Hände waschen, Zähne putzen (manchmal) vergessene Grundlagen des Software Engineering Dr. Gernot Starke Fellow

t Zeit Dauer, nano, micro, milli, Sek, Min

Zeit • 1 Sekunde = 1.000.000.000 Nanosekunden • Taktfrequenz 1 GHz -> Taktdauer 1 Nanosekunde • Licht: pro Nanosekunde ca. 20cm t

Zeit (2) • L1 Cache Zugriff: 0.3 – 0.5 nSec • Main Memory Access: 100 nSec • Java: new(): 10-15 CPU-Instruktionen t

x eine Milliarde Photo by Austin Ban on Unsplash L1 cache reference (0.5 ns) 1x klatschen t

Main Memory Access (100nSec) Zähne putzen Photo: M. Zomer, Pexels https://www.pexels.com/photo/adorable-animal-animal-portrait-blur-422212/ t

2kB via 1 Gbps Netzwerk senden (20!Sec) t

SSD Random Read (150 !Sec) 5 Staffeln „Breaking Bad“ (ca. 36h) Photo by Alex Plesovskich on Unsplash t

1MByte Sequential Read from SSD (1 mSec) Lange Rad fahren... (ca. 12 Tage) t

Hard-Drive Disk Seek (10 mSec == 10.000.000nSec) Ein Semester studieren... t

1.1MB sequentiell von Disk lesen (20 mSec) 9 Monate... Photo by Patrick Lindenberg on Unsplash Photo by Tim Bish on Unsplash t

IP Roundtrip EU – California - EU (150 mSec) Bachelor-Studium... (ca. 4.8 Jahre) https://www.hkdm.de/news-detail/news/bachelor-abschlussveranstaltung-der- hkdm-am-6-juli-2017/ t

Jekyll Generator (single) page regenerate (2 Sec) Rentenalter... (ca. 63 Jahre) Photo byAlex HarveyonUnsplash

Hardware Reboot (40 sec) 1300 Jahre Merowinger, Karolinger, Byzantinisches Reich... Photo: Rudolf Kirchner, Pexels https://www.pexels.com/photo/gray-castle-under-cloudy-sky-831082/ t

Zeit (Quellen) • L1 cache reference ......................... 0.5 ns • Compress 1K bytes with Zippy ............. 3,000 ns = 3 µs • Send 2K bytes over 1 Gbps network ....... 20,000 ns = 20 µs • SSD random read ........................ 150,000 ns = 150 µs • Read 1 MB sequentially from memory ..... 250,000 ns = 250 µs • Round trip within same datacenter ...... 500,000 ns = 0.5 ms • Read 1 MB sequentially from SSD ..... 1,000,000 ns = 1 ms • Disk seek ........................... 10,000,000 ns = 10 ms • Read 1 MB sequentially from disk .... 20,000,000 ns = 20 ms • Send packet CA->Netherlands->CA .... 150,000,000 ns = 150 ms https://gist.github.com/jboner/2841832 https://dzone.com/articles/every-programmer-should-know

Modular Geheimnisprinzip zusammensetzbar arbeitsteilig

Modularität M Systeme (hier: Produkte) aus kleineren Einheiten (Modulen, Komponenten, Services etc.) zusammensetzen

Modularität M Systeme (hier: Produkte) aus kleineren Einheiten (Modulen, Komponenten, Services etc.) zusammensetzen Verständlich Änderbar Einfach Sicher Robust Verlässlich Portabel Günstig Analysierbar Korrekt ... Siehe: Kohäsion Kopplung

Modularität M Systeme (hier: Produkte) aus kleineren Einheiten (Modulen, Komponenten, Services etc.) zusammensetzen Beispiel: AKKA https://doc.akka.io/docs/akka/2.5.5/scala/stream/stream-composition.html

