Rasanter Technologiewandel – .NET Core mit Angular

Die Technologien ändern schneller und die Vielfalt nimmt zu. Muss man immer auf dem neusten Stand sein? Am Beispiel der Microsoft .NET Core Technologie im Zusammenspiel mit Angular werden konkrete Antworten für eine Webanwendung aufgezeigt.

Webanwendung Heute

Eine mögliche Architektur auf dem neusten Stand der Technik sieht wie folgt aus:

Benutzeroberfläche mit Angular 4
Geschäftslogik, Datenhaltung mit .NET Core 2
Einsatz eines Frameworks für den Datenbank-Zugriff, z.B. Dapper
Test der Schnittstellen zwischen Angular und .NET Core mit Postman
Vollständige Entkopplung zwischen Benutzeroberfläche und Logik

.NET Core ist open source und Plattform unabhängig (läuft z.B. auf Windows, Linux und Mac). Angular ist die am weitesten verbreitete Technologie für Benutzeroberflächen von Webanwendungen.

Der Lauf der Zeit

Vor 4-5 Jahren sah die Vorgänger-Architektur so aus:

Benutzeroberfläche mit Razor Views (Einsatz eines JavaScript-Frameworks wie jQuery)
Geschäftslogik, Datenhaltung mit ASP.NET MVC (Model View Control) 5
Einsatz eines Frameworks für den Datenbank-Zugriff, z.B. Dapper
Vollständige Entkopplung zwischen Benutzeroberfläche und Logik

Im Jahr 2013/2014 gab es Angular 1 bereits, steckte noch in den Kinderschuhen. Ab 2015 war AngularJS verfügbar. D.h. vor 4-5 Jahren war Angular im Zusammenspiel mit ASP.NET MVC kein Thema.

Muss es immer das (Aller)Neuste sein?

Diese Frage hängt von der Konstellation ab:

1) Entwicklung einer neuen Anwendung

Hier lohnt sich der Einsatz der neusten Technologien. Damit wird die Zeit bis zum nächsten Wechsel maximal verzögert. Zu beachten sind folgende Punkte:

Technologie / eingesetzte Version muss stabil sein
Es müssen auf Fremdprodukte vorhanden sein. Konkretes Beispiel: NHibernate war Anfang 2018 nicht für .NET Core 2 verfügbar.
Neben der Entwicklung muss auch das Hosting angeschaut werden. .NET Core ist viel komplizierter als ASP.NET MVC

2) Weiterentwicklung einer bestehenden Anwendung

Meist werden noch andere Fremdprodukte / Bibliotheken eingesetzt. Solange der Support für diese Produkte und Technologien gewährleistet ist, muss nicht auf die neuste Technologie gewechselt werden. Dies ist meist für einige Jahre gewährleistet. Ausser es gibt neue Funktionen, die von der Anwendung gebraucht werden.

Technologie Wechsel

In unserem Beispiel betrifft der Wechsel zwei Technologien:

1) Razor Views -> Angular

Es sind komplett verschiedene Technologien. Der bestehende Code kann nicht verwendete werden. Die Benutzeroberfläche muss neu entwickelt werden. Das bedeutet meistens viel Aufwand.

2) ASP.NET MVC -> .NET Core

Das Grundkonzept der Controller (Ablauflogik) kann übernommen werden. Der Startup-Code und die Konfiguration sind verschieden. Ein Teil des bestehenden Codes kann verwendet werden.

Im Normalfall ist der Controller-Teil eher klein. Darum ist es nicht so wichtig, wie viel davon wiederverwendet werden kann.

Wichtig ist, dass die Geschäftslogik nicht im Controller integriert ist.

Fazit

Wird eine Anwendung neu entwickelt, lohnt sich der Einsatz der neusten Technologien. Es sollen stabile Versionen eingesetzt werden. Weiter muss geprüft werden, ob es die nötigen Fremdprodukte zu dieser Technologie gibt.
Bei einer bestehenden Anwendung gibt es keinen zeitlichen Druck, die neusten Technologien einzusetzen.
Bei einem Technologiewechsel muss meist die Benutzeroberfläche neu entwickelt werden. Das ist mit viel Aufwand verbunden.
Die Geschäftslogik MUSS technologie-neutral sein. In unserem Fall: Programmierung in C# ohne Verweise / Referenzen auf Angular oder spezifische .NET Core Bibliotheken. Auf diese Weise kann die Geschäftslogik mit jeder Technologie eingesetzt werden, auch für ein App.

Links

Architektur – DIE Erfolgsbasis

Software Architektur ist von zentraler Bedeutung und kann einfach erklärt werden. Ein Vergleich mit der Überbauung einer Siedlung ermöglicht Parallelen zur Software Architektur. Auch als technischer Laie können Sie die richtigen Fragen stellen und verstehen die groben Zusammenhänge.

Ein Blick in die Überbauung einer Siedlung

Als konkretes Beispiel betrachten wir die Überbauung einer neuen Siedlung mit Einfamilienhäusern (EFH) auf der grünen Wiese. Der Käufer kann zwischen 3 Varianten wählen:

5 Zimmer EFH mit Flachdach, ohne Garage
5 Zimmer EFH mit Giebeldach und Garage
5 Zimmer EFH mit Giebeldach, Garage und Solaranlage für die Stromerzeugung

Als Architekt stellt sich die Frage, ob diese 3 Varianten fix geplant werden oder ob ein Modulbaukasten besser wäre:

Auswahl Anzahl Zimmer (5 oder 6.5)
Mit / ohne Garage
Flachdach oder Giebeldach
Mit / ohne Solaranlage

Vergleich der beiden Varianten:

3 fixe Varianten	Modulbaukasten
Einfacher	komplexer
Schneller realisiert (falls keine Zusatzwünsche)	Mehr Aufwand zu Beginn (= teurer)
Nicht flexibel: Neue Anforderungen führen zu neuen Varianten	Einfacher erweiterbar, z.B. Anzahl Nasszellen wählbar Mehr Varianten
Gefahr von zu vielen Varianten im Laufe der Zeit	Gefahr von zu vielen (kleinen) Modulen, die Übersicht geht verloren

Der Architekt muss entscheiden, welche Flexibilität nötig ist resp. welche Rahmenbedingungen gegeben sind:

Soll der Kunde kaufen, was vordefiniert ist (Auswahl aus genau 3 Varianten)
Wie viele EFH sollen insgesamt gebaut resp. verkauft werden
Wann muss das erste EFH verkauft sein, wie lange darf es max. dauern, bis alle EFH verkauft sind
Wie viel darf ein EFH kosten: Ein Konkurrenzvergleich liefert wichtige Informationen

Die Zukunft kann niemand voraussagen. Die Wahl der richtigen / besseren Variante ist immer verbunden mit einer subjektiven Einschätzung der Zukunft.

Von den Bauwerken zur Software Architektur

Als Vergleich wird die Entwicklung einer Buchhaltungs-Software herangezogen. Die Siedlung entspricht der Buchhaltungs-Software, das EFH einem Kunden (privat oder geschäftlich).

Es gibt wieder 3 Varianten:

Light: Einfache Buchhaltung, nicht mandantenfähig, ohne MWSt, keine Schnittstellen zu anderen Systemen
Simple: Doppelte Buchhaltung, mandantenfähig, mit MWSt, keine Schnittstellen zu anderen Systemen
Advanced: Doppelte Buchhaltung, mandantenfähig, mit MWSt, Schnittstellen zu anderen Systemen

Als Modulbaukasten gibt es folgende Konfigurationsmöglichkeiten:

Einfache oder doppelte Buchhaltung
Mit / ohne MWSt
Mandantenfähig
Schnittstellen (z.B. Export von Buchungen im csv-Format)

Marketing / Verkauf müssen folgende Fragen beantworten:

Wie lange darf es max. dauern, bis eine erste Variante verkauft werden kann und wie hoch dürfen die Entwicklungskosten dafür sein
Welche Variante ist es: Light oder Simple? Die komplizierteste Variante wird selten als Erste umgesetzt.
Wann müssen die anderen Varianten bereit sein und wie hoch dürfen die Entwicklungskosten dafür sein
Sind weitere Varianten denkbar: Doppelte Buchhaltung, nicht mandantenfähig, ohne MWSt

Danach muss die Technik entscheiden, ob die fixen Varianten oder der Modulbaukasten umgesetzt werden.

