1 Einführung

23

1.1 Lehre und Praxis – der Unterschied

23

1.1.1 Gute Software, schlechte Software

24

1.1.2 Wege zur Lösung

25

1.2 Das Fallbeispiel

27

1.3 Die einzelnen Kapitel

28

2 Softwarearchitektur

35

2.1 Einführung

36

2.1.1 Das Problem

36

2.1.2 Gute Softwarearchitektur, schlechte Softwarearchitektur

37

2.1.3 Aufgaben

38

2.1.4 Anwendungstypen

39

2.1.5 Der Architekt

40

2.2 Anforderungen

42

2.2.1 Arten von Anforderungen

42

2.2.2 Anatomie einer Anforderung

45

2.2.3 Das richtige Maß

47

2.3 Komponenten

48

2.3.1 Komponenten identifizieren

48

2.3.2 Beziehungen

51

2.4 Prozesse

52

2.4.1 Was ist ein Prozess?

53

2.4.2 Geschäftsprozessmodellierung

54

2.4.3 Auswirkungen auf die Architektur

55

2.5 Layer (Schichten)

57

2.5.1 Grundlagen

57

2.5.2 Layer vs. Tier

60

2.5.3 Die Fassade

60

2.5.4 Presentation Layer

61

2.5.5 Business Layer

64

2.5.6 Data Layer

68

2.6 Tier und verteilte Software

73

2.6.1 Gründe für oder gegen Verteilung

73

2.6.2 Designmerkmale verteilter Architekturen

75

2.6.3 Ebenen für die Verteilung

76

2.6.4 Die wichtigsten Fragen für Architekten

77

2.7 Designmerkmale

78

2.7.1 Kopplung

78

2.7.2 Ausfallsicherheit

80

2.7.3 Performance

83

2.7.4 Sicherheit

88

2.7.5 Validierung

91

2.7.6 Lokalisierung

93

2.7.7 Statusinformationen

94

2.7.8 Interoperabilität und Integration

95

2.7.9 Die Admin-Sichtweise

98

2.7.10 Transaktionen und Gleichzeitigkeit (Concurrency)

102

2.7.11 Fehlerbehandlung

108

2.8 Architekturmodelle

111

2.8.1 Monolithische Anwendungen

111

2.8.2 Client-Server-Architektur

111

2.8.3 Mehrschichtige Anwendungen

112

2.8.4 Serviceorientierte Architekturen (SOA)

112

2.9 Vorgehensweise

116

2.9.1 Schritt 1: Architekturziele definieren

116

2.9.2 Schritt 2: Umfeld analysieren

117

2.9.3 Schritt 3: Entwurf, Review und Iteration

117

2.9.4 Schritt 4: Technologieentscheidung

117

2.9.5 Schritt 5: Dokumentation

118

2.10 Dokumentation

118

2.10.1 Was eine gute Dokumentation auszeichnet

118

2.10.2 Modelle

119

2.10.3 Inhalt

122

2.11 Was noch zu sagen wäre

126

3 Softwaredesign

127

3.1 Grundlegende Designziele

128

3.1.1 Erfüllung der Funktion

128

3.1.2 Zuverlässigkeit und Robustheit

129

3.1.3 Wartbarkeit

129

3.1.4 Erweiterbarkeit

130

3.2 Objektorientierte Analyse und Design

131

3.2.1 Gründe und Aufgaben der OOA/OOD

132

3.2.2 Das Fallbeispiel

133

3.2.3 Abstraktion und Hierarchie

134

3.2.4 Objekte und Klassen

136

3.2.5 Beziehungen

147

3.2.6 War es das?

155

3.3 Designentscheidungen

157

3.3.1 Gutes Design, schlechtes Design

157

3.3.2 Exception-Handling

163

3.3.3 Logging

165

3.3.4 Datenmodell

165

3.4 Schnittstellen und Integration

165

3.4.1 Integration

168