Modularität M Systeme (hier: Produkte) aus kleineren Einheiten (Modulen, Komponenten, Services etc.) zusammensetzen Schnittstellen Protokolle Formate Konzepte/Prinzipien Siehe: Konsistenz KISS KoDrA

6K Sechs K-Worte Komplexität, Kompliziertheit, Kopplung, Kohäsion, Konsistenz, KoDrA

Kompliziertheit, Komplexität, Konsistenz, Kopplung, Kohäsion, KoDrA 6K

kom plex kom pliziert einfach chaotisch Technologie Anforderungen / Geschäftsprozesse sehr unsicher sehr sicher kaum verstanden gut verstanden kompl{iziert|ex} 6K

KISS (keep it stupid simple) 6K kom pliziert einfach sehr sicher gut verstanden Photo by Tom Roberts on Unsplash

KISS (keep it stupid simple) 6K Artefakt KISS... Code • Idiomatisch • Ähnlich (homogen) • Kurz (aber nicht zu...) • Linear (wenig Verzweigung) • Wenige Zustände (Werte besser als Variablen) • Redundanzarm

KISS (keep it stupid simple) 6K Artefakt KISS... Komponenten • Wenig Kopplung • Hohe Kohäsion • Hierarchie • Ähnlich (homogen) • prinzipien-/mustertreu

KISS (keep it stupid simple) 6K Adam Tornhill: Your Code as a Crime Scene

KISS (keep it stupid simple) 6K Artefakt KISS... Kommunikation (zw Komponenten) • Ähnlich (homogen) • Wenig Zustände Prozesse • Feedback (häufig + kurzfristig) • Ergebnisse statt Artefakte

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Kohäsion 6K Was gehört zusammen? AB X AB X CD AB CD AB CD X B X A X

Kohäsion braucht Kriterien 6K Form... AB X AB X CD AB CD AB CD X B X A X AB X AB X CD AB CD AB CD X B X A X Farbe... Text... Größe... AB X AB X CD AB CD AB CD X B X A X AB X AB X CD AB CD AB CD X B X A X Daten, Funktionen, Zeit, Ort, Technologie, Stakeholder, Hardware, Verteilung, Organisation, Grösse, Vertraulichkeit Qualitätsanforderungen, Ertrag, Politik, <…>

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Kopplung a.k.a. Abhängigkeit 6K need have ?

Kopplung 6K need have Aufruf Event besitzt erbt sync async idempotent beschränkt Hardware Daten Zeit

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Kommt Drauf An 6K

Kommt Drauf An (2) 6K Risiko Größe Organisation Team Komplexität Umfeld / Kontext Legacy Formalismus Randbedingungen ANG EME SSEN HEIT

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Konsistenz a.k.a. konzeptionelle Integrität 6K Photo by Samuel Zeller on Unsplash Photo by Ashim D’Silva on Unsplash

Konsistenz 6K Innere Ordnung (Homogenität, Einfachheit) besitzt wirtschaftlichen + technischen Wert

Aufgaben repeat { listen, ask, think, discuss, decide, code }

Reality sucks (1) A repeat { beeing-shouted-at defend code }

Reality sucks (2) A repeat { listen ask, no answer guess code } Photo by conner bowe on Unsplash

Reality should... A repeat { listen ask, get answers think discuss decide code }

Reality should (2)... A repeat { listen ask, get answers think discuss decide code } Architektur bewerten Anforderungen und Randbedingungen klären Querschnittliche Konzepte entwerfen Umsetzung begleiten Architektur kommunizieren Strukturen entwerfen

von Herzen Informatiker, seit 1985 an Entwicklung und Architektur zahlreicher produktiver IT-Systeme beteiligt. Zuhause in Architektonien und Prograland, versteht Management Requirements, Betrieb und Test. Autor diverser Bücher rund um Softwarearchitektur, Mitgründer und – betreiber von arc42, Gründer von aim42, Gründungsmitglied des iSAQB e.V. [email protected] Dr. Gernot Starke Fellow INNOQ Deutschland GmbH