Wechsel der Architektur

Ein Wechsel der Architektur ist kostspielig. Die Architektur der Software widerspiegelt sich in der Grundstruktur der Anwendung:

Eingesetzte Tools und Technologien
Struktur der Kernfunktionalitäten (Module, Ablauf, Daten)
Definition der Schnittstellen

Bei einem Wechsel müssen nicht alle Punkte betroffen sein. Jeder einzelne Punkt für sich alleine betrachtet kann mit Aufwand verbunden sein.

Technisch ist ein Wechsel machbar. Je später der Wechsel erfolgt desto teurer wird es. Sind z.B. schon Lizenzen für das Buchhaltungsprogramm verkauft worden, muss der technische Support sichergestellt werden. Diese Kunden sind nicht bereit, für eine neue Version, die keine neuen Funktionen beinhaltet, Geld zu bezahlen. Eine Migration dieser Kunden auf die neue Architektur kostet auf jeden Fall Zeit (und somit auch Geld).

Ein paar Tipps

Im Zweifelsfall einfach als kompliziert: Eine einfache Architektur ist übersichtlicher und leichter verständlich.
Nicht zu sehr in die Zukunft schauen: Es ist besser, nicht alle Eventualitäten von Anfang an zu berücksichtigen. Meist kommt es anders als zu Beginn gedacht. Was nicht von Anfang an gebraucht wird aber schon realisiert ist, kostet mehr und macht die Architektur komplizierter.
Sind die Module beim Modulbaukasten zu klein, besteht die Gefahr, dass die Architektur zu kompliziert ist. Jedes Modul hat Schnittstellen und kommuniziert mit den anderen Modulen. Je mehr Module es gibt, desto komplexer wird es. Vor lauter Bäumen sehen Sie den Wald nicht mehr. In diesem Fall können mehrere Module zu einem einzigen zusammengefasst werden.

Fazit

Parallelen zum Bauwesen erlauben, die Grundzüge einer Software Architektur besser zu verstehen und die richtigen Fragen als Laie zu stellen.
Es ist besser, mit einer (zu) einfachen Architektur zu starten und diese zu verfeinern als mit einer (zu) komplizierten.
Ein Wechsel der Architektur ist immer mit (hohen) Kosten verbunden und sollte vermieden werden.

Effiziente Software Begutachtung im Detail

Die 3 Kernbereiche Architektur, Schnittstellen und Fremdprodukte werden detaillierter untersucht. Als Grundlage dient der Überblick.

Dieser Teil ist Technik lastig und setzt Programmierkenntnisse voraus.

Geschäftslogik

Die Geschäftslogik muss in sich gekapselt sein. Dies bedeutet, dass sie nicht weiss, wie die Daten gespeichert werden. Sie weiss nur, dass es eine interne Schnittstelle zur Speicherung gibt. Wie die konkrete Umsetzung aussieht (File, Datenbank), darf die Geschäftslogik nicht wissen. Somit kann auf einfache Weise eine Oracle-Datenbank durch eine mySQL-Datenbank ersetzt werden.

Die Geschäftslogik darf auch nicht wissen, ob sie von einer Webanwendung oder einer Mobile App verwendet wird. Oder ob es beides miteinander gibt. Ist diese Trennung garantiert, kann die Benutzeroberfläche ausgetauscht oder es können neue Benutzeroberflächen hinzugefügt werden.

Diese Abhängigkeiten können einfach geprüft werden: Gibt es einen technischen Verweis (Import) zur Datenhaltung oder Benutzeroberfläche? Falls ja, gibt es ein Problem.

Datenhaltung

Die Datenhaltung kümmert sich nur um das Speichern, Suchen und Lesen von Daten. Je nach Anwendung können folgende Punkte wichtig sein:

Schnelle Suche von Daten in grossen Tabellen oder in mehreren Tabellen (sog. Joins)
Schnelle Speicherung von mehreren tausend Datensätzen auf einmal (sog. Bulk Insert)

Es ist möglich, dass die Geschäftslogik (teilweise) in der Datenbank in Form von Stored Procedures vorhanden ist. Aus Sicht der Wiederverwendbarkeit und des einfacheren Verständnisses bevorzugt der Autor eine Lösung im Programmcode (Java, C#).

Benutzeroberfläche

Jede Art der Benutzeroberfläche hat ihre Eigenheiten. Gemeinsam ist, dass es für jede Art Fremdprodukte gibt, welche die Entwicklungszeit verkürzen und die Qualität steigern. Wenn es sich nicht um eine ganz einfache Benutzeroberfläche handelt, sollte ein Fremdprodukt eingesetzt werden. Sonst wird das Rad nochmals erfunden.

Je nach eingesetztem Fremdprodukt drängt sich eine gewisse technische Struktur auf. Es ist wichtig, diese Struktur festzulegen und einzuhalten. Bei einer Webanwendung mit Angular ist eine Unterteilung in Module, Komponenten, Modelle und Services zwingend. Sonst ist der Code schwer verständlich und kaum erweiterbar.

Schnittstellen

Folgende Punkte sind zu beachten:

Versionierung: Im Lauf der Zeit gibt es Erweiterungen der Schnittstelle. Jede Erweiterung kann zu Inkompatibilitäten bei den Benutzern (meist andere Programme) führen. Ändert die Datenstruktur, weil es z.B. zusätzliche Daten gibt oder bestehende Daten wegfallen, hat das Auswirkungen bei den Benutzern. Deshalb ist eine Versionierung der Schnittstelle wichtig: Mehrere Versionen werden gleichzeitig unterstützt. So entscheiden die Benutzer selber, wann sie die neue Version verwenden. Ohne Versionierung müssen alle Benutzer gleichzeitig wechseln.
Robustheit / Fehlertoleranz: Beim Bezug von Daten muss damit gerechnet werden, dass der Inhalt stark variieren kann. Manchmal gibt es Fehler und es werden nicht alle Daten geliefert. Wichtig ist, dass versucht wird, möglichst alle Daten heraus zu bekommen. Fehler sollen möglichst genau dem Benutzer gemeldet und in ein Logfile geschrieben werden.
Kapselung: Bei Problemen mit der Schnittstelle darf nicht die gesamte Anwendung betroffen sein (und nicht mehr funktionieren). Die Datenstruktur der Schnittstelle darf z.B. in der Geschäftslogik nicht bekannt sein. Sonst führen Anpassungen in der Datenstruktur auch zu Anpassungen in der Geschäftslogik. Daten und Methoden der Schnittstelle müssen gekapselt sein.

Komplexe Fremdprodukte

Die einfachen Fremdprodukte werden nicht analysiert, weil diese zu wenig wichtig sind.

Wird ein Fremdprodukt an vielen Stellen in der Anwendung eingesetzt, macht eine Kapselung Sinn. Das kann z.B. ein eigenes Modul fürs Lesen und Erstellen von Excel-Files sein. Innerhalb dieses Moduls wird das Fremdprodukt eingesetzt. Anpassungen (z.B. neue Version) beschränken sich nur auf das eine Modul. Das Fremdprodukt kann auf diese Weise einfacher ausgewechselt werden.

Zusammenfassung

Je nach Komplexität der Anwendung dauert die detaillierte Analyse 1-3 Wochen. Das Resultat sind konkrete Aussagen, was gut ist und was verbessert werden soll. Die Verbesserungsvorschläge beinhalten eine grobe Aufwandschätzung. Das ist für die Planung und das weitere Vorgehen wichtig.

Effiziente Software Begutachtung im Überblick

Haben Sie Ärger mit ihrem Software-Lieferanten oder möchten eine Aussage bezüglich Qualität ihrer Software? Mit ein paar Tagen Aufwand und der Pareto-Regel resultiert eine aussagekräftige Begutachtung. So wird’s gemacht.

Die 3 wichtigsten Bereiche sind:

Architektur

Die Architektur resp. Struktur der Software ist von zentraler Bedeutung. Die meisten Anwendungen haben eine Benutzeroberfläche, bilden Firmenprozesse ab und speichern Daten. Dies ist eine sog. 3-Schichten-Architektur:

Benutzeroberfläche: Führt den Benutzer zielgerichtet zum gewünschten Ergebnis (Webanwendung, Desktop-Anwendung und/oder mobile Anwendung)
Geschäftslogik: Bildet die Firmenprozesse ab. Das Firmen-Wissen steckt in dieser Schicht. Dies ist der wichtigste Teil und muss wieder verwendbar sein.
Datenhaltung: Die Daten werden persistent gespeichert (Filesystem, Datenbank).

Die Struktur gibt einen ersten Hinweis auf die Granularität: Ist die Anwendung unterteilt in (zu) viele Unterprojekte oder gibt es ein riesiges Projekt, das alles beinhaltet.

