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- Herausgeber: MITP
- Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
- Serie: mitp Professional
- Sprache: Deutsch
- Praktische Lösungen für den Aufbau von Softwarearchitekturen von dem legendären Softwareentwickler Robert C. Martin (»Uncle Bob«)
- Allgemeingültige Regeln für die Verbesserung der Produktivität in der Softwareentwicklung über den gesamten Lebenszyklus
- Wie Softwareentwickler wesentliche Prinzipien des Softwaredesigns meistern, warum Softwarearchitekturen häufig scheitern und wie man solche Fehlschläge verhindern kann
Wirklich gute Software zu entwickeln, ist ein schwieriges Unterfangen und eine große Herausforderung. Aber wenn Software in der richtigen Art und Weise entwickelt wird, erfordert die Erstellung und Instandhaltung nur wenige Ressourcen, Modifikationen und Anpassungen lassen sich schnell und einfach umsetzen und Mängel und Fehler treten nur hin und wieder in Erscheinung. Der Entwicklungsaufwand ist minimal, und das bei maximaler Funktionalität und Flexibilität.
Was hier utopisch klingt, hat Robert C. Martin schon selbst erlebt und weiß deshalb, dass es so funktionieren kann.
Als Entwickler können Sie Ihre Produktivität über die Lebenszeit eines jeden Softwaresystems dramatisch verbessern, indem Sie allgemeingültige Grundsätze für die Entwicklung professioneller Softwarearchitektur anwenden. In diesem Buch verrät Ihnen der legendäre Softwareentwickler diese maßgeblichen Prinzipien und zeigt Ihnen, wie Sie diese erfolgreich und effektiv anwenden.
Basierend auf seiner mehr als 50-jährigen Berufserfahrung mit Softwareumgebungen jeder erdenklichen Art demonstriert Robert C. Martin in diesem Buch auf eindrucksvolle Weise, welche Entscheidungen Sie im Entwicklungsprozess treffen sollten und warum diese für Ihren Erfolg ausschlaggebend sind. Wie man es von »Uncle Bob« kennt, enthält dieses Buch zahlreiche unmittelbar anwendbare und in sich schlüssige Lösungen für die Herausforderungen, mit denen Sie im Berufsleben konfrontiert sein werden – jenen, die über Gedeih und Verderb Ihrer Projekte entscheiden.
In diesem Buch lernen Sie:
- Architektonische Zielsetzungen der Softwareentwicklung richtig abstecken und die dafür notwendigen Kerndisziplinen und -praktiken planvoll einsetzen
- Die grundlegenden Prinzipien des Softwaredesigns für den Umgang mit Funktionalität, Komponententrennung und Datenmanagement meistern
- Den Entwicklungsprozess optimieren durch die zielgerichtete Anwendung von Programmierparadigmen und die klare Definition der Handlungsspielräume der Softwareentwickler
- Wichtige systemrelevante Programmbestandteile von bloßen »Details« unterscheiden
- Optimale, hochschichtige Strukturen für Web, Datenbank, Fat Client, Konsole und eingebettete Anwendungen implementieren
- Angemessene Grenzen und Layer definieren und die Komponenten und Services in Ihrem System organisieren
- Faktoren für das Scheitern von Softwaredesigns und -architekturen erkennen und diese Fehler vermeiden
Clean Architecture ist für jeden gegenwärtigen oder angehenden Softwarearchitekten, Systemanalysten, Systemdesigner und Softwaremanager eine Pflichtlektüre – ebenso wie für jeden Programmierer, der die Softwaredesigns anderer Entwickler ausführen muss.
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Seitenzahl: 441
Veröffentlichungsjahr: 2018
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Dieses Buch ist meiner wunderbaren Frau, meinen vier großartigen Kindern und deren Familien sowie der Schar meiner fünf Enkelkinder gewidmet – sie sind die Freude meines Lebens.
Robert C. Martin
Clean Architecture
Das Praxis-Handbuch für professionelles Softwaredesign
Regeln und Paradigmen für effiziente Softwarestrukturen
Übersetzung aus dem Amerikanischen von Maren Feilen und Knut Lorenzen
Impressum
Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über <http://dnb.d-nb.de> abrufbar.
ISBN 978-3-95845-726-3 1. Auflage 2018
www.mitp.de E-Mail: [email protected] Telefon: +49 7953 / 7189 - 079 Telefax: +49 7953 / 7189 - 082
© 2018 mitp Verlags GmbH & Co. KG
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Authorized translation from the English language edition, CLEAN ARCHITECTURE: A CRAFTSMAN'S GUIDE TO SOFTWARE STRUCTURE AND DESIGN, 1st Edition by ROBERT MARTIN, published by Pearson Education, Inc, publishing as Prentice Hall, Copyright © 2018 Pearson Education, Inc.
