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Writerside/in.tree

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Writerside/topics/04/Software Engineering/05_DevelopmentMethodologies.md

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+# Development Methodologies
+## Classic / Plan-based
+### Waterfall Model
+- [OOAD Waterfall](SoftwareProcesses.md#waterfall-model)
+- Einzelne Phasen werden sequentiell durchlaufen
+- Phasen überlappen sich kaum oder nicht
+- Sobald eine Phase abgeschlossen ist, wird sie nicht mehr verändert
+
+- Nur für kleine Projekte geeignet
+
+### V-Model
+- [OOAD V-Model](SoftwareProcesses.md#v-modell)
+- Erweiterung des Waterfall-Modells
+- Testphasen werden explizit in den Entwicklungsprozess integriert
+- Jede Phase hat eine zugehörige Testphase
+
+### Spiral Model
+- [OOAD Spiral Model](SoftwareProcesses.md#spiral-modell)
+- Iteratives Modell, das die Phasen des Waterfall-Modells in Zyklen durchläuft
+
+
+## Agile
+### The Agile Manifesto
+#### 4 Werte
+- **Individuen und Interaktionen** über _Prozesse und Werkzeuge_
+- **Funktionierende Software** über _verständliche Dokumentation_
+- **Arbeit mit Kunden** über _Vertragsverhandlungen_
+- **Anpassung an Veränderung** über _folgen des Plans_
+
+#### 12 Prinzipien
+![image_901.png](image_901.png)
+1. Kunden glücklich machen
+    - Frühe und durchgehende Lieferung von wertvoller Software
+    - Auf Kundenfeedback reagieren
+2. Anforderungsänderungen willkommen heißen
+    - Auch spät in der Entwicklung
+3. Regelmäßig funktionierende Software liefern
+    - Alle paar Wochen - Monate
+    - Viele Vorteile durch kurze Iterationen
+4. Tägliche Zusammenarbeit
+    - Entwickler, Tester, Kunden
+5. Projekte um motivierte Individuen aufbauen
+    - Vertrauen in die Teammitglieder
+    - Gute Umgebung und Unterstützung
+6. Face-to-Face Kommunikation
+    - Effektivste Methode der Kommunikation
+7. Fortschritt in funktionierender Software messen
+    - Nicht in Dokumentation oder Berichten
+8. Konstante Geschwindigkeit halten (Marathon, nicht Sprint) 
+    - Nicht zu viel vornehmen
+9. Technische Exzellenz und gutes Design
+    - Verbessert die Agilität
+    - Weniger technische Schulden
+10. Einfachheit
+    - Die Kunst, die Menge an nicht gemachter Arbeit zu maximieren
+    - Weniger Features, die nicht benötigt werden
+11. Vertraue deinem Team
+    - Selbstorganisierte Teams
+    - Cross-funktionale Teams
+12. Reflektieren und Anpassen
+    - Regelmäßige Retrospektiven
+    - Kontinuierliche Verbesserung
+
+## Agile: Scrum
+### Scrum Theory
+- Scrum ist ein agiles Framework für die Softwareentwicklung
+- Fokus auf Transparenz, Inspektion und Anpassung
+
+#### Scrum Pillars
+- **Transparenz**
+  - Alle Aspekte des Prozesses sind sichtbar für alle Beteiligten
+  - Ermöglicht informierte Entscheidungen
+- **Inspektion**
+  - Alle Aspekte des Prozesses und der Arbeitsergebnisse werden regelmäßig überprüft
+  - Frühzeitiges Erkennen von Problemen
+- **Adaption**
+  - Alle Aspekte des Prozesses und der Arbeitsergebnisse werden angepasst, wenn nötig
+  - Kontinuierliche Verbesserung des Prozesses
+
+### Scrum Team
+- fokussiert sich nur auf das Ziel des Projekts
+- ist cross-funktional
+  - alle notwendigen Fähigkeiten sind im Team vorhanden
+  - managed sich selbst
+
+#### Product Owner
+![image_903.png](image_903.png)
+
+- Verantwortlich für den Erfolg des Produkts
+  - Stellt sicher, dass das Team den höchsten Wert liefert
+  - Kommuniziert mit Stakeholdern
+- Verantwortlich für das Product Backlog
+  - Was wird wann gemacht?