Schnittstellen

Braucht die Anwendung Informationen von fremden Systemen oder liefert sie Informationen an fremde Systeme? Schnittstellen sind heikel. Es ist wichtig, dass diese gekapselt sind, damit Änderungen nicht die gesamte Anwendung betreffen. Und die Software muss robust resp. fehlertolerant sein.

Fremdprodukte

Um das Rad nicht neu zu erfinden, werden Fremdprodukte eingesetzt. Die Anzahl eingesetzter Fremdprodukte gibt einen Anhaltspunkt bez. Komplexität der Anwendung. Dabei unterscheide ich 2 Arten:

Komplexe Produkte wie z.B. eine Bibliothek zur Erstellung der Benutzeroberfläche oder zur Erstellung von Excel-Files ohne die Installation von Office.
Einfache Produkte wie z.B. ein Mapper (kopiert Daten von einem Objekt ins andere, hat keine Logik).

Für beide Arten gilt: Im Lauf der Zeit wird es neuere Versionen geben. Irgendwann muss auf eine neuere Version gewechselt werden. Dabei kann es passieren, dass die neue Version nicht mehr kompatibel ist und es zu einem ungeplanten Mehraufwand kommt. Oder ein Fremdprodukt wird abgekündigt und ein Ersatz muss gesucht werden.

Zusammenfassung

Je nach Grösse und Komplexität der Anwendung ist die grobe Analyse obiger Punkte in 1-3 Tagen gemacht. Das Resultat ist eine Liste mit Punkten zur detaillierten Abklärung.

Die technischen Details sind hier.

Excel-Anwendungen im Unternehmen – Gefahr oder Segen?

Excel bietet mehr als Tabellenkalkulationen: Charts, komplexe Berechnungen oder umfangreiche Formulare sind nur einige Beispiele. Excel ist weit verbreitet und der Quasi-Standard. Es braucht wenig Zeit, um eine Excel-Anwendung zu erstellen.

Neben Excel gibt es die Möglichkeit, massgeschneiderte, firmenspezifische Anwendungen zu entwickeln. Eine solche Anwendung bietet bei gewissen Einsatzgebieten Vorteile. Die Vor- und Nachteile der Ansätze werden gegenübergestellt. Eine Checkliste hilft, die richtige Wahl zu treffen.

Checkliste

Die Features beziehen sich auf typische Anwendungen in KMU’s. Die Checkliste ermöglicht eine erste Einschätzung, ob eine Excel-, Desktop oder Webanwendung Sinn macht.

Feature

Excel

Desktop

Webanwendung

Benutzer-führung / Usability

Möglich
kann sehr aufwendig sein

Ja
Wizzard: Benutzer füllt Daten in vordefinierter Reihenfolge aus
Navigation: Hilft für Überblick

Validierung Eingabedaten

Möglich

kann sehr aufwendig sein

Z.B. mit Tooltips, Fehler-meldungen

Benutzer muss jederzeit Zugriff haben

Kaum möglich

Zugriff von privat meist unmöglich

Zugriff von mobilen Geräten meist nicht möglich

Kaum möglich

Zugriff von privat meist unmöglich

Zugriff von mobilen Geräten gar nicht möglich

Zugriff von privat OK

Zugriff von mobilen Geräten OK

Mehrsprachig

Kaum möglich

Keine Unterstützung

Wird von allen gängigen Programmier-sprachen unterstützt

Daten von Schnittstellen (extern) holen

Kaum möglich

Muss programmiert werden

Nachvollzieh-barkeit: Wer hat wann welche Eingaben gemacht

Kaum möglich

Muss programmiert werden

Integration in Office-Anwendungen

Optimal

Möglich

Muss programmiert werden

Möglich

Muss programmiert werden

Schutz von Firmen-Wissen

Gering

Wer das Excel hat, kennt die Logik

Hoch

Quellcode ist für Aussenstehende nicht verfügbar

Hoch

Quellcode ist für Aussenstehende nicht verfügbar

Modularität: Gleiche Funktionalität nur 1x vorhanden

Schwierig

Meist sind die einzelnen Excel-Files isoliert

Möglich

Muss vom Entwickler umgesetzt werden

Möglich

Muss vom Entwickler umgesetzt werden

Immer die neuste Version der Anwendung verwenden

Nicht garantiert

Es zirkulieren alte Excel-Sheets

Garantiert.

Benutzer muss Update machen.

Garantiert

Passiert automatisch

Kompatibilität

Aufwand gering

Aufwand für verschiedene Excel-Versionen

Aufwand gering

Aufwand für verschiedene Betriebssysteme

Aufwand mittel

Aufwand für verschiedene Browser

Aufwand für erstmalige Entwicklung

Gering

Schnelle Fortschritte

Je umfang-reicher desto schwieriger

Mittel

Es braucht Abklärungen bez. Architektur / Struktur

Eher hoch

Es braucht Abklärungen bez. Architektur / Struktur

Hosting

Aufwand für Weiterent-wicklung

Mittel

Ab einer gewissen Grösse / Komplexität unübersichtlich

Gering

Voraussetzung: Struktur passt

Gering

Voraussetzung: Struktur passt

Begriffserklärung für diesen Blog

Firmenspezifische Anwendung

Eine Anwendung ist ein Computerprogramm. Eine firmenspezifische Anwendung liefert auf spezifische Anwendungsfälle der Firma eine massgeschneiderte Lösung.

Mit welcher Technologie (Excel, Desktop, Webanwendung) die firmenspezifische Anwendung umgesetzt wird, spielt aus Sicht der Anwender keine Rolle.

Excel-Anwendung

Eine Excel-Anwendung besteht aus einem Excel-File (.xlsx oder .xls). Häufig braucht es Makros, welche mit VBA (Visual Basic for Applications) programmiert werden. Damit die Excel-Anwendung verwendet werden kann, muss Excel auf dem Gerät installiert sein.

Desktop Anwendung

Eine Desktopanwendung wird auf einem bestimmten Gerät (PC, Laptop) installiert. Eine Windows-Anwendung wird typischerweise als Desktopanwendung (exe-File) geliefert und muss vom Benutzer installiert werden.

Webanwendung

Eine Webanwendung braucht keine Installation. Es braucht lediglich einen Browser. Auf Webanwendungen kann auch von mobilen Geräten zugegriffen werden.

Zusammenfassung

Die Checkliste gibt eine erste Einschätzung. Fällt diese klar zugunsten einer Anwendungsart aus, sind keine weiteren Abklärungen nötig. Bei Unsicherheit kann es Sinn machen, zuerst die Excel-Anwendung (als Prototyp) zu erstellen. Zu einem späteren Zeitpunkt kann diese durch eine Desktop- oder Webanwendung ersetzt werden.

Ärger mit ihren Software-Lieferanten?

Ein neues Projekt kommt nicht vom Fleck. Kleine Anpassungen sind zu teuer. Zum wiederholten Mal wird zu spät geliefert. Zu viele Beteiligte mit unklaren Kompetenzen. Kommt Ihnen das bekannt vor? Ein paar Tipps zur Abhilfe bei Ärger mit Software-Lieferanten.

Neue Projekte

Kommt ein neues Projekt nicht vom Fleck, gibt es verschiedene Gründe:

Die Anforderungen sind nicht klar, unvollständig oder erst teilweise bekannt.
Offeriert wird ein Ferrari, auch wenn ein VW Golf reicht.
Zu komplizierter Prozessablauf mit zu vielen Diskussionsschlaufen.
Zu hohe Kosten.
Zu starker Fokus auf künftige Erweiterungen.

Beim 1. Punkt ist der Software-Lieferant in der Pflicht: Er muss nachfragen, damit er eine Anforderungsspezifikation sowie einen Mockup / Prototyp als Diskussionsgrundlage.

Jeder Software-Lieferant versucht, so effizient wie möglich zu sein. Werden verschiedene Anwendungen entwickelt, die eine gemeinsame Funktionalität haben, ist es sinnvoll, eine sog. Plattform zu entwickeln. Eine neue Anwendung ‚bekommt‘ automatisch die gesamte Funktionalität der Plattform. Auf diese Weise können neue Anwendungen schneller entwickelt werden.

