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Komplexe Softwarearchitekturen > Architekturstile und Architekturmuster > Flashcards

Architekturstile und Architekturmuster Flashcards

1
Q

Was sind die Merkmale eines Architekturstils?

A
  • Ein Architekturstil fasst gemeinsame Merkmale von IT-Systemen zusammen
  • enthält Regeln & Muster zur Strukturierung eines Systems, Bausteine und Beziehungen zwischen den Bausteinen
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Q

Was sind die Merkmale eines Architekturmusters?

A
  • Helfen bei der Zerlegung eines Systems in Bausteine und bei der Verteilung von Verantwortlichkeiten
  • bilden Vorlagen für Systemstrukturen
  • sind eine Konkretisierung von Architekturstilen
  • bilden wiederverwendbare Bausteine für bestimmte Probleme
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3
Q

Was ist der Unterschied zwischen Architekturstilen/-mustern und Entwurfsmustern?

A

Architekturstile & -muster beschreiben die Struktur eines Systems als Ganzes, Entwurfsmuster (Design Patterns) beschreiben die Struktur von Klassenverbänden und Komponenten

Die Unterscheidung ist allerdings nicht trennscharf

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4
Q

Was kennzeichnet das Batch-Sequentielle Architekturmuster?

A
  • Daten werden stapelweise komplett verarbeitet und an Nachfolger weitergegeben
  • Schnittstellen zwischen Bausteinen sind oft Dateien oder Datenbanken
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5
Q

Was sind die Vor- und Nachteile des Batch-Sequentiellen Musters?

A

Vorteile:

  • Klare Aufteilung des Systems
  • Einfache, funktionale Schnittstellen
  • Abhängigkeiten zwischen den Datensätzen können berücksichtigt werden

Nachteile:

  • Keine eingebaute Fehlerbehandlung
  • Externe Steuerung des Systems
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6
Q

Was kennzeichnet das Pipes und Filter Architekturmuster?

A
  • Sofortige oder zeitversetzte Weitergabe der Daten zwischen den Filtern durch die Pipes
  • Alle Filter können parallel aktiviert sein
  • Ausgabe an eine oder mehrere Pipes
  • Unterscheidung zwischen Aktiven und Passiven Filtern
  • Unabhängigkeit der Datensätze
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7
Q

Was sind die Vor- und Nachteile des Pipes und Filter Architekturmusters?

A

Vorteile:

  • Einfache Struktur
  • lose Kopplung der Filter

Nachteile:

  • Schwerwiegende Folgefehler
  • Externe Steuerung des Systems
  • Keine Eingriffsmöglichkeit in die Verarbeitung
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8
Q

Wie verläuft die Implementierung einer Datenflussarchitektur?

A
  1. Einlesen und Entpacken der gesamten Datei
  2. Kategorisierung der Datensätze
  3. Verarbeitung der einzelnen Stapel durch Pipes und Filter
  4. Sammlung der Ergebnisse in einer einzelnen Datei
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9
Q

Was sind die Vor- und Nachteile einer datenzentrierten Architektur?

A

Vorteile:

  • Hinzufügen weiterer Agenten ist einfach
  • Alle Agenten können parallel arbeiten
  • Test der Agenten werden vereinfacht

Nachteile:

  • Synchronisierung der Agenten kann aufwendig sein
  • Test der Komponente kann schwierig sein
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10
Q

Welche Use Cases ergeben sich für das Repository Architekturmuster?

A
  • ERP-Systeme
  • Data Warehouses (mehrere ETL-Prozesse speisen Daten in dasselbe Repository)
  • Windows Registry

=> Überall dort, wo eine große Überschneidung der verwendeten Daten besteht und Arbeitsprozesse entsprechend aufgeteilt werden müssen

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11
Q

Was kennzeichnet das Repository Architekturmuster?

A
  • aktive Agenten um einen passiven Datenspeicher herum
  • Agenten managen Verarbeitung und Ablauf innerhalb des Systems
  • Ein Repository pro Business Objekt
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12
Q

Was kennzeichnet das Blackboard Architekturmuster?

A
  • Knowledge Sources sind spezialisierte Module, die Teilprobleme lösen
  • Blackboards sind strukturierte, globale Datenspeicher von Zwischenergebnissen
  • Controller wählen Knowledge Sources aus und führen diese mit unterschiedlichen Konfigurationen aus
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13
Q

Welche Vor- und Nachteile hat das Master-Slave Architekturmuster?

A

Vorteile:

  • Verfügbarkeit von Services
  • Hohe Fehlertoleranz
  • Hohe Zuverlässigkeit

Nachteile

  • Redundanz von Services
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14
Q

Was kennzeichnet das Master-Slave Architekturmuster?

A
  • Mehrere Slaves arbeiten für einen Master (unterschiedliche Implementierung von Interfaces)
  • Paralleles Arbeiten der Slaves möglich
  • Sicherstellen von Verfügbarkeit und Fehlertoleranz
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15
Q

Was kennzeichnet das Layer-Architekturmuster?