3.4.2 Unterscheidungsmöglichkeiten

169

3.4.3 Mindeststandards

172

3.5 Benutzeroberflächen

176

3.5.1 Die richtige Technologie

178

3.5.2 Anforderungen an eine gute grafische Benutzeroberfläche

180

3.5.3 Fallstudie: Entwicklung des Kalimba.KeyAccount Systems

188

3.5.4 Der »Rest«

192

3.6 Konfiguration

193

3.6.1 Grundlegendes zu Konfigurationen

194

3.6.2 .NET-Konfigurationsdateien

197

3.6.3 Datenbankkonfiguration

207

3.7 Vom Umgang mit der Zeit in Anwendungen

209

3.7.1 Dauer und Wahrnehmung

211

3.7.2 Anwenderfreundliche Informationsdialoge

216

3.7.3 Sonstige Tipps und Tricks

218

3.8 Tutorial: Die Enterprise Library

221

3.8.1 Der Logging Application Block

222

3.8.2 Der Exception Handling Application Block

230

4 .NET für Fortgeschrittene

237

4.1 Parallele Verarbeitung

237

4.1.1 Wann lohnt sich parallele Verarbeitung überhaupt?

238

4.1.2 Parallelität in der Praxis

240

4.1.3 Was sind Threads?

246

4.1.4 Multithreading in .NET

247

4.1.5 Klassische Threads

248

4.1.6 Thread Pools

255

4.1.7 Timer

256

4.1.8 Task Parallel Library

257

4.1.9 Async und Await

269

4.1.10 Thread-Synchronisierung

278

4.2 Fehlerbehandlung

288

4.2.1 Was ist eine Exception?

289

4.2.2 Der Status

290

4.2.3 Try

291

4.2.4 Catch

292

4.2.5 Finally

299

4.2.6 System.Exception

300

4.2.7 Eigene Exception-Klassen

301

4.2.8 Zum Schluss

302

4.3 Reguläre Ausdrücke

304

4.3.1 Reguläre Ausdrücke in .NET

304

4.3.2 Alternative und Gruppierung

307

4.3.3 Nach reservierten Zeichen suchen

307

4.3.4 Zeichenauswahl

307

4.3.5 Quantifizierer

309

4.3.6 Kontextsensitive Bedingungen

310

4.3.7 Suchoptionen

311

4.3.8 Gruppen

312

4.4 Transaktionen

314

4.4.1 Wozu Transaktionen?

314

4.4.2 Merkmale von Transaktionen

315

4.4.3 TransactionScope

316

4.4.4 Committable Transaction

319

4.4.5 Tracing

321

4.5 Erweiterungsmethoden

322

4.5.1 Erweiterungsmethoden schreiben

322

4.5.2 Vorteile, Nachteile, Empfehlungen

324

4.6 Serialisierung

325

4.6.1 Ein Beispiel

326

4.6.2 Serialisierer

328

4.6.3 BinaryFormatter

329

4.6.4 XmlSerializer

332

4.7 Automatische Speicherverwaltung

334

4.7.1 Speicherzuteilung

334

4.7.2 Garbage Collection

335

4.7.3 Finalisierung

341

4.7.4 Monitoring

345

5 Professionell codieren

347

5.1 Was ist sauber und strukturiert?

348

5.1.1 Die grundlegenden Probleme

348

5.1.2 Was zeichnet guten Code aus?

351

5.2 Code-Styleguides

353

5.3 Der VB-Faktor

354

5.4 Gut benennen

356

5.4.1 Deutsch oder Englisch

356

5.4.2 Aussagekräftig

357

5.4.3 Einzahl oder Mehrzahl

359

5.4.4 Case-(In)sensitive

360

5.4.5 camelCase / PascalCase

360

5.4.6 Leerwörter, Weasle-Wörter und reservierte Wörter

361

5.4.7 Feste Namenskonventionen

362

5.4.8 .NET-Konventionen