Die Gefahr vom Ferrari entsteht, wenn der Lieferant auf einer solchen Plattform aufbaut oder aufbauen muss. Wenn der Kunde nur einen Bruchteil der gesamten Funktionalität benötigt, bezahlt er dennoch den vollen Preis. Beim Einsatz einer proprietären Plattform ist es für den Kunden praktisch unmöglich, den Quellcode zu übernehmen und die Anwendung bei einem anderen Lieferanten weiter zu entwickeln. Ein späterer Wechsel des Lieferanten heisst, die Anwendung von Grund auf neu zu entwickeln.

Die Projektverantwortlichen des Lieferanten koordinieren die Software-Entwicklung. Sie müssen Einiges von IT resp. Software-Entwicklung verstehen. Sonst entsteht ein grosser Informationsverlust. Es ist wie beim Telefonspiel: Der Input beim ersten Glied (Projektleiter Kunde unterscheidet sich stark zum Output des letzten Glieds (Entwickler Lieferant). Jedes Glied, das weggelassen werden kann, reduziert den Informationsverlust.

Zu hohe Kosten entstehen, wenn ein Ferrari anstelle eines VW Golf geliefert wird. Oder die Entwickler etwas Falsches entwickeln, weil der Output beim letzten Glied falsch war. Hier hilft ein Hinterfragen der eingesetzten Produkte / Frameworks beim Lieferanten.

Sinnvoll ist es, künftige Erweiterungen von Anfang an in der Architektur zu berücksichtigen. Zu viel Gewicht sollte dennoch nicht beigemessen werden. Bei einem neuen Projekt ist es oft schwierig, mögliche Erweiterungen zu kennen.

Bestehende Projekte

Bei Ärger in einem bestehenden Projekt respektive einer existierenden Anwendung ist das primäre Ziel, mit dem Lieferanten einen Weg zu finden, um die Probleme zu lösen. Das ist am Einfachsten und Effizientesten. Ein Wechsel ist immer mit zusätzlichen Kosten und Zeitverlust verbunden und erst der letzte Ausweg.

Häufigste Probleme sind:

Offerierte Kosten für die Weiterentwicklung sind zu hoch.
Lieferverzug oder zu lange Lieferzeit.

Versteht der Kunde wenig von IT, lohnt sich der Einbezug eines Spezialisten in den Bereichen Architektur und Entwicklung. So können beim Lieferanten die richtigen Fragen gestellt werden. Es ist ein Gespräch auf Augenhöhe. Der Lieferant merkt, dass seine Aussagen und Offerten kritisch hinterfragt werden. Es ist vergleichbar mit dem Einholen einer ärztlichen Zweitmeinung.

Der Quellcode gehört dem Kunde. Ein Code-Review seitens Kunde hat folgende Vorteile:

Der Lieferant weiss, dass er keine überhöhten Aufwände offerieren kann.
Der Kunde hat einen Überblick über die Architektur und die Qualität der Software. Bei grösseren Mängeln ist ein Refactoring (Überarbeitung der Software bei gleicher Funktionalität) sinnvoll, besonders bei einem langfristigen Projekt.
Schwachstellen können behoben werden und künftige Lieferungen sind schneller und günstiger.

Um die Kosten für den Review so gering wie möglich zu halten, reicht meist eine grobe Übersicht.

Zusammenfassung

Sie haben folgende Möglichkeiten, Termine und Kosten ihres Software-Lieferanten in den Griff zu bekommen:

Klare Definition der Anforderungen, damit der Lieferant weiss, was er machen muss.
So wenig Ansprechpersonen wie möglich, damit die ursprüngliche Information möglichst unverändert bleibt.
Hinterfragen der eingesetzten Produkte / Frameworks, falls ein Lieferantenwechsel geplant ist.
Beizug eines Software-Spezialisten, um die richtigen Fragen zu stellen.
Durchführung eines Code-Reviews, um den Druck auf den Lieferanten zu erhöhen und sich einen Überblick über die Software-Qualität zu beschaffen.

Nachhaltige Verbesserung der Software

Hier erfahren Sie viel über ihre Möglichkeiten zur nachhaltigen Verbesserung der Qualität. Mit einfachen Massnahmen und der Pareto-Regel erzielen Sie einen maximalen Ertrag.

1. Funktionalität

Die Funktionalität wird am besten aus einem Mix von Pflichtenheft, Visualisierung und Use Cases beschrieben, weil damit verschiedene Aspekte berücksichtigt werden.

Folgende Massnahmen bieten sich an:

Vollständigkeit, dazu gehören auch die nicht-funktionalen Anforderungen
Einfache Sprache, keine Fremdwörter, Erklärung der Begriffe
Review intern und mit Kunde: Beginn der Entwicklung erst nach Abnahme der Funktionalität!
Ablage der Informationen, sodass alle Projektmitarbeiter darauf Zugriff haben. Sind externe Mitarbeiter involviert, machen Cloud-Lösungen Sinn, z.B. Confluence.

2. Performanz

Die kritischen Funktionen müssen möglichst früh umgesetzt werden, sodass diese gemäss den definierten Randbedingungen getestet werden können. Dies betrifft nicht nur die Performanz sondern das grundsätzliche Vorgehen bei einer Entwicklung.

Ist die Performanz ein kritischer Faktor und wird erst am Schluss gemessen, kann es böse Überraschungen geben. Im schlechtesten Fall muss die Architektur angepasst werden, was mit hohen Kosten und Terminverzug verbunden ist.

3. Benutzerfreundlichkeit

Jede Anwendung muss ein Logfile haben. Darin protokolliert die Anwendung beispielsweise, auf welche Buttons der Benutzer klickt. Damit kann ein Profil erstellt werden, wo sich der Benutzer wie lange aufgehalten hat und wo nicht.

Die Zielgruppe muss möglichst früh beim Testen involviert werden. Achtung: Die Anwendung muss stabil funktionieren, sonst ärgern sich die die Benutzer.

4. Zuverlässigkeit

Ein zentraler Punkt für die Zuverlässigkeit ist das Testen der Anwendung. Dazu braucht es:

Ein Testkonzept, welches die Grundzüge und Ideen beschreibt. Software können Sie nie zu 100% testen.
Testfälle, um mit möglichst wenig Aufwand eine möglichst grosse Abdeckung zu erzielen.

Das Testkonzept und die Testfälle müssen vor Beginn der Umsetzung definiert werden. Sonst kann es passieren, dass Testfälle definiert werden, die nicht getestet werden können. Das kann unter Umständen verheerend sein.

5. Wartbarkeit

In seltenen Fällen ist eine Anwendung von Anfang an wiederverwendbar und modular. Meist besteht Zeitdruck und der Fokus liegt auf der Funktionalität. Das ist normal. Aus diesem Grund muss Zeit fürs Refactoring eingeplant werden: Der Code wird später so modularisiert, dass die bestehende Funktionalität nicht ändert.

6. Zusammenfassung

Mit diesen einfachen und kostengünstigen Massnahmen wird die Qualität erheblich gesteigert:

Vollständigkeit und Review der Anforderungen
Kritische Funktionen möglichst früh umsetzen und testen
Benutzer der Zielgruppe müssen möglichst früh mit der Anwendung arbeiten / testen
Testkonzept und Testfälle vor Beginn der Umsetzung definieren
Regelmässig Zeit fürs Refactoring planen

Qualität ja – genau so viel, wie nötig!

Qualität in der Software Entwicklung ist wichtig und kann gemessen werden. Verschiedene Faktoren beeinflussen die Qualität. Je nach Anwendung ist nicht jeder Faktor gleich wichtig. Eine Online-Banking Anwendung hat andere Qualitätsfaktoren als eine Vereinsbuchhaltung. Bei allen Anwendungen gibt es bezüglich Qualität eine Gemeinsamkeit: Nur so viel Qualität wie nötig!

In Anlehnung an ISO 25010 gibt es 8 Merkmale:

Funktionalität: Sind alle Funktionen vorhanden und korrekt umgesetzt.
Performanz: Sind die Antwortzeiten genügend schnell und ist der Ressourcenverbrauch OK.
Kompatibilität: Auf welchen Betriebssystemen, Browsern muss es funktionieren.
Benutzerfreundlichkeit: Kann der Benutzer die nötigen Aufgaben in nützlicher Frist lösen.
Zuverlässigkeit: Wie fehlertolerant ist die Anwendung, gibt es Abstürze.
Sicherheit
Wartbarkeit: Wie einfach können neue Funktionen umgesetzt werden.
Portierbarkeit

Der Fokus liegt in diesem Blog bei kleineren Anwendungen. Da sind Funktionalität, Performanz, Benutzerfreundlichkeit, Zuverlässigkeit und Wartbarkeit am Wichtigsten. Die Merkmale müssen als Ganzes beurteilt werden, da sie sich gegenseitig beeinflussen können.