A
  • Verschiedene Ebenen, wobei Komponenten höherer Ebene auf Komponenten niedrigerer Ebene zugreifen, nicht aber umgekehrt
  • Eine Schicht kapselt die Implementierung gegenüber der Außenwelt
  • Komponenten innerhalb einer Schicht besitzen einen ähnlichen Abstraktionsgrad
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16
Q

Was sind die Vor- und Nachteile des Layer-Architekturmusters?

A

Vorteile:

  • Austauschbarkeit von Schichten
  • Abhängigkeiten zwischen Komponenten ist gering
  • Leicht verständlich

Nachteile:

  • Kann Performance beeinträchtigen
  • Anpassungsbedarf in allen Schichten bei Änderung in einer Schicht
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17
Q

Was sind die einzelnen Schichten des Layer-Architekturmusters?

A
  • Präsentation/Benutzeroberfläche
  • Applikationsschicht
  • Fachdomäne (Business Architecture)
  • Infrastruktur (Technical Architecture)
18
Q

Was ist das Ports & Adapter Architekturmuster und wann wird es angewandt?

A
  • Spezialisierung des Schichtenmodells
  • Fachdomäne ist der Kern des Systems und hat keine direkten Abhängigkeiten
  • Schalenmodell: innere Kreise wissen nichts über äußere Kreise

Anwendungsfälle:

  • Langlebigkeit der Fachdomäne
  • Hohe Testabdeckung der Fachdomäne gewünscht
19
Q

Was sind die Vor- und Nachteile des Ports & Adapter Architekturmusters?

A

Vorteile:

  • Unabhängigkeit der Fachdomäne
  • Modularisierung => Hohe Wartbarkeit
  • Leichte Austauschbarkeit durch Unabhängigkeit

Nachteile:

  • Saubere und konsistente Modellierung der Fachdomäne notwendig
20
Q

Was sind die Eigenschaften von Verteilten Systemen?

A
  • Zusammenarbeit von Verarbeitungs- und Speicherbausteinen über Kommunikationsnetze
  • Eine Menge voneinander unabhängiger Computer, welche dem Benutzer wie ein einziges, kohärentes System vorkommen
  • Die Hard- und Softwarekomponenten befinden sich auf vernetzten Rechnern und kommunizieren über den Austausch von Nachrichten
  • Alle Komponenten haben ein gemeinsames Ziel
  • Heterogene Implementierung der Komponenten
21
Q

Was zeichnet das Client-Server Architekturmuster aus?

A
  • Klare Trennung der Verantwortlichkeiten
  • Client fragt Ressourcen oder Dienste ab
  • Server stellt Ressourcen oder Dienste zur Verfügung
  • Synchrone Kommunikation
22
Q

Was sind die Vor- und Nachteile des Client-Server Architekturmusters?

A

Vorteile:

  • Klare Trennung der Verantwortlichkeiten
  • Hohe Flexibilität

Nachteile:

  • Vielfältige Fehlerquellen
  • höherer Entwicklungsaufwand
  • niedrigere Sicherheit
23
Q

Was zeichnet das CQRS Architekturmuster aus?

A

Command Query Responsibility Segregation:

  • Trennung der Verantwortlichkeiten nach Klassifikation: Daten lesen oder Daten ändern
  • Äußere Schnittstellen werden nach dem gleichen Prinzip getrennt
24
Q

Was sind die Vor- und Nachteile des CQRS Architekturmusters?

A

Vorteile:

  • Performanter und skalierbarer durch Trennung komplexer Commands und schnell abzuarbeitender Queries
  • erhöhte Sicherheit
  • Cloud-Computing geeignet

Nachteile:

  • höherer Entwicklungsaufwand, Queries können vor Commands ausgeführt werdem
25
Q

Was zeichnet das CORBA Architekturmuster aus?

A

Common Object Request Broker Architecture

  • Trennung von Schnittstellen und Implementierung
  • Komponenten kommunizieren über Broker und nachrichten- oder ereignisbasierte Middleware
26
Q

Was sind die Vor- und Nachteile des CORBA Architekturmusters?

A

Vorteile:

  • Plattform- und Sprachenunabhängigkeit durch Interface Definition Language
  • Client-Server geeignet

Nachteile:

  • vielfältige Fehlerquellen
  • höherer Entwicklungsaufwand
27
Q

Was zeichnet das Peer-2-Peer Architekturmuster aus?

A
  • Jeder Peer ist gleichberechtigt
  • keine zentrale Verwaltung von Ressourcen oder Komponenten
  • Ressourcen werden geteilt verwendet
28
Q

Was sind die Vor- und Nachteile des Peer-2-Peer Architekturmusters?

A

Vorteile:

  • ausfallsichere Datenverteilung
  • kein Single Point of Failure

Nachteile:

  • nicht geeignet für kleinere Architekturen
  • Lokalisieren von Fehlern einzelner Peers sehr aufwendig
29
Q

Was sind die Eigenschaften des Architekturstils Ereignisbasierter Systeme?