362

5.5 Sauber formatieren

364

5.5.1 Struktur

364

5.5.2 Formatierung

368

5.6 Sinnvoll kommentieren

373

5.6.1 Selbstverständliches

375

5.6.2 Kürze und Prägnanz

375

5.6.3 'TODO

375

5.6.4 Kommentare in Visual Studio

376

5.6.5 Ort

377

5.6.6 Die richtige Zeit

377

5.6.7 Aktualität

377

5.7 Klassen und Klassenhierarchien

378

5.7.1 Klasse oder Schnittstelle?

378

5.7.2 Klasse oder Structure?

380

5.7.3 Klassengröße

380

5.7.4 Zuständigkeit

381

5.7.5 Erweiterbarkeit

381

5.7.6 Abstrakte Klassen

384

5.7.7 Statische Klassen

384

5.8 Funktionen

385

5.8.1 Funktionsgröße

385

5.8.2 Zuständigkeit

385

5.8.3 Konstruktoren

386

5.8.4 Eigenschaft oder Funktion?

387

5.8.5 Parameter

388

5.8.6 Erweiterungsmethoden

389

5.9 Schnittstellen

390

5.10 Enums

391

5.11 Eigenschaften

392

5.12 Exceptions

393

5.12.1 Wann?

393

5.12.2 Wo?

394

5.12.3 Wie?

394

5.13 Refactoring

397

5.13.1 Gründe

397

5.13.2 Code-Smells

398

5.13.3 Der Prozess

399

5.13.4 Tools

400

5.13.5 Refactoring-Muster

400

5.14 Aus der Praxis: Codeanalyse in Visual Studio 2012

406

6 Windows Communication Foundation

411

6.1 Services im Überblick

411

6.2 Der erste WCF-Service

418

6.2.1 Das Projekt

418

6.2.2 Der Service

421

6.2.3 Die Konfigurationsdatei web.config

423

6.2.4 Der Client

424

6.3 Anatomie eines WCF-Service

429

6.3.1 Endpunkte

429

6.3.2 Adressen

436

6.3.3 Binding

437

6.3.4 Contracts

440

6.3.5 Konfiguration

441

6.3.6 Transportsitzung

447

6.4 Hosting

448

6.4.1 Merkmale eines gutes Hosts

449

6.4.2 Visual Studio 2012

450

6.4.3 Selfhosting

451

6.4.4 NT-Services

455

6.4.5 IIS

460

6.4.6 WAS

467

6.4.7 AppFabric

471

6.4.8 Entscheidungshilfe

474

6.5 Clients

475

6.5.1 Proxy erzeugen

475

6.5.2 Details zum erzeugten Proxy

480

6.5.3 Proxys verwenden

483

6.5.4 ChannelFactory

490

6.6 Services im Detail

491

6.6.1 Service Contracts

491

6.6.2 Data Contracts

498

6.6.3 Kommunikationsmuster

513

6.7 Fehlerbehandlung

520

6.7.1 Grundlagen

521

6.7.2 FaultException

524

6.7.3 SOAP Faults

525

6.8 Transaktionen

528

6.8.1 Verteilte Transaktionen

529

6.8.2 Transaktionen in WCF

534

6.8.3 Wegweiser

540

6.8.4 Ressourcenkonflikte

542

6.9 Instanzen

544

6.9.1 Instanziierungsmodi

545

6.9.2 Lastbegrenzung

554

6.10 Sicherheit

555

6.10.1 Einführung

557

6.10.2 Transportweg und Nachricht sichern

561

6.10.3 Detailkonfiguration

562

6.10.4 Identität

566

6.10.5 Autorisierung

569

6.11 Aus der Praxis: WCF erweitern

572

6.11.1 Schritt 1: Das Projekt einrichten

573

6.11.2 Schritt 2: Das Transferobjekt

573

6.11.3 Schritt 3: Anhängen des Transferobjekts an eine Nachricht

575

6.11.4 Schritt 4: Der Client

578

6.11.5 Schritt 5: Der Service