In einem ersten Schritt wird beschrieben, wie die Qualität dieser fünf Merkmale gemessen werden kann. In einem zweiten Schritt geht es darum, die Qualität als Ganzes zu verbessern.

Qualitätsmessung

Die Qualität kann nicht immer absolut gemessen werden. Darum macht es Sinn, sog. Qualitätsfaktoren zu definieren und diese zu bewerten oder zu messen.

1. Funktionalität

Damit die Funktionalität gemessen werden kann, muss diese beschrieben sein. Dazu gibt es verschiedene Möglichkeiten:

Pflichtenheft mit funktionalen und nicht-funktionalen Anforderungen
Prototyp / Mockup (Visualisierung)
Anwendungsfälle (Use Cases)

Je detaillierter die Beschreibung, desto einfacher ist die Messung resp. Überprüfung. Eine Kombination dieser Möglichkeiten ist sinnvoll.

2. Performanz

Typischerweise werden die Antwortzeiten verschiedener Funktionen definiert. Wichtig sind die Randbedingungen: Wie viele Benutzer führen die Funktion gleichzeitig aus, wie gross ist die Datenmenge etc.

Beispiel: Das Lesen aller Hotel-Reservationen eines einzelnen Tages muss < 0.5 sec dauern.

Randbedingungen: 5 Benutzer gleichzeitig, die Datenmenge besteht aus 2000 Hotel-Reservationen.

Die Datenmenge kann einen erheblichen Einfluss auf die Antwortzeit haben. Sind nur 10 Hotel-Reservationen vorhanden, ist die Antwortzeit kürzer als bei 2000.

3. Benutzerfreundlichkeit

Es gibt viele Möglichkeiten, die Benutzerfreundlichkeit (Usability) zu messen. Diese sind teilweise aufwändig und teuer.

Der Benutzer wird beobachtet, entweder im Labor oder in der richtigen Arbeitsumgebung. Beim Eye-Tracking wird geschaut, welchen Bereichen der Benutzeroberfläche am meisten Beachtung geschenkt wird.
Inspektion durch Experten, Überprüfung auf Normkonformität und allgemein anerkannte Richtlinien und Standards.
Fragebogen an Benutzer abgeben.
Mündliche Befragung (Interview).
Der Benutzer denkt bei der Durchführung laut und äussert so seine Gedanken und Gefühle.
Auswertung der Logfiles, z.B. Verweildauer, Navigationswege.

Daraus lassen sich sogenannte Metriken ableiten:

Effektivität: Anteil erfüllter Aufgaben x Erfüllungsgrad der Aufgaben
Effizienz: Effektivität / Aufgewendete Zeit
Benutzerzufriedenheit: Subjektive Eindrücke der Benutzer, statistisch ausgewertet
Anzahl Hotlineanrufe, Tickets

4. Zuverlässigkeit

Verfügbarkeit, Fehlertoleranz und Wiederherstellbarkeit bilden als Ganzes die Zuverlässigkeit.

Die Verfügbarkeit kann einfach gemessen werden: Gesamtzeit – Ausfallzeit / Gesamtzeit.

Bei einfacheren Anwendungen entspricht die Fehlertoleranz der Robustheit der Benutzeroberfläche und/oder der Schnittstellen:

Ungültige / fehlende Eingaben bei Benutzeroberflächen dürfen zu keinem Fehler / Absturz führen.
Ungültige / fehlende Daten, welche über eine Schnittstelle bezogen werden, dürfen zu keinem Fehler / Absturz im nachfolgenden Ablauf führen.

Eine einfache Möglichkeit zur Messung der Fehlertoleranz besteht darin, die möglichen Eingabefehler / Schnittstellenfehler zu spezifizieren und zu testen.

Wiederherstellbarkeit bezeichnet die Fähigkeit, die Bereitstellung zu dem Punkt wiederherzustellen, zu dem ein Ausfall erfolgt ist. Die Fähigkeit zum schnellen Wiederherstellen nach einem Systemausfall erfordert nicht nur die Verfügbarkeit aktueller Sicherungen der Daten. Vielmehr muss auch ein Plan vorhanden sein, um diese Daten auf neuer Hardware wiederherstellen zu können.

Gemessen wird die Zeit, die es braucht, um das System auf der laufenden oder neuen Hardware wiederherstellen zu können.

5. Wartbarkeit

Wiederverwendbarkeit, Modularität, Testbarkeit und Änderbarkeit bilden als Ganzes die Wartbarkeit. Letztendlich geht es darum, wie einfach eine bestehende Anwendung durch neue Funktionen erweitert werden kann. Die einzelnen Teile beeinflussen sich gegenseitig: Eine modulare Anwendung ist mit grosser Wahrscheinlichkeit besser testbar.

Bei Wiederverwendbarkeit geht es hier um Module. Ein Modul bietet eine in sich geschlossene Funktionalität an. Ein Modul kann innerhalb der gleichen Anwendung oder in verschiedenen Anwendungen wiederverwendet werden. In welchen Anwendungen ein Modul eingesetzt wird, kann meist durch Referenzen auf dieses Modul festgestellt und somit gemessen werden.

Modularität ist wie ein Baukasten. Im Idealfall werden aus dem Baukasten die einzelnen Module ausgewählt und miteinander verbunden / verlinkt. Modularität allein zu messen macht wenig Sinn. Stattdessen ist die Modularität Bestandteil der Wiederverwendbarkeit.

Die Testbarkeit wird indirekt gemessen resp. hängt vom Testaufwand ab. Je geringer die Testbarkeit, desto grösser der Testaufwand.

Die Änderbarkeit ist ein Mass dafür, wie schnell, fehlerfrei und einfach eine Änderung gemacht werden kann. Letztendlich wird die Zeit gemessen, welche dafür nötig ist. Ein absoluter Vergleich ist schwierig. Ist der Kunde bereit, die benötigte Zeit zu bezahlen, ist die Änderbarkeit gut. Nach mehreren Änderungen ist ein Trend ersichtlich.

6. Zusammenfassung

Qualität wird wie folgt gemessen:

Funktionalität: Vergleich mit Pflichtenheft, Prototyp, Use Cases
Performanz: Messung von Antwortzeiten bestimmter Funktionen
Benutzerfreundlichkeit: Effizienz, Benutzerzufriedenheit, Hotline Anrufe
Zuverlässigkeit: Ausfallzeit, Wiederherstellungszeit, Spezifikation möglicher Fehler und Test
Wartbarkeit: Testaufwand, Zeit für Änderungen, Anzahl Wiederverwendungen / Modul

Im nächsten Beitrag werden die Möglichkeiten zur Verbesserung der Software Qualität beschrieben.

Weiterführende Links:

Qualitätsmerkmale von Software

Innovative Ideen umsetzen

Sie haben innovative Ideen und sehen grosses Potenzial. Sie wissen nicht, wie Sie diese Ideen erfolgreich umsetzen können? Dieser Beitrag zeigt einen schematischen Ablauf und mögliche Stolpersteine.

Innovative Ideen im Kopf

Die Idee im Kopf muss niedergeschrieben werden. Dadurch findet eine erste Präzisierung statt. Die Idee wird hinterfragt. Mehr als eine Seite (auf Papier) ist nicht nötig. Am besten zeigen Sie die Idee jemandem, der kein Fachspezialist ist. So ist sichergestellt, dass die Beschreibung verständlich ist und die erste Rückmeldung erfolgt.

Zu diesem Zeitpunkt macht eine kritische Beurteilung noch keinen Sinn. Diese muss vor der Umsetzung erfolgen.

Konkretisierung mit Visualisierung

Die Idee allein genügt noch nicht. Es braucht eine Konkretisierung sowie Marktabklärungen. Es ist nebensächlich, ob diese beiden Schritte nacheinander oder miteinander gemacht werden.

Ein Bild sagt mehr als 1000 Worte. Das trifft auch hier zu. Eine Visualisierung der Idee ist verständlicher als Text. Die meisten Software Anwendungen haben eine Benutzeroberfläche. Eine rudimentäre Erstellung der verschiedenen Dialoge inkl. Navigation hilft ungemein, sich ein Bild der Idee machen zu können. Spätestens jetzt wird es zu wertvollen Diskussionen kommen: Wie ist das gemeint? Braucht es das?

