständig dokumentiert, so besteht das Risiko einer unwirksamen Architektur. Eine unwirksame Architektur ist nicht in der Lage die funktionalen und nichtfunktionalen Anforderungen zu erfüllen und stellt nicht nur ein signifikantes Projektrisiko dar, sondern ist mit fortschreitender Projektlaufzeit zudem teuer zu ändern.

Architecturally Significant Requirements (ASRs) müssen deshalb Vorrang bei der Identifizierung und Dokumentation haben, um das Architekturdesign in die richtige Richtung zu leiten.

Agile Requirements Engineering

Wie bereits zuvor etabliert sollen Anforderungen nicht nur korrekt erhoben werden, sondern auch verständlich kommuniziert und ihre Erreichung geprüft werden. Dabei sind Anforderungen stetig um Wandel und bedürfen Pflege.

Agile Requirements Engineering ist ein kooperativer, iterativer und inkrementeller Ansatz, der dies erreichen soll. Er gliedert sich groß in zwei Phasen: Die Definitionsphase (Anforderungserstellung) und die eigentliche Umsetzungsphase (Entwicklung). Im Gegensatz zu den herkömmlichen Vorgehensweisen laufen die beiden Phasen, Definition und Implementierung, parallel ab.

Daraus ergeben sich viele Vorteile. Zu diesen Vorteilen gehört die schnelle und flexible Reaktion auf veränderte oder neue Gegebenheiten.

Dies wird dadurch gewährleistet, dass die Anforderungsbeschreibung nie abgeschlossen und während der gesamten Entwicklungsdauer ständig neu erfasst und angepasst wird. Das heißt, wenn einzelne Aspekte eines Prozesses von den akzeptablen Grenzen abweichen oder das resultierende Produkt nicht akzeptabel ist, muss der Prozess oder die erzielten Ergebnisse angepasst werden. Eine Anpassung sollte so schnell wie möglich erfolgen, um weitere Abweichungen zu reduzieren. Dieser Ansatz folgt vier Zielen:

  1. Kenntnis der relevanten Anforderungen auf einem angemessenen Detaillierungsgrad (zu jedem Zeitpunkt während des Systementwicklungsprozesses).
  2. Ausreichende Übereinstimmung über Anforderungen unter den Stakeholdern erreichen.
  3. Erfassen und Dokumentieren der Anforderungen gemäß der Einschränkungen und Vorgaben der Organisation.
  4. Durchführung aller anforderungsbezogenen Aktivitäten gemäß den Prinzipien des agilen Manifests.

Requirements Engineering Aktivitäten sind sehr weit gefächert und von der Art des zu entwickelnden Systems und der Organisationsspezifikation abhängig. Nichtsdestotrotz gehören auch im agile Requirements Engineering folgende vier zentrale Tätigkeiten, die von IREB etabliert wurden, dazu:

 

  • Anforderungserhebung: Die Anforderungen werden anhand unterschiedlicher Methoden möglichst effizient, vollständig und fehlerfrei ermittelt. Auch Detaillierung und Verfeinerung gehören dazu.
  • Anforderungsdokumentation: Die Anforderungen müssen adäquat und qualitativ hochwertig beschrieben werden, um die Anforderungsspezifikation mit allen relevanten Anforderungen entstehen zu lassen.
  • Anforderungsprüfung und -abstimmung: Die Anforderungsspezifikation wird auf ihre Gesamtqualität geprüft. Dazu gehört auch die inhaltliche Abstimmung mit den Stakeholdern.
  • Anforderungsverwaltung: Auch Anforderungsmanagement genannt, geht es bei der Verwaltung der Anforderungen darum, sie zur Nutzung bereitzustellen, die Versionsstände zu pflegen, eine Priorisierung zu erstellen, etc.
Der Unterschied zwischen Requirements Engineering und Requirements Management

 Die Begriffe Requirements Engineering und Requirements Management werden oft fälschlicherweise als Synonym verwendet. Wenn man von einem ganzheitlichen Requirements-Engineering-Ansatz spricht, muss man das streng genommen immer im Sinne des Anforderungsmanagements tun. Rückblickend auf die bereits genannten vier zentralen Aktivitäten bezieht sich Requirements Engineering hauptsächlich auf die ersten drei Punkte. Requirement Engineering, was ins Deutsche übersetzt wird, bedeutet Anforderungsmanagement und umfasst damit die vierte zentrale Aktivität.

Die beiden Fachtermini sind jedoch untrennbar miteinander verbunden und gehen Hand in Hand mit Requirements Management: Ohne Ermittlung gibt es keine Verwaltung und ohne effiziente Verwaltung und Aufbereitung hat die Ermittlung von Anforderungen keinen Nutzen.