578

6.11.6 Schritt 6: Konfiguration

578

6.11.7 Schritt 7: Test

579

6.12 Tutorial: Message Queuing

580

6.12.1 Einführung

580

6.12.2 Schritt 1: MSMQ installieren

582

6.12.3 Schritt 2: Queues anlegen

583

6.12.4 Schritt 3: Projekte einrichten

584

6.12.5 Schritt 4: CustomerPortalService

585

6.12.6 Schritt 5: SalesPortalService

585

6.12.7 Schritt 6: Implementierungen

586

6.12.8 Schritt 7: Hosting

590

6.12.9 Schritt 8: Konfiguration

591

6.12.10 Schritt 9: Tests

593

7 Datenbank und Datenzugriff

597

7.1 .NET im SQL Server

599

7.1.1 Vorbereitungen

599

7.1.2 Benutzerdefinierte Datentypen

600

7.1.3 Sicherheit

607

7.1.4 Stored Procedures

608

7.1.5 Benutzerdefinierte Funktionen

610

7.1.6 Trigger

611

7.1.7 Benutzerdefinierte Aggregatfunktionen

614

7.1.8 Einsatz in der Praxis

616

7.2 XML in der Datenbank

619

7.2.1 Tabelle mit XML-Daten erzeugen

620

7.2.2 Daten hinzufügen

620

7.2.3 Daten auslesen

621

7.2.4 Indizes anlegen

622

7.2.5 Daten abfragen

623

7.2.6 Daten modifizieren

626

7.3 Volltextsuche

628

7.3.1 Installation

630

7.3.2 Volltextkatalog anlegen

631

7.3.3 Daten abfragen

635

7.4 Filestream

640

7.4.1 Filestream installieren

641

7.4.2 Filestream aktivieren

641

7.4.3 Datenbank für Filestream einrichten

642

7.4.4 Tabellen um Filestream-Spalten erweitern

643

7.4.5 Dateien ablegen mit SqlFileStream

644

7.4.6 Die Verwaltung der Filestream-Dateien

647

7.4.7 Dateien abrufen

647

7.4.8 Volltext und Filestream

648

7.4.9 Aus der Praxis

649

7.5 Das ADO.NET Entity Framework

650

7.5.1 Einführung

650

7.5.2 Projekt einrichten

656

7.5.3 Das Modell erweitern

661

7.5.4 Daten abfragen

663

7.5.5 Daten hinzufügen und ändern

669

7.5.6 SaveChanges und Gleichzeitigkeit

673

7.5.7 Was noch zu sagen wäre

676

7.6 WCF Data Services

676

7.6.1 Übersicht

676

7.6.2 Einfachen WCF Data Service erstellen

678

7.6.3 WCF Data Service testen

679

7.6.4 Zugriff aus einer .NET-Anwendung

682

7.6.5 Empfehlungen für den Einsatz

688

7.7 LINQ to XML

690

7.7.1 Statische XML-Dateien erstellen

691

7.7.2 XML-Dateien aus vorhandenen Strukturen erstellen

694

7.7.3 Erweiterungsmethoden

694

7.7.4 XML-Dateien laden

695

7.7.5 Abfragen

696

7.7.6 XML-Daten verändern

698

7.7.7 Anwendung in der Praxis

699

7.8 Was noch zu sagen wäre

700

8 Workflow Foundation

703

8.1 Einführung

703

8.1.1 Warum Workflows?

704

8.1.2 Der Workflow

710

8.1.3 Workflow Designer

713

8.1.4 Windows Workflow Foundation im Überblick

719

8.2 Fallbeispiel

722

8.3 Der erste sequenzielle Workflow

724

8.3.1 Das Projekt einrichten

724

8.3.2 Den Workflow gestalten

726

8.3.3 Der weitere Ausbau

733

8.4 Der erste Flowchart-Workflow

735

8.4.1 Wareneingang reloaded