Es gibt verschiedene Tools, um sog. Wireframes / Mockups zu erstellen. Wir setzen seit Jahren WireframeSketcher ein: Das Aussehen kann je nach Anwendungstyp (Mobile App, Webanwendung, Desktopanwendung) angepasst werden. Zudem kann die Visualisierung in die Cloud geladen und mit anderen Personen geteilt werden. Kommentare sind auch möglich, sodass eine interaktive Beurteilung möglich wird.

Marktabklärungen

Marktabklärungen sind unumgänglich. Die Umsetzung kostet Geld, es ist eine Investition. Einfache Marktabklärungen sind dank Google möglich:

Gibt es das Produkt bereits
Falls ja, zu welchem Preis und in welchen Ländern
Falls nein, gibt es ähnliche Produkte
Wie gross ist das Marktpotenzial, wieviel davon kann in etwa genutzt werden

Ein grosser Stolperstein ist das Zurechtbiegen der Abklärungen, damit sich die Umsetzung lohnt. Wenn Sie die Umsetzung schon gestartet und Zeit resp. Geld investiert haben, fällt ein späterer Abbruch umso schwerer.

Grundlage für den Entscheid sind vollständige Marktabklärungen. Was heisst vollständig? Die Marktabklärungen sollte nicht nur der Ideenlieferant, sondern mind. eine zusätzliche Person machen, z.B. der Begutachter der Idee. Der Ideenlieferant sucht in Google ganz anders als eine neutrale Person. Oft sind die Stichworte des Ideenlieferanten zu spezifisch, was unabsichtlich zu einer einseitigen Abklärung führt.

Market Research, Google — Market Research

Entscheid, Umsetzung

Fällt der Entscheid zugunsten der Umsetzung aus, geht es los. In einer kleineren Firma gibt es meist folgende Randbedingungen:

Wenig Budget
Wenig Zeit
Verkauf des Produkts so rasch wie möglich

Aus diesen Gründen ist eine agile Vorgehensweise sinnvoll. Sie müssen einen minimalen Funktionsumfang definieren. Danach können Sie das Produkt verkaufen. Vorteilhaft sind Testkunden, denen das Produkt schon vorher geliefert werden kann.

Der Vorteil liegt auf der Hand: Je kleiner der minimale Funktionsumfang ist, desto schneller kann verkauft werden und desto schneller wird ersichtlich, ob das Produkt überhaupt rentiert.

Eine neu entwickelte Anwendung wird zu Beginn ein paar Kinderkrankheiten haben: Erfahrungsgemäss dauert die Entwicklung länger als geplant und der Termindruck ist gross. Darum muss nach der Einführung genügend Zeit für die Fehlerbehebung eingeplant werden. Eine kurze Reaktionszeit ist bei einem neuen Produkt sehr wichtig.

Fazit

Damit innovative Ideen erfolgreich umgesetzt werden können, braucht es:

Eine Konkretisierung der Idee auf max. 1 Blatt Papier
Eine Visualisierung der Idee inkl. Marktabklärungen
Eine kritische Beurteilung
Eine agile Umsetzung: Mit möglichst geringem Aufwand so rasch als möglich verkaufen

Mögliche Stolpersteine:

Keine (kritische) Beurteilung durch eine aussenstehende Person
Unvollständige Marktabklärungen / Zurechtbiegen der Marktabklärungen
Keine Etappierung der Umsetzung: Alles auf einmal
Schlechte Qualität und zu lange Reaktionszeit bei Problemen

Weiterbildung im digitalen Zeitalter

Weiterbildung ist wichtig und nötig. Qualifizierte Mitarbeiter sind unentbehrlich. Die Halbwertszeit des Wissens wird immer kürzer. Obwohl diese Tatsachen bekannt sind, hapert es oft bei der Umsetzung. Stete Weiterbildung im digitalen Zeitalter ist gefragt.

Wir befinden uns im digitalen Zeitalter, Industrie 4.0 ist in aller Munde. Den digitalen Wandel können wir nicht aufhalten, aber wir können ihn mitgestalten. Um längerfristig konkurrenzfähig zu bleiben, ist agieren (mitgestalten) gefragt. Unsere hohen Lohnkosten können wir z.B. durch eine schnellere Lieferung, bessere Qualität oder durch Einmaligkeit (der Erste sein) wettmachen. Damit dies möglich ist, braucht es gut qualifizierte Mitarbeiter auf allen Ebenen.

Weiterbildung kann auf verschiedene Arten erfolgen.

Zeitschriften, Fachartikel

Das ist am günstigsten. Ein regelmässiges Lesen von Zeitschriften hilft, künftige Trends erkennen zu können. Die Erkenntnisse werden im Team diskutiert, um eine möglichst breite Abstützung zu haben. Die Gefahr besteht, das Gelesene zu vergessen ohne es anzuwenden.

Knowhow-Transfer in der Firma

Wenn das Wissen in der Firma besser verteilt ist, erhöht sich die Flexibilität. Eine Firma hat z.B. 3 Entwickler. Der erste ist ein Datenbank Spezialist, der zweite programmiert Benutzeroberflächen und der dritte programmiert Geschäftslogik. Wenn jeder Entwickler nebst seinem Kerngebiet noch ein zweites Gebiet beherrscht, können diese Entwickler effizienter eingesetzt werden.

Das Erarbeiten des nötigen Wissen braucht Zeit und Geld. Ein erprobter Weg ist die Betreuung durch den Spezialisten. Dabei ist es wichtig, von Anfang an konkrete Aufgaben zu lösen. Ein theoretisches Einarbeiten durch das Studium vieler Dokumente ist wenig abwechslungsreich und langweilig.

Zu Beginn wird viel mehr Zeit benötigt, um eine Arbeit zu erledigen. Der Spezialist investiert Zeit in die Betreuung und der Lernende muss sich einarbeiten und sich im neuen Thema zurechtfinden. Mit der Zeit reduziert sich der Betreuungsaufwand merklich. So kann beispielsweise eine Stellvertretung in den Ferien erfolgen. Eine ungleichmässige Auslastung der Mitarbeiter kann so geglättet werden.

Lehrgänge, Studium

Es gibt verschiedene Lehrgänge und Studien an Höheren Fachschulen (HF) und Fachhochschulen (FH). Darauf wird nicht näher eingegangen, da es den Rahmen dieses Beitrages sprengen würde.

On the Job

Training on the job ist heute selbstverständlich. Ein Mitarbeiter kommt früher oder später in eine Situation, wo das eigene Wissen nicht mehr ausreicht. Er muss sich neues Wissen bei einer konkreten Aufgabe aneignen. Google sei Dank.

Wichtig ist, dass eine Kontrolle stattfindet. Die gleiche Aufgabe kann auf verschiedene Arten gelöst werden und meist gibt es (zu) viele Möglichkeiten. Die Vor- und Nachteile müssen bekannt sein. Sonst besteht die Gefahr, dass die Lösung alles andere als optimal ist und die Probleme später auftreten, z.B. bei der Wartbarkeit.

Firmenkurse

Das ist die optimale Möglichkeit, einzelne Mitarbeiter gezielt weiter zu bilden. Diese sollten immer konkrete Projekte / Probleme der Firma behandeln. Dadurch ist der Lerneffekt am grössten, weil der Mitarbeiter etwas Neues lernt und es sogleich anwenden kann. Ob sich ein Firmenkurs (finanziell) lohnt, hängt von der Anzahl Teilnehmer und der Dauer ab. Die direkten Kosten sind meist höher als bei einem externen Kurs, dafür ist der Nutzen umso höher.

Externe Kurse

Externe Kurse gibt es praktisch zu jedem Thema. Die Schwierigkeit liegt darin, den richtigen Kurs mit dem richtigen Schwierigkeitsgrad zu finden. Über- und Unterforderung bringen wenig. Die Umsetzung des Gelernten in der Firma ist meist schwieriger als bei einem Firmenkurs. Dafür gibt es einen Austausch zwischen den Teilnehmern, der nicht zu unterschätzen ist.

Fazit

Wie so oft im Leben gibt es nicht die richtige oder die einzige Art der Weiterbildung. Eine Kombination ist meist sinnvoll. Welche Arten genutzt werden, hängen primär von der Qualifikation / Selbständigkeit der Mitarbeiter und den finanziellen Möglichkeiten der Firma ab. Wichtig ist, dass eine gezielte Weiterbildung erfolgt. Nichts tun und abwarten ist die falsche Strategie.

Weiterführende Links

Weiterbildung Höhere Fachschule Uster

Firmenkurse Hyperformers

Model View Control – für einmal anders

Wem der Begriff Model bekannt ist, hat auch schon eines oder mehrere davon gesehen (View). Doch wie verhält es sich mit dem Controller? Hat das etwas mit Buchhaltung zu tun?

