Spezialisierung Software Design und Architektur

Dieser Kurs erweitert objektorientierte Analyse und Design durch die Einbeziehung von Design Patterns zur Erstellung interaktiver Anwendungen. Durch einen Überblick über etablierte Entwurfsmuster erhalten Sie eine Grundlage für komplexere Softwareanwendungen. Schließlich werden Sie problematische Softwareentwürfe anhand eines Katalogs von Code Smells identifizieren. Im Capstone Project werden Sie aufgefordert, eine bestehende Java-basierte Android-Anwendung umzugestalten, um eine Kombination von Entwurfsmustern zu implementieren. Außerdem werden Sie eine gegebene Java-Codebasis auf Code Smells untersuchen. Nach Abschluss dieses Kurses werden Sie in der Lage sein:

- Demonstrieren Sie, wie Sie Design Patterns verwenden, um Probleme bei der Gestaltung von Benutzeroberflächen zu lösen. - Identifizieren Sie das am besten geeignete Design Pattern, um ein bestimmtes Problem bei der Gestaltung einer Anwendung zu lösen. - Wenden Sie Designprinzipien an (z.B. open-closed, dependency inversion, least knowledge). - Kritisieren Sie Code, indem Sie Anti-Patterns identifizieren und überarbeiten. - Wenden Sie das architektonische Pattern model-view-controller an.

Die Art und Weise, wie Softwarekomponenten - Unterprogramme, Klassen, Funktionen usw. - angeordnet sind, und die Interaktionen zwischen ihnen, wird als Architektur bezeichnet. In diesem Kurs lernen Sie, wie diese Architekturen dargestellt werden, sowohl in der UML als auch in anderen visuellen Tools. Wir werden die gängigsten Architekturen, ihre Eigenschaften und Kompromisse vorstellen. Wir werden darüber sprechen, wie Architekturen bewertet werden, was eine gute Architektur ausmacht und wie eine Architektur verbessert werden kann. Wir werden auch darüber sprechen, wie sich die Architektur auf den Prozess der Softwareentwicklung auswirkt. Im Capstone Project werden Sie eine Java-basierte Android-Anwendung mit UML-Diagrammen dokumentieren und die Architektur der Anwendung mit Hilfe der Architecture Tradeoff Analysis Method (ATAM) analysieren und bewerten. Nach Abschluss dieses Kurses werden Sie in der Lage sein:

- die Komponenten, Verbindungen, Protokolle, Topologien, Einschränkungen, Kompromisse und Variationen verschiedener Architekturstile, die bei der Entwicklung von Anwendungen und Systemen verwendet werden, vergleichen und gegenüberstellen (z.B., hauptprogramm und Unterprogramm, objektorientiert, Interpreter, Pipes und Filter, datenbankzentriert, ereignisbasiert). - Beschreiben Sie die Eigenschaften von Schichten- und n-Tier-Architekturen. - Erstellen Sie UML ipackage-, Komponenten- und Deployment-Diagramme, um die architektonische Struktur eines Systems auszudrücken. - Erklären Sie das Verhalten eines Systems anhand von UML-Aktivitätsdiagrammen. - Dokumentieren Sie ein System mit mehreren Anwendungen und einer Schichtenarchitektur.

Ausgehend von einem Verständnis der Architekturstile werden Sie sich mit Architekturen für Webanwendungen befassen und anschließend die Grundlagen der serviceorientierten Architektur (SOA) in zwei Ansätzen erkunden: Web Services (WS*) und Representational State Transfer (REST) Architektur.

Im Capstone Project verbinden Sie eine Java-basierte Android-Anwendung mit Elasticsearch, einem Webservice mit einer REST-API (Application Programmer Interface). Nach Abschluss dieses Kurses sind Sie in der Lage: - SOA (Service-Oriented Architecture) zur Strukturierung webbasierter Systeme beschreiben - WS*-Dienste erklären (z.B. SOAP über HTTP, WSDL, UDDI, BPEL) - REST-Architektur anwenden (z.B. JSON über HTTP, URI) - REST-Entwurfsprinzipien identifizieren - ein System mit REST-Schnittstellen erstellen - Microservice-Architektur anwenden.