Einf

1
Einführung und Überblick

• Christian Kästner, Marko Rosenmüller, Norbert
  Siegmund, Gunter Saake

2
Agenda

• Überblick Softwareproduktlinien
• Was sind Produktlinien?
• Entwicklung von Softwareproduktlinien
• Organisatorisches
• Anforderungen
• Termine
• Themen

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Zwei Entwicklungen...

• Moderne Anwendungssoftwaresysteme
• Eier-legende Wollmilchsäu
• Bsp. Windows Vista, Open Office, Oracle, SAP
  myERP, iTunes
• Nicht so bei eingebetteten Systemen
• Maßgeschneiderte Lösungen
• Bsp. PDA, Handy, Sensoren, Toaster, Mikrowelle,
  Fernseher, Wetterstation, Taschenrechner,
  Chipkarten, Bordcomputer, Router, Ubiquitious
  Computing

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Softwareproduktlinien

• Techniken für die Entwicklung maßgeschneiderte
  Software, die genau die benötigte Funktionalität
  enthält
• Varianten für verschiedene Anwendungsfälle
• Neue Varianten können leicht hinzugefügt werden,
  schnelle Entwicklung, Wiederverwendung bewährter
  Funktionalität
• Kunden-individuelle Fertigung, Spezialisierung
• Anpassung an verfügbare Ressourcen
• Software-Produktlinien Konfiguration durch
  Auswahl von Features (deutsch Merkmale)

5
Auto-Produktlinie
6
Schuh-Produktlinie
7
PC-Produktlinie
8
Features in MS Office
9
Softwareproduktlinien

• Eine Menge von Programmvarianten
  (Software-Produkten),
• ...die auf ein gemeinsames Marktsegment (Domäne)
  zugeschnitten sind
• ...mit dem Ziel der Wiederverwendung von
  gemeinsamen Software-Artefakten
• z. B. Tetris Produktlinie
• 2D / 3D
• Unterstützte Hardware (PC, Handys, etc.)
• Multiplayer

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Domäne

• Die Programme einer Produktlinie sind
  zugeschnitten auf ein Anwendungsgebiet
• Dieses Anwendungsgebiet wird als Domäne
  bezeichnet
• Beispiele
• Datenbanken
• Eingebettete Systeme (z.B. Automobilbau)
• Lagerverwaltung
• Netzwerkkommunikation (Netzwerkstack)

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Features (deutsch Merkmale)

• first-class domain abstractions
• repräsentieren Anforderungen, Gemeinsamkeiten
  bzw. Unterschiede von Programmvarianten
• sind Mittel zur Kommunikation zwischen
  Stakeholdern
• dienen zur Spezifikation von Varianten
• Feature-Auswahl als Eingabe für die
  Programmgenerierung

12
Features Beispiele

• Computerspiele Ein- / Mehrspielermodus,
  Netzwerkmodus, Grafik-Details, Physik Engine
• PIM Mail Unterstützung, Adressverwaltung,
  Kalender Funktion, Geburtstage, Notizen, Aufgaben
• Allgemein Unterstützte Betriebssysteme (Windows,
  Linux, etc.), unterstützte Hardware (PC,
  Spielekonsole, Handy, eingebettetes System)

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Entwicklung einer Produktlinie

• Entwicklung einer Programmfamilie statt einzelner
  Anwendung
• Programmfamilie erfüllt Anforderungen einer
  ganzen Domäne
• Abweichung vom klassischen Entwicklungsprozess
  und Lebenszyklus
• Unterscheidung in
• Domain Engineering
• Application Engineering

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Application and Domain Engineering
15
Application and Domain Engineering
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Feature-Modellierung

• Darstellung der Features einer Domäne
• Zur Visualisierung und Kommunikation
• Ein Feature-Modell beschreibt
• die elementaren Abstraktionen einer Domäne und
  deren Beziehungen
• die Menge der Programme einer Produktlinie
• Ein Feature-Diagramm visualisiert Features und
  deren Beziehungen

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Beispiel Graph-Bibliothek

• Bibliothek von Graph-Datenstrukturen und
  Algorithmen
• Gewichtete/ungewichtete Kanten
• Gerichtete/ungerichtete Kanten
• Gefärbte Knoten
• Algorithmen kürzester Pfad, Minimale Spannbäume,
  Transitive Hülle,

18
Graph-Feature-Modell
19
Entwurf und Implementierungvon Features

• Nach der Feature-Modellierung folgt der Entwurf
  und die Implementierung...