Begriffe

Weit gefehlt: MVC (oder Model View Controller) ist ein Begriff aus der Software-Entwicklung. Es gibt unzählige Erklärungen und Beschreibungen. Die Kernpunkte können wie folgt zusammengefasst werden:

In der Geschäftslogik (oder Businesslogik) einer Anwendung steckt das Know-How. Diese Logik muss wiederverwendbar sein. Sie ist unser Model.
Die nackten Resultate der Geschäftslogik müssen auf verschiedenen Endgeräten dargestellt werden. Das sind unsere Views.
Damit das Model weiss, was es machen muss und die View stets die aktuellen Daten bekommt, braucht es einen Controller. Der Controller ist somit das Bindeglied zwischen Model und View.
Dank dieser Kapselung haben z.B. Änderungen in der View keinen Einfluss aufs Model. Der Testaufwand reduziert sich entsprechend.

Diese Grundlagen reichen bereits, um ein konkretes Beispiel anzuschauen. Die Steuerersparnis beim Einzahlen in die 3. Säule und die Kapitalsteuern bei deren Bezug sind kantonal unterschiedlich.

Aufgaben View

Eingabe aller benötigten Daten: Steuerbares Einkommen und Vermögen, Einzahlung und Kapital 3. Säule, Auswahl Kanton
Buttons für die gewünschten Aktionen: Werte berechnen oder Eingabe löschen
Anzeige der berechneten Daten: Steuerersparnis und Kapitalsteuern

Aufgaben Controller

Erkennen der Aktionen, z.B. Werte berechnen
Auslesen und konvertieren der Eingabedaten
Übergabe der Daten ans Model und Start der richtigen Berechnung(en)
Übergabe der berechneten Werte an die View

Aufgaben Model

Berechnung Steuerersparnis für alle Kantone
Berechnung Kapitalsteuern für alle Kantone

Designaspekte

Wie zu Beginn erwähnt, steckt im Model unser Know-How. Es lohnt sich also, beim Design ein paar Punkte zu berücksichtigen:

Das Model rechnet immer mit typisierten Werten (z.B. Integer, Double). Liegen die Eingabedaten als String vor, müssen diese vorgängig vom Controller konvertiert werden.
Die Validierung der Eingabedaten (sind alle Mussfelder ausgefüllt, wurden gültige Zahlen eingegeben) geschieht in der View oder im Controller, nicht aber im Model selbst.
Die Validierung von Grenzwerten (Einzahlung 3. Säule >= 0) kann im Model oder Controller erfolgen. Wenn einzelne Werte von anderen abhängig sind, kann die Validierung nur im Model gemacht werden.
Die Schnittstelle zur Berechnung der Steuerersparnis und der Kapitalsteuern ist für alle Kantone gleich, die Implementierung für jeden Kanton unterschiedlich. Daher drängt sich die Definition eines Interfaces auf. Ein Beispiel mit Java:

Anhand der folgenden Beispiele wird klar, warum eine solche Trennung Sinn macht:

Maximalbetrag für Einzahlung ändert jedes Jahr: betroffen ist nur das Model resp. die konkreten Implementierungen der einzelnen Kantone. In der View und im Controller ändert nichts. Somit muss nur das Model getestet werden.
Die aktuelle View ist mit Swing (Java) realisiert. Die Anwendung soll im Internet zur Verfügung stehen. Dies wird mit JSF erreicht. Das Model bleibt unverändert, Controller und View gibt es in dieser Form nicht mehr.
Bei der Validierung der Mussfelder sollen die nicht ausgefüllten Felder rot markiert werden. Je nach eingesetzter Technologie ist nur die View betroffen, ev. noch der Controller. Das Model ist auf jeden Fall nicht betroffen.

Weiterführende Links:

MVC: http://de.wikipedia.org/wiki/Model_View_Controller

Software-Fehler minimieren

Software-Fehler minimieren will jeder. Nicht jeder Fehler hat die gleichen Auswirkungen auf Kosten und Termine. Ein wichtiger Faktor ist, in welcher Entwicklungsphase der Software-Fehler gefunden wird. Im Grundsatz gilt: Je früher ein Fehler gefunden wird, desto einfacher und günstiger ist dessen Behebung.

Software-Fehler: V-Modell

Am Beispiel des V-Modells wird klar: Erkennen Sie einen Fehler während der Systemanforderungsanalyse, hat dies meist keine weitreichenden Konsequenzen. Es braucht Denkarbeit, die Fehlerbehebung geschieht auf Papier. Der Aufwand beträgt einige Stunden.

Ein Software-Fehler bei der Abnahme kann fatal sein. Erfüllen Sie beispielsweise die Anforderungen an die Performance (Antwortzeiten) nicht, sind folgende Schritte nötig:

Überarbeitung System-Architektur, System-Entwurf, Software-Architektur
Überarbeitung Software-Entwurf (Code anpassen)
Durchführen der Tests auf allen Stufen

Projektverzögerung durch Software-Fehler

Ein solcher Software-Fehler kann eine Projekt-Verzögerung von Wochen oder gar Monaten verursachen. Das hat fatale Folgen. Darum lohnt es sich, während den sogenannten Papier-Phasen des Projektes Reviews durchzuführen. Die zusätzliche Zeit, die Sie aufwenden, ist optimal investiert. Dadurch können Sie teure Fehler in späteren Phasen minimieren.

Falls Sie die kritischen Faktoren erst gegen Ende der Entwicklung prüfen können, stellt dies ein erhebliches Risiko dar. Ziel ist es, die kritischen Faktoren möglichst früh zu verifizieren. Dazu gibt es folgende Möglichkeiten:

Verwenden Sie ein anderes Entwicklungsmodell (z.B. Scrum). Dies funktioniert nicht von heute auf morgen, da in ihrem Unternehmen das entsprechende Wissen vorhanden sein muss.
Realisieren Sie einen Prototyp, der vergleichbar mit der realen Anwendung ist. Dies führt in der Regel zu Mehraufwand.
Teilverifizierung in frühen Testphasen (z.B. Integrationstest). Der Mehraufwand ist gering. Sie können nicht das ganze System prüfen.

Software-Fehler minimieren — Software Fehler

Optimale Software-Entwicklung

Für die optimale Software-Entwicklung sind folgende Schritte nötig:

Frühzeitiger Einbezug der relevanten Personen (je nach Phase verschieden)
Durchführung von Reviews
Analyse der möglichen Risiken
Minimierung gewisser Risiken: nicht jedes Risiko muss minimiert werden, ein Risiko kann bewusst in Kauf genommen werden.

Auf diese Weise können grobe Fehler zwar nicht verhindert, aber grösstenteils minimiert werden.

Weiterführende Links:

Scrum: http://de.wikipedia.org/wiki/Scrum

Review: http://de.wikipedia.org/wiki/Review_(Softwaretest)

Von der Geschäftsidee zur IT-Umsetzung (2)

Anforderungen

Die Anforderungen der Geschäftsidee an die technische Umsetzung sind wie folgt:

Unterstützung verschiedener Werbebotschaften (Video, Bild, Dokument, Live Feed)
Erstellung einfacher Werbebotschaften anhand von Vorlagen (Templates)
Zugriff auf das Verwaltungstool von überall her und mobilefähig (d.h. auch via Smartphone und/oder Tablet)
Unterstützung der gängigsten Videoformate
Die Geräte können auch offline betrieben werden, d.h. es braucht keine permanente Internetverbindung
Kostengünstig und einfache Installation beim Endkunden

Aufbau

Daraus resultiert folgender Aufbau der Video Verwaltungs Software:

Web-basierte Anwendung fürs Hochladen und Verwalten der Werbebotschaften
Erstellung einfacher Bilder mit Texten aus Vorlagen
Gruppierung der Werbebotschaften in Playlisten
Individuelle Zuordnung einer Playliste zu einem Gerät

SpotApp

Ist ein App, welches auf einem Android-Tablet oder einer TV-Box läuft
Holt sich periodisch die neusten Werbebotschaften, welche für dieses Gerät bestimmt sind und speichert diese auf dem Tablet (dadurch Offline-Betrieb möglich).
Kann selber eine neue Version installieren (automatisches Update)

Installation

Die Geräte (TV, Beamer) brauchen einen HDMI-Anschluss
Das Android-Tablet wird via HDMI-Kabel mit dem Gerät verbunden und muss permanent am Strom sein

Die SpotApp erkennt automatisch, ob ein Gerät angeschlossen ist. Ist dies nicht der Fall, werden die Werbebotschaften auf dem Tablet im Vollbildmodus abgespielt. Als Beispiel kann ein 10“-Tablet in einem Warenregal platziert werden. Die SpotApp läuft auch auf iOS. So können die Werbebotschaften auf dem iPad (Mini) oder iPhone gezeigt werden.