Die Product Owner (PO), Business Analyst (BA) und Requirements Engineer (RE) Rollen

 Agiles Requirements Engineering geschieht nicht ad-hoc, sondern über unterschiedlichen Rollen. In der Praxis kommt es oft vor, dass es nur eine Rolle gibt (wie PO, BA, RE oder alle zusammen). Unabhängig davon wie viele Rollen in der Praxis vorhanden sind, kann die Unterteilung genutzt werden, um die unterschiedlichen Tätigkeiten und Verantwortlichkeiten des Requirements Engineering und Management gewinnbringend zu gliedern und die eigene Arbeit zu strukturieren.

Der Product Owner ist für die Wertsteigerung, genauer gesagt die Rentabilität (= ROI, Return of Investment) verantwortlich, nicht nur was das Produkt angeht, sondern auch in Bezug auf das Projektteam. Es handelt sich also um eine anspruchsvolle Aufgabe. Hierbei sind ihm drei zentrale Aufgaben zugeordnet:

  1. Vertretung der Kundeninteressen
  2. Zusammenarbeit mit dem Entwicklungsteam und Scrum Master
  3. Verwaltung des Product Backlogs

Dabei sollte er die richtige Funktionalität in der richtigen Priorität ins Projekt bringen. Daraus abgeleitet sollte er die folgenden Skills und Aufgaben meistern können:

  • Stakeholder Analyse
  • Erhebungstechniken
  • Konfliktmanagement
  • Priorisierung (z.B. Priority Poker)

Ähnlich zur PO-Rolle sollte der Business Analyst (BA) über Kreativitäts- und Erhebungstechniken verfügen. Zudem unterstützt er den Product Owner bei der Erhebung fachlicher Anforderungen, deren Akzeptanzkriterien und der Prüfung, ob und wie die Anforderungen zu den Geschäftsprozessen passen.

Zu guter Letzt kümmert sich der Requirements Engineer (RE) für die nachhaltige Spezifizierung von Anforderungen und ihre Übersetzung in das technische Umfeld.

Alle drei Rollen sollten über die folgenden Skills verfügen:

  • Stakeholder Analyse
  • Kreativitätstechniken
  • Erhebungstechniken (typischerweise mittels Befragung, Design Thinking, Persona usw.),
  • Dokumentationstechniken
  • Modellierung (typischerweise mittels UML)
  • Priorisierung von Anforderungen

Alle diese Skills können je nach Bedarf und Aufgabengebiet verwendet werden.

 

Welche verschiedenen modernen Techniken in Requirement Engineerings eingesetzt werden können, sehen wir uns im nächsten und letzten Teil der Blog-Serie an. Wir freuen uns schon Sie wiederzusehen.

 

Quellen
  • Sommerville, Ian (2009). Softwareengineering (9th ed.). Addison-Wesley. ISBN 978-0-13-703515-1.
  • Andreas Wintersteiger, Scrum Schnelleinstieg
  • McGreal, Don; Jocham, Ralph (June 4, 2018). The Professional Product Owner: Leveraging Scrum as a Competitive Advantage. Addison-Wesley Professional. ISBN 9780134686653.
  • https://t2informatik.de/
  • North, Introducing Behaviour Driven Development
  • Dan North et al.: Question about Chapter 11: Writing software that matters. (Nicht mehr online verfügbar.) Archiviert vom Original am 7. November 2009; abgerufen am 9. November 2011 (englisch): „The phrase ‘BDD is TDD done well’, while a nice compliment, is a bit out of date. […] BDD has evolved considerably over the years into the methodology we describe in the book. Back when it was focused purely on the TDD space– around 2003-2004 – this was a valid description. Now it only covers a small part of the BDD proposition“
  • Schwaber, Ken; Sutherland, Jeff (November 2017), The Scrum Guide: The Definitive Guide to Scrum: The Rules of the Game, retrieved May 13, 2020
  • “Lessons learned: Using Scrum in non-technical teams”. Agile Alliance. May 18, 2018. Retrieved April 8, 2019.
  • Ken Schwaber; Jeff Sutherland. “The Scrum Guide”. Scrum.org. Retrieved October 27, 2017.
  • https://www.scrum.org/
  • http://agilemanifesto.org/
  • https://www.isaqb.org/
  • https://swissq.it/agile/die-rollen-des-po-re-und-ba-im-vergleich/

 

 

Abbildungen

Abbildung 9: https://media.geeksforgeeks.org/wp-content/uploads/20200704172739/Untitled-Diagram160.png