Zähne putzen, Haare kämmen

manchmal vergessene Grundlagen des Software Engineerings - von Modularität, Komplexität, KISS, Kopplung und anderen Tatorten...

Transcript

1. Hände waschen, Zähne putzen (manchmal) vergessene Grundlagen des Software Engineering Dr. Gernot Starke Fellow
2. t Zeit Dauer, nano, micro, milli, Sek, Min
3. Zeit • 1 Sekunde = 1.000.000.000 Nanosekunden • Taktfrequenz 1 GHz -> Taktdauer 1 Nanosekunde • Licht: pro Nanosekunde ca. 20cm t
4. Zeit (2) • L1 Cache Zugriff: 0.3 – 0.5 nSec • Main Memory Access: 100 nSec • Java: new(): 10-15 CPU-Instruktionen t
5. x eine Milliarde Photo by Austin Ban on Unsplash L1 cache reference (0.5 ns) 1x klatschen t
6. Main Memory Access (100nSec) Zähne putzen Photo: M. Zomer, Pexels https://www.pexels.com/photo/adorable-animal-animal-portrait-blur-422212/ t
7. 2kB via 1 Gbps Netzwerk senden (20!Sec) t
8. SSD Random Read (150 !Sec) 5 Staffeln „Breaking Bad“ (ca. 36h) Photo by Alex Plesovskich on Unsplash t
9. 1MByte Sequential Read from SSD (1 mSec) Lange Rad fahren... (ca. 12 Tage) t
10. Hard-Drive Disk Seek (10 mSec == 10.000.000nSec) Ein Semester studieren... t
11. 1.1MB sequentiell von Disk lesen (20 mSec) 9 Monate... Photo by Patrick Lindenberg on Unsplash Photo by Tim Bish on Unsplash t
12. IP Roundtrip EU – California - EU (150 mSec) Bachelor-Studium... (ca. 4.8 Jahre) https://www.hkdm.de/news-detail/news/bachelor-abschlussveranstaltung-der- hkdm-am-6-juli-2017/ t
13. Jekyll Generator (single) page regenerate (2 Sec) Rentenalter... (ca. 63 Jahre) Photo byAlex HarveyonUnsplash
14. Hardware Reboot (40 sec) 1300 Jahre Merowinger, Karolinger, Byzantinisches Reich... Photo: Rudolf Kirchner, Pexels https://www.pexels.com/photo/gray-castle-under-cloudy-sky-831082/ t
15. Zeit (Quellen) • L1 cache reference ......................... 0.5 ns • Compress 1K bytes with Zippy ............. 3,000 ns = 3 µs • Send 2K bytes over 1 Gbps network ....... 20,000 ns = 20 µs • SSD random read ........................ 150,000 ns = 150 µs • Read 1 MB sequentially from memory ..... 250,000 ns = 250 µs • Round trip within same datacenter ...... 500,000 ns = 0.5 ms • Read 1 MB sequentially from SSD ..... 1,000,000 ns = 1 ms • Disk seek ........................... 10,000,000 ns = 10 ms • Read 1 MB sequentially from disk .... 20,000,000 ns = 20 ms • Send packet CA->Netherlands->CA .... 150,000,000 ns = 150 ms https://gist.github.com/jboner/2841832 https://dzone.com/articles/every-programmer-should-know
16. Modular Geheimnisprinzip zusammensetzbar arbeitsteilig
17. Modularität M Systeme (hier: Produkte) aus kleineren Einheiten (Modulen, Komponenten, Services etc.) zusammensetzen
18. Modularität M Systeme (hier: Produkte) aus kleineren Einheiten (Modulen, Komponenten, Services etc.) zusammensetzen Verständlich Änderbar Einfach Sicher Robust Verlässlich Portabel Günstig Analysierbar Korrekt ... Siehe: Kohäsion Kopplung
19. Modularität M Systeme (hier: Produkte) aus kleineren Einheiten (Modulen, Komponenten, Services etc.) zusammensetzen Beispiel: AKKA https://doc.akka.io/docs/akka/2.5.5/scala/stream/stream-composition.html
20. Modularität M Systeme (hier: Produkte) aus kleineren Einheiten (Modulen, Komponenten, Services etc.) zusammensetzen Schnittstellen Protokolle Formate Konzepte/Prinzipien Siehe: Konsistenz KISS KoDrA
