Was ist Softwarearchitektur? Tools, Design & Beispiele

Softwarearchitektur ist die interne Organisation eines Systemdesigns. Wenn Sie eine Karriere in der Softwarebranche anstreben, ist es entscheidend, über gute Kenntnisse aller Arbeitsteile zu verfügen. Dieser Blog führt Sie durch die Designkomponenten, Tools und Beispiele, um die Grundlagen zu verdeutlichen.

Was ist Softwarearchitektur ?

Die Architektur eines Systems bezieht sich darauf, wie die Elemente verdrahtet, in Beziehungen strukturiert und miteinander interagieren. Architekturentscheidungen müssen im Einklang mit der Geschäftsstrategie, den Qualitätsattributen, dem Design, der menschlichen Dynamik und der IT-Umgebung der Organisation getroffen werden. Dies beinhaltet typischerweise hochrangige Projektaufgaben, die durchgeführt werden müssen, bevor Zeit, Energie und Geld in ein Projekt investiert werden.

Mit anderen Worten, die Softwarearchitektur ist die Blaupause, die die Koordination und Verwaltung eines Systems vereinfacht und Kommunikationsregeln festlegt. Es dient als strukturierte Lösung, die sich um die grundlegenden Eigenschaften kümmert, wie zum Beispiel:

• Betriebliche und technische Anforderungen;
• Leistung und Sicherheit des Systems.

Für den Gesamterfolg des Softwareprodukts sind hinsichtlich der Architektur folgende Entscheidungen bzw. Schritte zu treffen:

• Auswahl von Strukturelementen und Schnittstellen.
• Verhalten und Zusammenarbeit zwischen den ausgewählten Elementen.
• Zusammensetzung der Strukturelemente und Wechselwirkungen in einem größeren Teilsystem.
• Bewertung der Abstimmung zwischen der Architektur und den Geschäftszielen.
• Bewertung, ob der architektonische Stil die organisatorische Leistung leitet.

Eine schlechte Softwarearchitektur trägt zu Cruft bei, dem überflüssigen und dysfunktionalen Code, der das Verständnis eines Entwicklers für die Software erschwert. In solchen Szenarien ist es viel schwieriger, Produkte zu modifizieren und neue Funktionen bereitzustellen.

Design von Softwarearchitekturen

Es bezieht sich auf den „Designplan“, der beschreibt, wie die verschiedenen Systemkomponenten zusammenpassen, um das Softwareprodukt funktional und effektiv zu machen. Es ist für folgende Zwecke von Vorteil:

• Aushandeln von Systemanforderungen mit Stakeholdern.
• Um Erwartungen bei Kunden, Marketingteams und Managementexperten festzulegen.
• Um während des Entwicklungsprozesses als Layout oder schematische Darstellung zu fungieren.
• Implementierungsaufgaben zu leiten (detailliertes Design, Codierung, Tests, Integration usw.)

Insbesondere definiert die Softwarearchitektur die grundlegenden Eigenschaften des gesamten Systems; Das Softwaredesign beschreibt jedoch, wie die einzelnen Module oder Komponenten von den Entwicklern erstellt werden sollten.

Bedeutung von Softwarearchitektur und -design

Eine gute Softwarearchitektur ist zuverlässig, benutzerfreundlich und flexibel. Dadurch kann sich die Anwendung mit den Endbenutzern weiterentwickeln, die sich leicht an neue Funktionen anpassen können. Es ist robust und skalierbar, dh es kann eine große Anzahl von Benutzern unterstützen. Außerdem ermöglicht es Entwicklungsteams, Daten bequem zu pflegen und Tests mit der Software durchzuführen.

Die Vorteile übersetzen sich im Allgemeinen in:

• Bessere Kommunikation zwischen Kunden, Benutzern, Management usw.
• Schnelle Entscheidungsfindung, wenn Entwickler im Implementierungsprozess voranschreiten.
• Übertragbarkeit auf andere Softwarelösungen durch durchdachte Anforderungen und meisterhaft ausgeführte Codes.

Design-Tools und Beispiele

Um ein Produkt ohne größere Probleme zu implementieren und auszurollen, müssen Sie sich mit einigen Design-Tools für Softwarearchitekturen auskennen. Ohne die richtigen Utensilien besteht die Gefahr, dass Ihre Software mit Leistungsfehlern konfrontiert wird, die den Entwicklungszyklus später behindern können. Darüber hinaus stellen die richtigen Tools sicher, dass Sie nicht auf Sicherheitsprobleme und andere Risiken stoßen.

