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Unterstützung anwendungsorientierter

Softwareentwicklung durch das

IBM SanFrancisco Rahmenwerk

STUDIENARBEIT

Anthony Norman Schmude

Matrikel-Nummer: 467 63 99

Fachbereich Informatik

UNIVERSITÄT HAMBURG

Betreut von

Dr. Ralf Klischewski

Arbeitsbereich Softwaretechnik

Fachbereich Informatik

UNIVERSITÄT HAMBURG

6. Dezember 2001

Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 5

1.1 Ziel der Arbeit

1.2 Vorgehen

1.3 Aufbau der Arbeit

1.4 Formalien

2 Anwendungsorientierte Softwareentwicklung 8

2.1 Klärung zentraler Begriffe

2.2 Anforderungen an eine Geschäftsanwendung

2.2.1 Flexibilität

2.2.2 Offenheit

2.2.3 Integrationsfähigkeit

2.2.4 Skalierbarkeit

2.2.5 Ausfallsicherheit

2.2.6 Mandantenfähigkeit

2.2.7 Rechtemanagement

2.2.8 Internationalisierbarkeit

2.3 Softwarequalität

2.3.1 Objektorientierte Softwareentwicklung

2.4 Softwareprozess

2.4.1 Qualitätsmanagement

2.5 Vereinfachung der Softwareentwicklung

2.5.1 Vorhandene Architektur

2.5.2 Vorhandene Funktionalität

2.5.3 Komplexität und Erlernbarkeit

2.5.4 Werkzeuge für den Softwareprozess

2.6 Bewertungskatalog

3 Hintergründe der IBM zur Entwicklung von SanFrancisco 21

3.1 Zielsetzung der IBM

3.1.1 Einfacher Zugang zu objektorientierter Softwareentwicklung

3.1.2 Marktvorteil durch SanFrancisco Applikationen

3.1.3 Lösungen für verschiedene Hardware und Betriebssysteme

4 Ausführungsumgebung von SanFrancisco 24

4.1 Das Logische SanFrancisco Netzwerk (Logical SanFrancisco Network)...............24 4.1.1 Prozesse und Dienste des Logischen SanFrancisco Netzwerks