735

8.4.2 Den Wareneingangs-Workflow umbauen

736

8.5 Workflows laden und ausführen

740

8.5.1 Workflows in XAML ausführen

740

8.5.2 Workflows in Code ausführen

741

8.5.3 WorkflowApplication

741

8.6 Eingebaute Aktivitäten verwenden

743

8.6.1 Auflistung

743

8.6.2 Parallele Verarbeitung

749

8.6.3 Fehlerbehandlung

754

8.6.4 Ausführungssteuerung

757

8.6.5 Ereignissteuerung

764

8.6.6 TerminateWorkflow

770

8.6.7 Sonstige Aktivitäten

771

8.7 Eigene Aktivitäten entwickeln

771

8.7.1 Aktivitäten im Überblick

772

8.7.2 Lebenszyklus

776

8.7.3 CodeActivity

777

8.7.4 CodeActivity mit Rückgabewert

780

8.7.5 CodeActivity mit Validierung

781

8.7.6 NativeActivity

785

8.7.7 ActivityDesigner

790

8.7.8 Bookmarks

795

8.7.9 Was noch zu sagen wäre ...

796

8.8 Transaktionen

797

8.8.1 TransactionScope

798

8.8.2 Kompensationen

800

8.9 Persistenz

808

8.9.1 InstanceStore

809

8.9.2 SQL Server einrichten

809

8.9.3 Änderungen an der Workflow-Anwendung

810

8.9.4 Speichern im Code

812

8.9.5 Persistenzschutz

812

8.10 Tracking und Tracing

813

8.10.1 Tracking-Grundlagen

813

8.10.2 Tracking-Objekte

815

8.10.3 Fallbeispiel

816

8.10.4 Tracing

823

8.11 Workflow Services

825

8.11.1 Grundlagen

826

8.11.2 Aktivitäten

831

8.11.3 Fallbeispiel – Teil 1: Der Laborservice

833

8.11.4 Fallbeispiel – Teil 2: WF ruft WCF

841

8.11.5 Fallbeispiel – Teil 3: Der Laborclient

844

8.11.6 Fallbeispiel – Teil 4: WCF ruft WF

845

8.11.7 Fallbeispiel – Teil 5: Persistence

856

8.11.8 Correlation

857

8.11.9 Zum Schluss

860

8.12 State Machine Workflows

861

8.12.1 Anfangszustand

863

8.12.2 Endzustand

865

8.12.3 Zustände dazwischen

866

8.12.4 Zustandsübergänge

867

8.12.5 Übungsempfehlung

869

8.13 Designer Rehosting

870

8.13.1 Fallbeispiel

871

8.13.2 Den Designer einbinden

871

8.13.3 Die Toolbox bestücken

875

9 Windows 8 und WinRT

879

9.1 Einführung

880

9.1.1 Laufzeitvoraussetzungen

881

9.1.2 Das Windows 8-Design

882

9.1.3 Deployment und der Windows 8 App Store

888

9.1.4 Prozesse in WinRT und das Windows Application Model

889

9.2 Fallbeispiel

891

9.3 Projekt einrichten

892

9.3.1 Voraussetzungen

892

9.3.2 Templates

892

9.3.3 Projekt anlegen und einrichten

895

9.4 Seiten hinzufügen

899

9.4.1 Das Navigationskonzept

899

9.4.2 Seiten hinzufügen

900

9.4.3 Startseite festlegen

902

9.4.4 Anwendung starten

902

9.5 Daten hinzufügen

903

9.5.1 Klassenmodell

903

9.5.2 Von XML in Klassenhierarchie laden

905

9.5.3 Ressource hinzufügen

906

9.5.4 Daten beim Aufruf der App laden

907

9.5.5 Daten an Steuerelement binden

907

9.6 Die Lexikonseite

910

9.6.1 Allgemeines zur Navigation

910

9.6.2 Navigation zur Lexikonseite

911