Allerdings ist es möglicherweise nicht immer möglich, alles vor dem Einsatz herauszufinden. Ihre Design-Tools sind daher in der Lage, Fehler während der Erstellungsphase zu erkennen und zu korrigieren. Auf diese Weise können Sie die grundlegenden Designblöcke analysieren und die Risiken von Angriffen, potenziellen Bedrohungen, Lücken und Schwachstellen im System bewerten.

Die unbemerkten Fehler in der Softwarearchitektur tauchen früher oder später auf und enden mitunter fatal. Erfahrene Softwarearchitekten und -entwickler wissen, dass der Verfall von Anwendungen dem Geschäftsergebnis und dem Ruf eines Unternehmens schaden kann. Daher ist es am besten, einige Techniken zur Hand zu haben, um mit den Herausforderungen während des gesamten Designprozesses fertig zu werden.

CAST ist ein hervorragendes Beispiel für eine Software-Intelligence-Plattform, die Fehler nicht nur identifizieren, sondern auch beheben kann, sowohl am Anfang als auch im Laufe der Zeit. Seine als Application Intelligence Platform bekannte Strukturanalyse-Engine wertet aus, wie verschiedene Komponenten interagieren, und liefert dann Einblicke durch eine visuelle Darstellung. Dieses Wissen ist immens nützlich für Entwickler und Teammitglieder, die die Entwicklung einer Anwendung besser unterstützen möchten. Die Gestaltungswerkzeuge werden weiter unten näher erläutert.

• Interaktive Erkundung: Es untersucht die AIP-Wissensdatenbank und die während der Analyse gesammelten Informationen, um die Struktur der Anwendung für Endbenutzer grafisch darzustellen.
• Änderungssimulation: Sie nutzt analytische Fähigkeiten, um die Auswirkungen von Änderungen an einem Objekt zu stimulieren.
• Automatisierte Dokumentation: Enthält die HTML-Berichtsfunktion zur Erstellung technischer Dokumentationen zu Softwareprojekten.
• Ausrichtung: Dieses Tool eignet sich am besten zum Hervorheben von Datenbankmodellen und zum Sicherstellen der Übereinstimmung zwischen Datenbank- und Back-End-Schichten.
• Suche: Mit diesen Funktionen können Sie jede Komponente durchsuchen, einschließlich ihrer Position in einer aktuellen grafischen Ansicht, Transaktion usw.
• Ansicht: Es zeigt Ihnen den Quellcode und Details der Anwendungskomponenten.
• Extraktion: Sie können auf High-Level-Softwarearchitekturen zusammen mit den Anwendungstechnologien, Frameworks und Datenbanken zugreifen.

Lernen Sie Softwarekurse online von den besten Universitäten der Welt. Verdienen Sie Executive PG-Programme, Advanced Certificate-Programme oder Master-Programme, um Ihre Karriere zu beschleunigen.

Was machen Softwarearchitekten?

Nachdem wir nun mit den Grundlagen vertraut sind, wollen wir das Design von Softwarearchitekturen in Aktion erklären.

Softwarearchitekten werden von führenden IT-Unternehmen eingestellt, um die Art und Weise zu verändern, wie sie Produkte an ihre Kunden liefern. Von Fortune-500-Unternehmen bis hin zu Technologie-Startups und unabhängigen Beratungsfirmen suchen Unternehmen jeder Größe nach Spezialisten, die nahtlose Softwareerlebnisse für ihre Kunden schaffen können. Lassen Sie uns einen Blick auf einige Standardleistungen werfen:

• Erstellen Sie klare, umfassende und erreichbare funktionale Ziele.
• Entwickeln Sie die funktionale Beschreibung des Systems, einschließlich mindestens zwei Ebenen der Dekomposition.
• Präsentieren Sie ein Konzept für das zu entwickelnde System.
• Erstellen Sie einen Designplan in Form eines Systems mit mindestens zwei Zerlegungsschichten.
• Erstellen Sie eine Vorstellung von den Operatorattributen, dem Timing, der Implementierung und den betrieblichen Aspekten.
• Erstellen Sie ein Dokument oder einen Prozess, um sicherzustellen, dass die funktionale Zerlegung befolgt und die Schnittstellen kontrolliert werden.