4.1.2 Die Rolle der Dienste in Beispielszenarios

4.2 Persistenz SanFrancisco basierter Geschäftsobjekte

4.2.1 Objekt-Relationale Abbildung von SanFrancisco

4.2.2 Anfragen an die Datenbank delegieren

–  –  –

4.2.3 Automatische oder manuelle Objekt-Relationale Abbildung

4.3 Administrationswerkzeuge

–  –  –

5.1 Die Fundamentschicht (Foundation Layer)

5.1.1 Anlage eines Geschäftsobjekts

5.1.2 Transaktionen und Sperrmechanismen

5.1.3 Objektzugehörigkeit (Ownership)

5.1.4 Benachrichtigungsdienst (Notification Service)

5.1.5 Abfrage von Businessobjekten (Querying Collections)

5.1.6 Sichere Abschnitte (Secure Section)

6 Geschäftslogik von SanFrancisco 39

6.1 Organisationsleitbild von SanFrancisco

6.2 Die Allgemeine Geschäftsobjektschicht (Common Business Objects Layer)........40

6.3 Die Kerngeschäftsprozessschicht (Core Business Processes)

6.3.1 Hauptbuchhaltung (General Ledger)

6.3.2 Kostenrechnung (Accounts receivable and payable)

6.3.3 Lagerverwaltung (Warehouse Management)

6.3.4 Auftragsabwicklung (Order Management)

6.4 Verwendbarkeit der vorhandenen Geschäftslogik

7 Vorgehen zur Entwicklung SanFrancisco basierter Software 47

7.1 Das SanFrancisco Application Development Roadmap

7.1.1 Anforderungsermittlung

7.1.2 Abgleich der Anforderungen

7.1.3 Anforderungsanalyse

7.1.4 Anwendungsdesign

7.1.5 Kodierung

7.1.6 Testen

7.2 SanFrancisco Werkzeuge zur Applikationsentwicklung

7.2.1 Der SFBuilder

8 Bewertung von SanFrancisco 53

8.1 Überprüfung des Bewertungskatalogs

8.1.1 Allgemeine Kriterien

8.1.2 Flexibilität

8.1.3 Vereinfachung der Softwareentwicklung

8.1.4 Zusammenfassung

8.2 Einsatz von IBM SanFrancisco in der Praxis

8.3 Beantwortung der Fragestellung

–  –  –

Die Herstellung komplexer Softwarelösungen ist teuer und aufwendig. Insbesondere trifft dies für die Entwicklung anwendungsorientierter Software zu, sollen qualitativ hochwertige Anwendungen entstehen, die gleichzeitig im höchsten Maße anpassbar und integrationsfähig sind. Im Gegensatz zu Individualsoftware, verspricht die Einführung von Standardsoftware kalkulierbarer und günstiger zu sein. Zudem profitiert der Einkäufer vom Know-how des Softwareherstellers. Die Einführung von Standardsoftware bedeutet aber die Anpassung der Geschäftsabläufe an die Rahmenbedingungen der Software, Stichwort: Business Process Reengineering. Nur eine Individualsoftware kann bestehende oder neue Geschäftsabläufe eines Betriebes optimal umsetzen und unterstützen. Der Einsatz der „passenden“ Geschäftsanwendungen in großen Firmen ist eine Strategieentscheidung und bietet die Chance, Marktvorteile gegenüber Konkurrenten zu generieren. Eine Fehlentscheidung führt unter Umständen zu dem Gegenteil. Wofür sollen sich IT Verantwortliche also entscheiden ? „Buy or Build“ ?





IBM möchte mit SanFrancisco den gerade beschriebenen klassischen Entscheidungspolen eine dritte Option hinzufügen. IBM SanFrancisco ist eine Software zur Entwicklung von Geschäftsanwendungen, die bereits einen Teil der Geschäftslogik enthält. Der Aufwand zur Erstellung einer Geschäftsanwendung soll deutlich geringer sein als eine Neuentwicklung, verspricht IBM. Dabei soll eine SanFrancisco basierte Anwendung aber ebenso flexibel wie eine Individualsoftware sein. Diese Arbeit wird diesen beiden Aussagen nachgehen.

1.1 Ziel der Arbeit Diese Arbeit ordnet IBM SanFrancisco in das Spannungsfeld zwischen Standardsoftware und Individualsoftware ein. Es wird untersucht, ob SanFrancisco die Vorteile beider Ansätze in sich vereinen kann, ohne die jeweiligen Nachteile zu stark aufkommen zu lassen. Was aber bedeutet „Vorteile vereinen“ ? Die Entwicklung einer Geschäftsanwendung basierend auf SanFrancisco muss weniger komplex als eine Neuentwicklung sein. Dabei muss die Anpassbarkeit der SanFrancisco Bausteine die gängiger Standardsoftware deutlich übersteigen. Daraus ergibt sich die Fragestellung dieser Arbeit.

Fragestellung: In welchem Maße wird die Entwicklung komplexer Geschäftsanwendungen durch IBM SanFrancisco vereinfacht und inwieweit gleicht die Flexibilität einer IBM SanFrancisco basierten Anwendung der einer Individualsoftware ?

–  –  –

1.2 Vorgehen Zunächst werden Kriterien erarbeitet, anhand derer IBM SanFrancisco im Sinne der Fragestellung bewertet werden kann. Die Begriffe Softwareentwicklung und Geschäftsanwendung werden im ersten Teil untersucht und eingeschränkt. Dazu gehört die Betrachtung des Umfelds dieser Begriffe. Es wird beschrieben, was einen qualitativ hochwertigen Softwareprozess ausmacht und wie eine Vereinfachung der Softwareentwicklung gemessen werden kann. Ebenso wird der zentrale Begriff „komplexe Geschäftsanwendung“ untersucht und daraus abgeleitet, was in diesem Zusammenhang Flexibilität bedeutet.