21. 6K Sechs K-Worte Komplexität, Kompliziertheit, Kopplung, Kohäsion, Konsistenz, KoDrA
22. Kompliziertheit, Komplexität, Konsistenz, Kopplung, Kohäsion, KoDrA 6K
23. kom plex kom pliziert einfach chaotisch Technologie Anforderungen / Geschäftsprozesse sehr unsicher sehr sicher kaum verstanden gut verstanden kompl{iziert|ex} 6K
24. KISS (keep it stupid simple) 6K kom pliziert einfach sehr sicher gut verstanden Photo by Tom Roberts on Unsplash
25. KISS (keep it stupid simple) 6K Artefakt KISS... Code • Idiomatisch • Ähnlich (homogen) • Kurz (aber nicht zu...) • Linear (wenig Verzweigung) • Wenige Zustände (Werte besser als Variablen) • Redundanzarm
26. KISS (keep it stupid simple) 6K Artefakt KISS... Komponenten • Wenig Kopplung • Hohe Kohäsion • Hierarchie • Ähnlich (homogen) • prinzipien-/mustertreu
27. KISS (keep it stupid simple) 6K Adam Tornhill: Your Code as a Crime Scene
28. KISS (keep it stupid simple) 6K Artefakt KISS... Kommunikation (zw Komponenten) • Ähnlich (homogen) • Wenig Zustände Prozesse • Feedback (häufig + kurzfristig) • Ergebnisse statt Artefakte
29. Kompliziertheit, Komplexität, Konsistenz, Kopplung, Kohäsion, KoDrA 6K
30. Kohäsion 6K Was gehört zusammen? AB X AB X CD AB CD AB CD X B X A X
31. Kohäsion braucht Kriterien 6K Form... AB X AB X CD AB CD AB CD X B X A X AB X AB X CD AB CD AB CD X B X A X Farbe... Text... Größe... AB X AB X CD AB CD AB CD X B X A X AB X AB X CD AB CD AB CD X B X A X Daten, Funktionen, Zeit, Ort, Technologie, Stakeholder, Hardware, Verteilung, Organisation, Grösse, Vertraulichkeit Qualitätsanforderungen, Ertrag, Politik, <…>
32. Kompliziertheit, Komplexität, Konsistenz, Kopplung, Kohäsion, KoDrA 6K
33. Kopplung a.k.a. Abhängigkeit 6K need have ?
34. Kopplung 6K need have Aufruf Event besitzt erbt sync async idempotent beschränkt Hardware Daten Zeit
35. Kompliziertheit, Komplexität, Konsistenz, Kopplung, Kohäsion, KoDrA 6K
36. Kommt Drauf An 6K
37. Kommt Drauf An (2) 6K Risiko Größe Organisation Team Komplexität Umfeld / Kontext Legacy Formalismus Randbedingungen ANG EME SSEN HEIT
38. Kompliziertheit, Komplexität, Konsistenz, Kopplung, Kohäsion, KoDrA 6K
39. Konsistenz a.k.a. konzeptionelle Integrität 6K Photo by Samuel Zeller on Unsplash Photo by Ashim D’Silva on Unsplash
40. Konsistenz 6K Innere Ordnung (Homogenität, Einfachheit) besitzt wirtschaftlichen + technischen Wert
41. Aufgaben repeat { listen, ask, think, discuss, decide, code }
42. Reality sucks (1) A repeat { beeing-shouted-at defend code }
43. Reality sucks (2) A repeat { listen ask, no answer guess code } Photo by conner bowe on Unsplash
44. Reality should... A repeat { listen ask, get answers think discuss decide code }
45. Reality should (2)... A repeat { listen ask, get answers think discuss decide code } Architektur bewerten Anforderungen und Randbedingungen klären Querschnittliche Konzepte entwerfen Umsetzung begleiten Architektur kommunizieren Strukturen entwerfen
46. von Herzen Informatiker, seit 1985 an Entwicklung und Architektur zahlreicher produktiver IT-Systeme beteiligt. Zuhause in Architektonien und Prograland, versteht Management Requirements, Betrieb und Test. Autor diverser Bücher rund um Softwarearchitektur, Mitgründer und – betreiber von arc42, Gründer von aim42, Gründungsmitglied des iSAQB e.V. Gernot.Starke@innoq.com Dr. Gernot Starke Fellow INNOQ Deutschland GmbH