9.6.3 Lexikonseite: Produkte anzeigen

912

9.6.4 Lexikonseite: Lexikoneintrag anzeigen

915

9.7 Die Bestellseite und die App Bar

919

9.7.1 App Bars in eigenen Anwendungen

919

9.7.2 Eine App Bar hinzufügen

920

9.8 Die Warenkorbseite

921

9.8.1 Die Anzeige

922

9.8.2 Die App Bar

923

9.8.3 Änderungen am Datenmodell

924

9.9 Die Bestellbestätigungsseite

926

9.10 Lebenszyklus- und Zustandsmanagement

927

9.10.1 Einführung

927

9.10.2 Anwendungsdaten

928

9.10.3 Sitzungsdaten - Framenavigation

928

9.10.4 Sitzungsdaten – Zustand der Seiten

932

9.11 Contracts

933

9.11.1 Die Suche

933

9.11.2 Die Suche implementieren

934

9.11.3 Testen

939

9.12 Für verschiedene Layouts entwickeln

940

9.12.1 Der Simulator

941

9.12.2 Verschiedene Formate

942

9.12.3 Funktionsweise

946

9.12.4 Empfehlungen

947

10 Softwaretests

949

10.1 Grundlagen

951

10.1.1 Ziele und Aufgaben

951

10.1.2 Übersicht und Einteilung der Tests

954

10.1.3 Vom richtigen Zeitpunkt

958

10.1.4 Der Tester und sein Team

961

10.1.5 Der Testablauf

965

10.1.6 Kleine Fehlerkunde

973

10.2 Testplanung und -organisation

979

10.2.1 Release-Management

979

10.2.2 Das Testteam

980

10.2.3 Testfälle

985

10.3 Testumgebung

988

10.3.1 Voraussetzungen

989

10.3.2 Die zu testende Software

990

10.3.3 Daten

990

10.3.4 Rechner und Betriebssystem

993

10.3.5 Server- und Zusatzkomponenten

994

10.3.6 Tools

995

10.4 Testverfahren und -werkzeuge

995

10.4.1 Exploratives Testen

995

10.4.2 Test-to-pass vs. test-to-fail

995

10.4.3 Äquivalenzklassenbildung

996

10.4.4 Grenzwerte

998

10.4.5 Sinnlose Daten

1000

10.4.6 Programmzustände

1000

10.4.7 Entscheidungstabellen

1001

10.4.8 Ablaufpläne

1002

10.4.9 Geschäftsprozessmodelle

1004

10.4.10 Continuous Delivery

1004

10.5 Testarten

1008

10.5.1 Test der Spezifikation

1008

10.5.2 Unit-Test

1011

10.5.3 Komponententest

1013

10.5.4 Usability-Test

1015

10.5.5 Systemtest

1017

10.5.6 Feldtest

1019

10.5.7 Abnahmetest

1020

10.5.8 Codereview

1022

10.5.9 Der Rest

1025

10.6 Workshop: Unit-Tests mit Visual Studio

1027

10.6.1 Anlegen eines Testprojekts

1027

10.6.2 Hinzufügen der Unit-Tests

1028

10.6.3 Codeabdeckung

1032

10.6.4 Praktische Empfehlungen

1034

11 Softwarepflege

1037

11.1 Release Management

1038

11.1.1 Begriffe

1038

11.1.2 Der Release-Prozess

1039

11.2 Anforderungen

1047

11.2.1 Einführung

1048

11.2.2 Die verschiedenen Sichtweisen

1050

11.2.3 Anforderungen an eine Anforderung

1052

11.3 Zeitschätzung

1056

11.3.1 Was ist eine Zeitschätzung?

1056

11.3.2 Herausforderungen einer Zeitschätzung

1058

11.3.3 Die lernende Organisation

1065

11.3.4 Woher kommen Zeitüberschreitungen?

1068

11.3.5 Methoden der Zeitschätzung

1071