IBM SanFrancisco wird anschließend anhand folgender vier Aspekte vorgestellt:

Ausführungsumgebung: Die Ausführungsumgebung einer SanFrancisco basierten Anwendung wird analysiert. Es wird der Frage nachgegangen, ob SanFrancisco die Anforderungen einer komplexen Geschäftsanwendung erfüllt.

Softwarearchitektur: Die Softwarearchitektur von SanFrancisco wird vorgestellt und untersucht. Anhand der Softwarearchitektur lassen sich Aussagen zur Flexibilität und Anpassbarkeit ableiten. Außerdem ergibt sich dadurch ein Eindruck, wie kompliziert die Softwareentwicklung mit SanFrancisco ist.

Geschäftslogik: Die mitgelieferte Geschäftslogik von SanFrancisco wird beispielhaft vorgestellt. Von Interesse ist dabei, ob die Geschäftslogik verwendet oder durch einfache Anpassungen genutzt werden kann.

Der von IBM vorgeschlagene

Softwareentwicklungsprozess:

Softwareprozess zur Entwicklung SanFrancisco basierter Anwendungen wird beschrieben. Hierdurch ergeben sich Abschätzungen über die Einfachheit der Softwareentwicklung, aber ebenso zur Flexibilität der Software.

Diese Arbeit trägt Informationen zu SanFrancisco aus allen frei verfügbaren Quellen zusammen. Alle Angaben und Aussagen beziehen sich auf die Version 1.3 von IBM SanFrancisco. Da IBM nicht in alle Details Einblick gewährt, bleiben einige interessante Fragen unbeantwortet, zum Beispiel zur Objektrationalen Abbildung der Objekte.

Aufgrund der Komplexität von SanFrancisco wird die Benutzungsschnittstelle und die Performanz nicht untersucht.

Abschließend werden die betrachteten Aspekte von SanFrancisco im Kontext der eingangs erarbeiteten Kriterien diskutiert und bewertet. Dadurch kann die Fragestellung fundiert beantwortet werden.

1.3 Aufbau der Arbeit Das anschließende Kapitel 2 erläutert die zentralen Begriffe und Sichtweisen dieser Arbeit. Drei Bereiche sind von Interesse: Anforderungen an komplexe Geschäftsanwendungen, Softwarequalität und Möglichkeiten zur Vereinfachung der Softwareentwicklung. Die Anforderungen und Kriterien für hohe Softwarequalität werden als Bewertungskatalog zusammengeführt.

1. Einleitung

Das Kapitel 3 stellt die Hintergründe der IBM zur Entwicklung von SanFrancisco vor.

Großen Raum nehmen die Ziele ein, die sich IBM gesetzt hat. Davon ausgehend, dass IBM die gesetzten Ziele umgesetzt hat, ergibt sich eine gute Vorstellung der Leistungsfähigkeit von SanFrancisco.

Die Ausführungsumgebung von SanFrancisco ist Thema des Kapitel 4. Es werden die Komponenten der Ausführungsumgebung und deren Zusammenwirken beschrieben.

Außerdem wird detailliert vorgestellt, wie SanFrancisco Daten persistent speichert. Das Kapitel schließt mit einer kurzen Übersicht der Administrationswerkzeuge.

Das Kapitel 5 widmet sich der Softwarearchitektur von SanFrancisco. Die Schichtung der Software und die jeweilige Aufgabe dieser Schichten wird erläutert. Das Hauptaugenmerk richtet sich dabei auf die Basiskonzepte von SanFrancisco.

Die mitgelieferte Geschäftslogik von SanFrancisco ist Thema des Kapitel 6. Es werden die Funktionalitäten der einzelnen Anwendungsdomänen beschrieben, die SanFrancisco unterstützt.

Das Kapitel 7 beschreibt den Softwareentwicklungsprozess, wie ihn IBM vorschlägt, um SanFrancisco basierte Applikationen zu entwickeln. Es werden die einzelnen Aufgaben des Prozesses erläutert. Dieses Kapitel stellt zusätzlich die Werkzeugstrategie von IBM am Beispiel des SFBuilders vor.