A
  • bestehen aus einer Event Source und einem Event Sink
  • Kommunikation erfolgt über Ereignisse statt über Aufrufe im Code
  • Beziehungen zwischen Bausteinen werden während der Laufzeit hergestellt und sind unidirectional
30
Q

Was kennzeichnet das Architekturmuster der Ungepufferten Event-Kommunikation?

A
  • Broadcast Variante
  • Event-Source sendet Event an alle
  • Empfänger überprüfen, ob das Event für sie relevant ist
  • Ereignis wird in Netzwerk publiziert
  • alternativ kann sich Empfänger beim Sender registrieren und direkte Kommunikation herstellen
31
Q

Was kennzeichnet das Architekturmuster der Message- oder Event-Queue-Architekturen?

A
  • Queue statt direkter Kommunikation
  • Queue kann synchron oder asynchron sein
  • fire and forget (Event Source bekommt keine Rückmeldung)
  • keine Gewährleistung von Reihenfolge oder Bearbeitung (dafür müssen Korrelations-IDs verwendet werden)
32
Q

Was kennzeichnet das Architekturmuster der Message-Service-Architekturen?

A
  • Erweiterung der Queue-Architektur
  • Routing von Nachrichten an bestimmte Empfänger
  • Priorisierung der Reihenfolge möglich
  • Vorverarbeitung von Nachrichten (Archivierung, Verschlüsselung, Protokollierung, Auswertungen)
  • Zusammenfassung oder Aufteilen von Nachrichten
  • Überwachung von Systemen
  • Zuverlässige Speicherung
33
Q

Was sind die Vor- und Nachteile des Ereignisbasierten Architekturstils?

A

Vorteile:

  • Sender und Empfänger können in unterschiedlichen Technologien erstellt werden
  • Message-Queues mit zuverlässiger Zustellung können Verfügbarkeit und Robustheit deutlich erhöhen

Nachteile:

  • Message-Queues sind komplex
  • hoher Einführungs- und Administrationsaufwand
  • Fehlersuche in asynchronen Systemen sehr aufwendig
34
Q

Was kennzeichnet das Architekturmuster des Model View Controller aus?

A
  • Verbreitet im Web- Mobil- und Desktopbereich
  • Auf das Observer Pattern angewiesen, um die Kommunikation sicherzustellen
  • Besteht aus drei Teilen:
  • die View ist für die Anzeige zuständig und gibt Events an einen Controller weiter
  • der Controller steuert die Interaktion und propagiert Datenänderungen an das Model
  • das Model benachrichtigt die View und gibt dieser Zugriff auf die Daten
35
Q

Was sind die Vor- und Nachteile des MVC Architekturmusters?

A

Vorteile:

  • Klare Trennung der Verantwortlichkeiten
  • Erlaubt mehrere Views pro Model, auch mit unterschiedlichen Technologien
  • Reichhaltige Auswahl passender Frameworks

Nachteile:

  • Implementierung und Debugging kann aufwendig sein
  • Notifikationen können mit mehreren Controller-View-Paaren zeitaufwendig sein
  • Viel Boilerplate
36
Q

Was kennzeichnet das Presentation Model Architekturmuster?

A
  • MVC, aber mit einem zusätzlichen Presentation Model, welches mit der View und den Controller interagiert, um das Model nicht zu verändern
  • sinnvoll bei komplexen graphischen Oberflächen
37
Q

Was sind die Vor- und Nachteile des Presentation Model Architekturmusters?

A

Vorteile:

  • Das Model bleibt ein reines Domänen-Modell
  • Die View bleibt frei von fachlicher Logik oder Prüfungen

Nachteile:

  • Synchronisation und Notifikationen müssen zwischen PM und View implementiert werden
38
Q

Was kennzeichnet den REST-Architekturstil?

A
  • Eher Vorgehensempfehlung als Standard
  • Beschreibt den Einsatz von Webstandards zum Abruf von Webressourcen
  • Services sind Ressourcen und haben keine explizite Funktionalität
  • Impliziert eine Client-Server-Architektur
  • Kommunikation erfolgt über Standardmethoden GET POST PUT DELETE
  • Server stellt seine Fähigkeiten nach außen als Ressourcen zur Verfügung
  • Caches können zwischen Client und Server geschaltet werden
  • Kommunikation erfolgt durch Repräsentation von Ressourcen (JSON/XML/HTML)
39
Q

Was sind die Einsatzgebiete des REST Architekturstils?

A
  • Services
  • Webanwendungen
  • Hypermedia-Formate
  • SPAs
  • Resource Oriented Client Architecture (ROCA) => HTML wird serverseitig erzeugt, z.B. Blazor
40
Q

Was sind die Vor- und Nachteile des REST-Architekturstils?

A

Vorteile:

  • Verwendung weit verbreiteter Werkzeuge und Bibliotheken
  • Gute Skalierung durch Statelessness
  • Geringe Kopplung zwischen Parteien
  • Möglichkeit der Evolution von Schnittstellen

Nachteile:

  • Höhere Latenz im Vergleich zu lokalen Lösungen
  • Serialisierung kostet Performanz

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