All rights reserved. No part of this book may be reproduced or transmitted in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, recording or by any information storage retrieval system, without permission from Pearson Education, Inc.
GERMAN language edition published by MITP VERLAGS GMBH & CO. KG, Copyright © 2018 mitp Verlags GmbH & Co. KG, Frechen.
Lektorat: Sabine Schulz Sprachkorrektorat: Petra Heubach-Erdmann Coverbild: © Vadim Sadovski/ShutterStockelectronic publication: III-satz, Husby, www.drei-satz.de
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Vorwort
Worüber reden wir, wenn wir uns über »Architektur« im Allgemeinen unterhalten?
Wie bei allen metaphorischen Annäherungen kann auch die Betrachtung einer Software unter architektonischen Gesichtspunkten gleichermaßen viel verhüllen wie offenbaren. Ebenso kann sie mehr versprechen, als sie zu liefern imstande ist, oder mehr liefern, als sie ursprünglich zu versprechen schien.
Der offenkundige Reiz der Architektur besteht in ihrer Struktur, deshalb steht Letztere auch im Bereich der Softwareentwicklung im Fokus sämtlicher Paradigmen und Überlegungen – Komponenten, Klassen, Funktionen, Module, Layer und Services, egal, ob Mikro oder Makro. Allerdings erweist sich die Gesamtstruktur vieler Softwaresysteme nicht selten als fragwürdig oder widersinnig – etwa wie die sowjetischen Kollektivbetriebe, die als Vermächtnis für das Volk bestimmt waren, undenkbare Jenga-Türme, die bis zum Himmel hinaufragen, oder wundersame, unter riesigen Schlammlawinen begrabene archäologische Fundschichten. Dass Softwarestrukturen in der gleichen Art und Weise unserer Intuition folgen, wie dies auch bei Gebäudestrukturen der Fall ist, lässt sich häufig nur schwer erkennen.
Gebäude besitzen dagegen eine unübersehbare physische Struktur – ob in Stein oder Beton verwurzelt, ob hoch nach oben ragend oder weit in die Breite verlaufend, ob groß oder klein, ob atemberaubend oder schlicht und banal. Bei Bauwerken gibt es kaum eine Alternative, als sie nach der Physik der Schwerkraft und den verwendeten Materialien auszurichten. Im Gegensatz dazu hat Software – außer im Sinne der Realitätstreue – wenig für die Schwerkraft übrig. Und woraus besteht Software? Anders als Gebäude, die aus Ziegeln, Beton, Holz, Stahl und Glas gefertigt werden, ist Software eben nur aus Software gemacht. Große Softwarekonstrukte setzen sich aus kleineren Softwarekomponenten zusammen, die wiederum aus noch kleineren Softwarekomponenten bestehen und so weiter, und so fort. Oder, wie es Stephen W. Hawking in seinem Buch »Eine kurze Geschichte der Zeit« ausdrückt:
Da stehen lauter Schildkröten aufeinander.[1]
Wenn wir über Softwarearchitektur im Speziellen reden, geht es darum, dass Software in ihrer Beschaffenheit rekursiv und fraktal, im Code prägnant und richtungweisend ist. Einfach alles hat mit Details zu tun. Zwar spielen ineinandergreifende Detailebenen auch bei der Architektur von Gebäuden eine Rolle, in Bezug auf Software ist es allerdings kaum sinnvoll, über physische Maßstäbe nachzudenken. Software besitzt eine Struktur – eigentlich jede Menge und zahlreiche Arten von Strukturen –, deren Vielfalt das Spektrum der physischen Gebäudestrukturen problemlos in den Schatten stellt. Man kann durchaus behaupten, dass dem Design in der Softwareentwicklung mehr Einsatz und Aufmerksamkeit zuteilwird, als dies in der Gebäudearchitektur der Fall ist – und insofern ist es auch nicht unbedingt abwegig, die Softwarearchitektur als architektonischer zu betrachten als die Gebäudearchitektur!