Das Kapitel 8 beantwortet die Fragestellung dieser Arbeit indem SanFrancisco anhand der Kriterien des Bewertungskatalogs aus Kapitel 2 bewertet wird. Die erarbeiteten Fakten aus den Kapiteln 3 bis 7 werden dazu herangezogen. Das Kapitel geht weiterhin auf die Praxisrelevanz von SanFrancisco ein.

Die Arbeit schließt mit einer Zusammenfassung und einem Ausblick in Kapitel 9.

1.4 Formalien Diese Arbeit versucht aus Gründen der Lesbarkeit die vielen englischen Fachworte und Begriffe zu vermeiden. Englische Begriffe werden durch adäquate deutsche ersetzt.

Sollte das nicht möglich sein, werden englische Begriffe kursiv dargestellt. Alle englischen IBM Termini werden erwähnt, dann aber durch entsprechende deutsche ersetzt.

Programmkode wie auch Begriffe aus Programmierzusammenhängen werden durch eine der Schreibmaschine ähnlichen Schrift kenntlich gemacht.

Begriffsbestimmungen werden eingerückt und durch einen Querbalken am linken Rand gekennzeichnet. Der zu erläuternde Begriff ist am Anfang fett ausgewiesen.

–  –  –

2 Anwendungsorientierte Softwareentwicklung Ziel dieser Arbeit ist, IBM SanFrancisco zwischen Standard- und Individualsoftware einzuordnen. SanFrancisco ist keine fertige Geschäftsanwendung sondern eine Art Fundament zu ihrer Entwicklung. Ohne Softwareentwicklung ist SanFrancisco also nicht einsetzbar. Dieses Kapitel erarbeitet dazu den Hintergrund. Es wird der Begriff Geschäftsanwendung erläutert und Qualitätskriterien von Software und deren Entwicklung beschrieben. Konkret erarbeitet dieses Kapitel Kriterien, die der Beantwortung der Fragestellung dienen, also solche zur Bewertungen der Flexibilität einer Geschäftsanwendung und solche zur Vereinfachung der Softwareentwicklung.

Dieses Kapitel führt zunächst in das Umfeld des Gegenstandsbereichs ein. Im zweiten Teil werden wichtige Anforderungen an eine Geschäftsanwendung dargestellt, beginnend damit, was Flexibilität in diesem Zusammenhang bedeutet. Der dritte Teil geht auf die Entwicklung von Software ein. Dort wird der Entwurf von Software mit dem Ziel betrachtet, Merkmale hoher Softwarequalität zu erarbeiten. Nicht nur die Entwicklung sondern vielmehr der Entwicklungsprozess ist entscheidend für die Qualität einer Software. Der vierte Teil dieses Kapitels beschäftigt sich daher mit Merkmalen eines guten Softwareprozesses. Der fünfte Teil benennt Kriterien, die die Entwicklung von Geschäftsanwendungen vereinfachen. Am Ende des Kapitels, im Teil sechs, werden die Ergebnisse in Form eines Bewertungskatalogs zusammengefasst.

2.1 Klärung zentraler Begriffe Software wird in verschiedene Klassen eingeteilt. Es wird Systemsoftware und Anwendungssoftware unterschieden. Systemsoftware bildet mit der Hardware die Technik- und Kommunikationsinfrastruktur späterer Anwendungssysteme.

Anwendungssoftware dagegen orientiert sich an betrieblichen Aufgaben (vgl.

[StHa99]). Die Orientierung an betrieblichen Aufgaben bedeutet zum einen die Anlehnung an organisatorische Gegebenheiten, aber natürlich auch die Einbeziehung der Benutzer. Anwendungssoftware ist kein Selbstzweck und führt Aufgaben nicht selbstständig durch. Automatisierte Funktionen oder Prozesse gehen immer von

Benutzerinteraktionen aus. Zusammenfassend ergibt sich:



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