Feature-Modell
Wiederverwendbare Implementierungs- artefakte
Domain Eng.
Application Eng.
Feature-Auswahl
Generator
Fertiges Program
20
Entwurf und Implementierungvon Features

• Nach der Feature-Modellierung folgt der Entwurf
  und die Implementierung...

Feature-Modell
Wiederverwendbare Implementierungs- artefakte
Domain Eng.
Application Eng.
Feature-Auswahl
Generator
Fertiges Program
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SPL Implementierung

• Verschiedene Wege SPLs zu implementieren
• Beispiele
• Komponenten
• Frameworks/Plugins
• Präprozessoren (z.B. C/C ifdef)
• Feature-Orientierte Programmierung
  (Kollaborationen, Mixins)
• Aspekte-Orientierte Programmierung

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Agenda

• Überblick Softwareproduktlinien
• Was sind Produktlinien?
• Entwicklung von Softwareproduktlinien
• Organisatorisches
• Anforderungen
• Termine
• Themen

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Vorträge / Ausarbeitungen

• Vorträge
• 20 min Vortrag (siehe Infos auf Webseite)
• 10 min Diskussion
• Ausarbeitungen
• 3-6 Seiten (Format siehe Webseite)
• Inhalte
• Motivation / Einleitung in das Thema
• Analyse / Aufarbeitung des Themas
• Je nach Themengebiet Vor- / Nachteile, offene
  Fragen, Vergleich analysierter Ansätze
• Zusammenfassung / Schlussfolgerung

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Bewertung

• Anmeldung heute, Abmeldung bis max. 2 Wochen
  später
• Vortrag
• Gewichtung 50
• Ausgabe von Bewertungsbögen
• Ausarbeitung
• Gewichtung 50

25
Presentation

• Know your audience
• Talk to the audience
• Talk loud and slow
• Dont hide
• Eye contact
• Dont read
• Know your audience

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Structure

• Introduce yourself (and your background/affiliatio
  n if necessary)
• State target/aim of presentation early
• Motivate your work, why should I listen
• Cohesion!
• Summarize main points, take-away message
• Emphasize conclusion/consequences
• References if used in the slides

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Technical Hints

• 20 min, about 7 to 15 slides
• Fontsize gt 18, sans-serife fonts
• Name, title and affiliation on every slide
• Slides number on every slide
• At most one topic per slide
• Visualization, colors where necessary
• Avoid overfull slides (gt 7 objects or gt 36 words)
• Avoid writing full sencences, instead summarize
  the content using only headwords.

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Termine

• 05.11.2008
• Details zur Ausarbeitung
• 19.11.2008 bis 07.01.2009
• Je 2 - 3 Vorträge Diskussion
• Genaue Termine siehe Webseite
• Abgabe der Ausarbeitungen max. 4 Wochen nach
  Präsentation
• Mails an nsiegmun_at_ovgu.de UND rosenmue_at_ovgu.de

29
1 Überblick SPL Engineering

• Überblick nach SEI
• Core assets
• Produktentwicklung
• Etc.
• Einstiegspunkte
• http//www.sei.cmu.edu/productlines/index.html
• Buch Clements Northrop (Part I)

30
2 Requirementsengineering / Domänenanalyse

• Methoden zur Analyse von Gemeinsamkeiten /
  Unterschiede von Anforderungen innerhalb einer
  Domäne
• Einstiegspunkte
• Buch Clements Northrop (4.6)
• Buch Pohl et al. (Kap. 10)

31
3 Domänenmodellierung

• Überblick zu existierenden Featuremodellen
• Einstiegspunkte
• Buch Czarnecki Eisenecker
• Kang et al. Feature-Oriented Domain Analysis
  (FODA) Feasibility Study, 1990

32
4 Beispiele Softwareproduktlinien

• Domänenalyse und Featuremodellierung an konkreten
  Domänen
• Braucht man SPLs in dieser Domäne?
• Mehrere Beispiele je Domäne Feature Diagramme
• Wie sehen diese aus bzw. wie könnten diese
  aussehen?
• Computerspiele
• Betriebssysteme
• Datenbanken
• Eingebettete Systeme im Automobil
• Handy Software
• Eigene Vorschläge