Von der Geschäftsidee zur IT-Umsetzung (1)

Ausgangslage

Am Anfang steht die Geschäftsidee auf einem einzigen Blatt Papier – am Ende resultiert eine IT-Lösung, welche weltweit eingesetzt werden kann. Dieses schwierige Unterfangen wird im Folgenden am Beispiel von Spotsonscreen beschrieben. Eine erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen zwei KMUs: Spotsonscreen hat eine neue Geschäftsidee, Hyperformers ist verantwortlich für die IT-Umsetzung.

Geschäftsidee

Die Geschäftsidee ist einfach: Werbebotschaften können selber zusammenstellt und auf beliebigen Geräten (TV, Beamer, Tablet) abgespielt werden. Die Werbebotschaften können nach Warengruppen (Rayon) und Filialen klassiert und mit ein paar wenigen Klicks auf die Geräte verteilt werden. Eine permanente Internetverbidnung braucht es nicht.
Spotsonscreen hat umfangreiche Marktabklärungen in der Schweiz und im angrenzenden Ausland gemacht. Es bestehen bereits Kontakte zu möglichen Kunden. Höchste Zeit, mit der IT-Umsetzung zu starten. Als Erstes erarbeitet Hyperformers ein Konzept mit verschiedenen Varianten, wie dieses System aussehen kann. Es braucht ein benutzerfreundliches Verwaltungstool, um die Werbebotschaften hochzuladen und anschliessend auf die Geräte zu verteilen. Es braucht Geräte, welche mit dem Verwaltungstool kommunizieren und die richtigen Videos herunterladen können. Dies bedingt, dass es klar definierte Schnittstellen zwischen der Videoverwaltung und den Geräten braucht.

Storyboard

Der Auftraggeber kann mit technischen Begriffen nicht viel anfangen. Deshalb ist es wichtig, möglichst schnell mit dem Entwurf der Benutzeroberfläche zu beginnen. Eine einfache Möglichkeit besteht darin, ein sog. Storyboard zu erstellen: Verschiedenen Screens werden miteinander verlinkt und der Auftraggeber kann durch die einzelnen Screens navigieren. Damit werden zwei Fliegen auf einen Schlag erwischt:

Hyperformers muss die Geschäftsidee verstehen und sich Gedanken zur Umsetzung machen
Der Kunde kann verifizieren, ob seine Idee richtig verstanden wurde und vollständig ist

Beispiel Storyboard: Screen zur Generierung von Reports

Dies ist ein iterativer Prozess. Entscheidend ist, dass die Geschäftsidee von verschiedenen Perspektiven (Auftraggeber, IT, mögliche Kunden) betrachtet wird. So werden alle Aspekte abgedeckt. Eine kritische Haltung aller Beteiligten ist unerlässlich. Dies setzt gegenseitiges Vertrauen voraus. Es geht darum, die Geschäftsidee weiter zu entwickeln, damit sie effizient umgesetzt werden kann.

Am Beispiel Spotsonscreen ist dies gelungen. Nach diversen Besprechungen und zwei Reviews ist sichergestellt, dass:

Hyperformers die Anforderungen verstanden hat
Das Storyboard korrekt ist
Das technische Konzept umgesetzt werden kann
Die Umsetzung etappiert wird, damit möglichst schnell verkauft werden kann

Weiterführende Links:

Tool für Storyboard: WireframeSketcher Studio
Offizielle Firmengründung Spotsonscreen am 15. Mai 2014

Im nächsten Blog wird die technische Umsetzung beschrieben.

IT im KMU – top oder flop?

Gestern ein neuer Release einer Anwendung, heute funktioniert nichts – diese Erfahrung haben wohl schon viele gemacht – und die IT am liebsten in die Wüste geschickt. Die IT als Kostenfaktor und undurchsichtiges Gebilde? Fehler können nicht vermieden, aber minimiert werden. Voraussetzung ist ein Team aus Fachleuten – IT-Spezialisten, IT-Generalisten und Business-Verantwortlichen, das mitdenkt, interdisziplinär arbeitet und über den eigenen Tellerrand blickt.

Es ist unbestritten, dass ohne IT nichts mehr läuft und die IT (eine Menge) Geld kostet. Durch die rasante Entwicklung (Stichwort Mobile Geräte) wird es immer schwieriger, den Überblick zu behalten. Grundlegend ist die Kenntnis über den Lebenszyklus einer Anwendung.

Lebenszyklus einer Anwendung

Wirtschaftlichkeitsbetrachtung: Was soll die Anwendung tun, welches sind die Hauptfunktionalitäten? Was darf die Anwendung kosten? Daraus werden die einzelnen Anwendungsfälle (Use Cases) abgeleitet.
Anforderungsdefinition: Welches sind die Anforderungen an die Anwendung aus Sicht der IT? Ein wesentlicher Schritt ist das ‘Übersetzen’ resp. Transformieren der Business-Anforderungen in IT-Anforderungen. Häufig können aus Kostengründen nicht alle Anforderungen gleichzeitig umgesetzt werden und müssen priorisiert werden.
Design: Damit die Anwendung längerfristig rentiert und betrieben werden kann, wird sie in einzelne Bauteile (Komponenten) zerlegt. Die Flexibilität zur Erweiterung der existierenden Bauteile sowie zur Entwicklung neuer Bauteile muss vorhanden sein. Zudem werden die eingesetzten Technologien und Programmiersprachen festgelegt sowie die Schnittstellen definiert. Mit grosser Wahrscheinlichkeit werden für gewisse Funktionalitäten Fremdkomponenten eingesetzt (das Rad muss nicht neu erfunden werden).
Entwicklung: Anhand der Design-Vorgaben wird die Anwendung entwickelt.
Test: Zuerst werden die einzelnen Komponenten und Subkomponenten separat getestet. Danach erfolgt der Test auf Anwendungs-Ebene, d.h. es werden die Use Cases aus der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung verifiziert.
Bereitstellung (Einführung oder Update): Nach erfolgreichen Tests wird die Anwendung bereitgestellt (erstmalige Einführung oder Update).

Je nach Grösse des KMU’s können einzelne Phasen ausgelagert werden (outsourcing). Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung sowie der Test der Anwendung sollten inhouse gemacht werden: das KMU muss selbst definieren, was die Anwendung tun soll – und dies auch verifizieren.

Fehler und Fehlerquellen

Fehlerquellen gibt es innerhalb sowie beim Übergang zwischen den einzelnen Phasen. Fehler in den einzelnen Phasen haben unterschiedliche Konsequenzen. Wenn z.B. die Anforderungen falsch oder unvollständig sind, kann das erhebliche Schwierigkeiten zur Folge haben. Wird dies erst in der Testphase bemerkt, muss möglicherweise die gesamte Anwendung umgebaut werden – ein enormer Aufwand mit entsprechenden Kosten. Ein Fehler in der Entwicklung hat meist keinen grösseren Einfluss auf die gesamte Anwendung; vorausgesetzt, das Design ist korrekt.

Zusammenarbeit und Kommunikation

Bei einer Zusammenarbeit mit einem externen Partner ist es wichtig, dass beide Seiten die gleiche Sprache sprechen. Der externe Partner muss genau verstehen, was die Anwendung tun soll. Auf Seite KMU muss jemand das nötige technische Wissen haben, um mit dem externen Partner diskutieren zu können.

Für ein KMU ist es unumgänglich, mindestens einen IT-Generalisten zu haben, der den Lebenszyklus einer Anwendung versteht und mit einem externen Partner zusammen arbeiten kann. Wird die Entwicklung inhouse gemacht, braucht es erfahrene Entwickler, die mitdenken. Es ist nicht möglich, die Vorgaben so genau zu beschreiben, dass kein Interpretationsspielraum besteht.

Um unangenehme Situationen, wie eingangs beschrieben, zu vermeiden, ist es wichtig, dass jedes Teammitglied die Bedürfnisse der anderen versteht. Kommunikation untereinander ist vielfach wichtiger als die verwendeten Technologien.

Zitat Michael Anton: „Ein Programm sollte nicht nur Hand und Fuß, sondern auch Herz und Hirn haben.“