Aber physische Maßstäbe sind für den menschlichen Verstand besser zu begreifen. Sie bieten uns Orientierung in der Welt, deshalb halten wir stets Ausschau danach. Und sicherlich sind die einzelnen Kästen in schematischen PowerPoint-Darstellungen ansprechend und vermitteln einen klaren visuellen Eindruck, trotzdem geben sie nicht den vollen und lückenlosen Umfang der Architektur eines Softwaresystems wider. Zweifellos bieten sie eine bestimmte Sicht auf einen architektonischen Aufbau; die Kästen allerdings fälschlicherweise mit dem großen Ganzen – also der Architektur selbst – zu verwechseln, heißt definitiv, das große Ganze – und somit die Architektur als solche – aus den Augen zu verlieren: Softwarearchitektur sieht nicht irgendwie besonders aus. Eine spezifische Visualisierung ist eine Entscheidungsfrage, keine Gegebenheit. Vielmehr handelt es sich um eine Entscheidung, die auf einer weiteren Auswahl von Möglichkeiten basiert, nämlich: was enthalten sein soll, was durch Form oder Farbgebung hervorgehoben werden soll, was durch Gleichförmigkeit oder Auslassung heruntergespielt werden soll. Eine Sichtweise hat gegenüber einer anderen nichts Natürliches oder Intrinsisches an sich.
Nun mag es nicht viel Sinn machen, sich im Kontext der Softwarearchitektur mit physikalischen Gesetzmäßigkeiten und physischen Maßstäben auseinanderzusetzen, dennoch müssen wir auch in diesem Bereich bestimmte physische Einschränkungen bedenken und entsprechend berücksichtigen. Prozessorgeschwindigkeiten und Netzwerkbandbreiten können ein hartes Urteil über die Performance eines Systems fällen. RAM- und Datenspeicherkapazitäten können den Ambitionen jeder Codebasis Grenzen setzen. Software mag einer dieser Stoffe sein, aus denen Träume gemacht sind, sie wird aber trotz allem in einer physischen Welt betrieben.
Das ist das Ungheuerliche in der Liebe, dass der Wille unendlich ist und die Ausführung beschränkt, dass das Verlangen grenzenlos ist und die Tat ein Sklave der Beschränkung.
– William Shakespeare[2]
Es ist die physische Welt, in der wir ebenso wie unsere Unternehmen und unsere Volkswirtschaften existieren. Und diese Tatsache liefert uns einen weiteren Kalibrierungsgesichtspunkt, anhand dessen wir die Softwarearchitektur verstehen können – andere, weniger physische Kräfte und Größen, auf deren Grundlage wir uns verständigen und argumentieren können.
Architektur repräsentiert die signifikanten Designentscheidungen, die ein System formen und gestalten, wobei die Signifikanz an den Kosten von Änderungen bemessen wird.
– Grady Booch
Zeit, Geld und Aufwand geben uns einen Maßstab vor, um das Große und das Kleine, das Wesentliche und das weniger Wesentliche zu sortieren und die architektonischen Aspekte von dem Rest zu unterscheiden. Dieser Maßstab sagt uns auch, wie wir feststellen können, ob eine Architektur gut ist oder nicht: Eine gute Softwarearchitektur erfüllt die Bedürfnisse aller User, Entwickler und Product Owner (Produkteigentümer), und zwar nicht nur zu einem gegebenen Zeitpunkt, sondern langfristig.
Wenn Sie denken, eine gute Architektur sei teuer, dann probieren Sie es mal mit einer schlechten.
– Brian Foote und Joseph Yoder
Die Modifikationen und Anpassungen, die im Rahmen einer Systementwicklung typischerweise vorzunehmen sind, sollten nicht von der Art sein, dass sie kostspielig und schwer zu realisieren sind und eine jeweils eigene Projektverwaltung erforderlich machen, sondern in die täglichen und wöchentlichen Arbeitsabläufe eingebunden werden können.
Und das bringt uns zu einem nicht unerheblichen Physik-orientierten Problem: der Zeitreise. Wie wissen wir, welcher Art diese typischen Modifikationen bzw. Anpassungen sein werden, sodass wir die damit einhergehenden signifikanten Entscheidungen darauf ausrichten können? Wie reduzieren wir den zukünftigen Entwicklungsaufwand und die Kosten, ohne Kristallkugeln und Zeitmaschinen zu Hilfe zu nehmen?
Architektur ist die Menge der Entscheidungen, von denen Sie wünschten, dass Sie sie bereits frühzeitig in einem Projekt richtig treffen, bei denen die Wahrscheinlichkeit, sie auch tatsächlich richtig zu fällen, aber nicht unbedingt höher ist als bei allen anderen Entscheidungen auch.
– Ralph Johnson
Das Vergangene zu verstehen, ist schon schwierig genug. Unser Verständnis von dem Gegenwärtigen ist bestenfalls vage – und die Vorhersage des Zukünftigen ist alles andere als trivial.
An diesem Punkt verzweigt der Weg in viele Richtungen.