Auf dem heutigen Arbeitsmarkt in Indien wird eine große Anzahl von Stellen in der Softwarearchitektur aufgrund des Mangels an Fähigkeiten unter frischen Absolventen der Informatik und Ingenieurwissenschaften nicht besetzt. Aus diesem Grund sind Unternehmen bereit, Fachleuten, die die richtigen Fähigkeiten nachweisen, hohe Gehälter zu zahlen. Laut Payscale beträgt das durchschnittliche Grundgehalt für Softwarearchitekten in Indien satte 21.82.327 ₹.

Um als Software-Architekt zu arbeiten, wird von Ihnen Expertise in verschiedenen Bereichen erwartet. Hier ist ein umfassender Überblick über die Qualifikationsanforderungen:

Designkompetenz

• Know-how verschiedener Methoden und Ansätze, wie z. B. objektorientiertes Design, ereignisgesteuertes Design usw.
• Führungssinn, um die Entwicklungsbemühungen mit funktionsübergreifenden Teams zu koordinieren und die Designintegrität zu wahren.
• Fähigkeit, Designvorschläge und Kompromisse zu überprüfen und zwischen Alternativen zu wählen.

Domain-Know-how

• Vision für die Entwicklung eines Plans für die Softwareentwicklung.
• Einfallsreichtum bei der Unterstützung des erforderlichen Untersuchungsprozesses und der Aufrechterhaltung der Vollständigkeit und Konsistenz der Bemühungen.
• Fähigkeiten zur Koordination der Definition des Domänenmodells des Systems.

Technologie-Expertise

• Kenntnisse der Technologien, die bei der Implementierung des Systems verwendet werden.
• Kritisches Denkvermögen zur Auswahl der richtigen Programmiersprachen, Frameworks, Datenbanken, Plattformen etc.

Methodische Kompetenz

• Beherrschung der Methoden, die während des Software Development Life Cycle (SLDC) übernommen wurden
• Ein Auge für die Auswahl geeigneter Entwicklungsansätze.

Soft Skills und Erfahrung

• Kommunikationsfähigkeiten, um das Vertrauen innerhalb des Teams zu stärken und die technische Arbeit zwischen Mitgliedern mit unterschiedlichem Hintergrund zu erleichtern.
• Spezialisierung auf einen bestimmten Bereich der Softwareentwicklung mit einschlägiger Berufserfahrung.
• Das Fingerspitzengefühl und das Führungstalent, um externe Kräfte zu kontrollieren, um Entwicklungsteams abzulenken und die Arbeitsabläufe zu stören.

Jobs als Softwarearchitekt umfassen also sowohl die technische als auch die gestalterische Seite eines Projekts. Sie können nicht nur das Programmieren üben, sondern auch Ihre Kreativität einsetzen und Ihre Führungsqualitäten verbessern. Arbeitgeber bevorzugen in der Regel Personen mit nachgewiesener Erfahrung in Computersprachen wie Java und PHP. Die Entwicklung dieser Fähigkeiten würde es Ihnen ermöglichen, Ihre Softwareentwicklungsreise mit Zuversicht voranzutreiben.

Lernen Sie Softwarearchitektur und -design

Sie können sich für führende Online-Programme wie den Master of Science in Informatik der Liverpool John Moores University und upGrad anmelden. Der Kurs bietet branchenorientierte Schulungen in Sprachen wie Java und Python und bereitet Sie auf eine Vielzahl von Rollen in der Softwareentwicklung vor. Sie können sich auf aufstrebende Berufsfelder wie Full-Stack-Entwicklung, Blockchain, Big Data, DevOps, Cloud Computing und Cybersicherheit spezialisieren. Der hochmoderne Lehrplan, die Projekte und die Unterstützung durch Mentoren bereiten Sie weiter auf hochbezahlte Jobs vor, darunter:

• Softwareentwickler;
• Full-Stack-Entwickler;
• Blockchain-Entwickler;
• DevOps-Ingenieur;
• Cloud-Architekt;
• Ingenieur für Cybersicherheit;
• Dateningenieur.

Ein gutes Verständnis für konzeptionelle und praktische Aspekte des Softwarearchitekturdesigns ist für die Wahrnehmung der Aufgaben dieser Positionen erforderlich. Wir hoffen, dass dieser Blog Ihnen geholfen hat, die Grundlagen zu verstehen und Sie dabei unterstützt hat, die nächsten Schritte in Ihrem Berufsleben zu gehen!