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5 Metriken in SPLs

• Bewertung von SPLs
• z.B. bzgl. Komplexität
• Einstiegspunkte
• Lopez-Herrejon Trujillo How Complex is my
  Product Line? The case for Variation Point
  Metrics, VAMOS 2008

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6 Implementierung von SPLs

• 2 Studenten (Aufteilung der Themen)
• Themenauswahl
• Frameworks,
• Komponenten,
• Präprozessoren (z.B. C/C Präproz.)
• Programmgeneratoren
• Einstiegspunkte
• Buch Czarnecki Eisenecker

35
7 Produktkonfiguration

• Konfigurationsprozess
• Staged Configuration
• Einstiegspunkte
• Buch Czarnecki Eisenecker
• Czarnecki et al. Staged Configuration Using
  Feature Models, SPLC 2004

36
8 Visualisierung im Konfigurationsprozess

• Werkzeuge zur Konfiguration und deren Methoden
  Visualisierung
• Einstiegspunkte
• VISPLE Workshop 2007, 2008 http//www.lero.ie/vis
  ple2007/, http//www.lero.ie/visple2008/

37
9 Testen von SPLs

• Domänentests
• Anwendungstests
• Einstiegspunkte
• Buch Pohl et al. (Kap. 13, 18)
• Intl. Workshop on Software Product Line
  Testinghttp//www.biglever.com/split2008/index.ht
  ml

38
10 Organisatorische Aspekte

• Team Struktur
• Prozesse
• Einstiegspunkte
• Buch Clements Northrop (6)
• Buch Pohl et al. (19)

39
11 Wirtschaftliche Aspekte von SPLs

• SPL pricing
• Kosten (Entwicklung, Softwaretests, etc.)
• Risiken
• Einstiegspunkte
• Buch Pohl et al. (Kap. 20)
• Buch Clements Northrop (6)

40
12 SPL Fallstudien

• Überblick zu SPL Fallstudien
• Ergebnisse, Erfahrungen, Probleme
• Einstiegspunkte
• http//www.sei.cmu.edu/productlines/spl_case_studi
  es.html
• Buch Pohl et al. (Kap. 21)
• Buch Clements Northrop (Part III)

41
13 Open Source SPLs

• Analyse existierender SPLs
• Verwendete Implementierungstechniken
• Domänen
• Etc.
• Einstiegspunkte
• Dissertation Sven Apel http//www.infosun.fim.uni
  -passau.de/cl/publications/docs/Dissertation.pdf

42
14 SPL Adoption

• Aspekte zur Einführung von SPLs in Unternehmen
• Techn. Aspekte
• Wirtschaftl. Aspekte
• Organisatorische Aspekte
• Einstiegspunkte
• Buch Pohl et al. (Kap. 20)
• Clements Krueger Point/Counterpoint Being
  Proactive Pays Off/Eliminating the Adoption
  Barrier. IEEE Software, 2002

43
15 Domänenspezifische Sprachen

• Übersicht
• Verwendung im Kontext von SPLs
• Einstiegspunkte
• Buch Czarnecki Eisenecker

44
Literatur

• Czarnecki Eisenecker Generative Programming,
  2000, Addison-Wesley
• Clements Northrop Software Product Lines
  Practices and Patterns, 2002, Addison-Wesley
• Pohl et al. Software Product Line Engineering,
  2005, Springer (Kopien heute / morgen Vormittag)

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Themen

• 1 Überblick SPL Engineering
• 2 Requirementsengineering / Domänenanalyse
• 3 Domänenmodellierung
• 4 Beispiele Softwareproduktlinien
• 5 Metriken in SPLs
• 6 Implementierung von SPLs (1-2 Stud.)
• 7 Produktkonfiguration
• 8 Visualisierung im Konfigurationsprozess
• 9 Testen von SPLs
• 10 Organisatorische Aspekte
• 11 Wirtschaftliche Aspekte von SPLs
• 12 SPL Adoption
• 13 Domänenspezifische Sprachen
• 14 SPL Fallstudien
• 15 Open Source SPLs

46
Themen

• 4 Beispiele Softwareproduktlinien
• Computerspiele
• Betriebssysteme
• Datenbanken
• Eingebettete Systeme im Automobil
• Handy Software
• Eigene Vorschläge