+- Skillset:
+  - Domain
+    - Produktvision haben und das Team leiten
+    - tiefgreifende Business- und Domainkenntnisse
+  - People
+    - "Stimme der Kunden"
+    - Gutes Verhältnis mit jedem
+  - Decision-Making
+    - (schwere) Entscheidungen über Features und Releases treffen
+    - Prioritäten setzen
+  - Verantwortung
+    - Verantwortung für den (Miss-)Erfolg des Produkts
+    - Klare Kommunikation der Ziele und Prioritäten
+
+#### Scrum Master
+![image_904.png](image_904.png)
+- Verantwortlich für den Scrum-Prozess
+  - Moderation der Meetings
+  - Beseitigung von Hindernissen
+- Skillset:
+  - Scrum
+    - tiefgreifendes Wissen über Scrum und agile Methoden
+  - Kollaborativ
+    - arbeitet eng mit dem gesamten Team zusammen
+    - fördert Selbstorganisation
+  - Coaching
+    - Team bei der kontinuierlichen Verbesserung unterstützen
+    - Fragen stellen, um das Team zum Nachdenken zu bringen
+  - Beschützend
+    - vor äußeren Störungen schützen
+      - z.B. Meetings, die während des Sprints stattfinden
+  - Transparent
+    - sorgt dafür, dass alle Aspekte des Prozesses transparent sind
+    - fördert offene Kommunikation im Team
+
+#### Development Team
+![image_905.png](image_905.png)
+- Verantwortlich für die Umsetzung der Arbeit
+  - Liefert das Inkrement am Ende jedes Sprints
+- Skillset:
+  - Cross-funktional
+    - Alle notwendigen Fähigkeiten sind im Team vorhanden
+    - Jeder kann an jedem Feature arbeiten
+  - Selbstorganisiert
+    - Team entscheidet, wie die Arbeit erledigt wird
+    - Keine externen Anweisungen
+  - T-Shaped Skills
+    - Teammitglieder haben tiefes Wissen in ihrem Bereich
+    - Breites Wissen über andere Bereiche
+  - Teamorientiert
+    - einer für alle, alle für einen
+    - gemeinsame Verantwortung für den Erfolg des Sprints
+  - Kommunikativ
+    - offener Austausch im Team
+    - regelmäßige Updates über den Fortschritt
+  - richtige Größe
+    - ≤ 10 Personen
+    - zu große Teams führen zu Kommunikationsproblemen und Ineffizienz
+    - zu kleine Teams haben nicht genug Fähigkeiten, um alle Aufgaben zu erledigen
+
+### Scrum Events
+![image_902.png](image_902.png)
+#### Sprint
+- Zeitfenster von 1 bis 4 Wochen
+- Ziel: Ein Inkrement liefern
+#### Sprint Planning
+- initiiert den Sprint
+- Ziele und Aufgaben für den Sprint festlegen
+  - Warum ist der Sprint wichtig?
+  - Was soll erreicht werden?
+  - Wie wird entschieden, was im Sprint umgesetzt wird?
+    - Sprint Kapazität muss berücksichtigt werden
+- PO präsentiert das Product Backlog
+- Input:
+  - Product Backlog
+  - Team-Kapazität
+  - Abhängigkeiten
+  - Team-Fähigkeiten
+  - Initiales Sprint-Ziel
+- Arten:
+  - **2-Part Sprint Planning**
+    1. Teil: _Was wird im Sprint gemacht?_
+       - PO präsentiert das Product Backlog
+       - Team wählt Items aus, die sie umsetzen können
+    2. Teil: _Wie wird es umgesetzt?_
+       - Team plant die Umsetzung der ausgewählten Items
+       - Aufgaben werden aufgeteilt und geschätzt
+    - ![image_906.png](image_906.png)
+  - **1-Part Sprint Planning**
+    - Team eruiert Kapazität
+      - Sprint-Ziel ggf. anpassen
+    - Team wählt Items aus dem Product Backlog aus
+    - ![image_907.png](image_907.png)
+
+#### Sprint Execution
+- Daily Scrum
+  - 15min tägliches Meeting
+  - Jeder beantwortet 3 Fragen:
+    - _Was habe ich seit dem letzten Meeting gemacht?_
+    - _Was werde ich bis zum nächsten Meeting tun?_
+    - _Gibt es Hindernisse/Hilfsbedarf?_
+- Input:
+  - Task-Board
+    - ![image_908.png](image_908.png)
+  - Sprint Burndown Chart
+    - Grafik, die zu erledigende Arbeit vs verbleibende Zeit zeigt
+    - ![image_909.png](image_909.png)
+
+#### Sprint Review
+- Ergebnisse des Sprints präsentieren
+- Feedback von Stakeholdern einholen
+- Anpassungen am Product Backlog vornehmen
+
+#### Sprint Retrospective
+- Wege erarbeiten, um Qualität und Effizienz nächstes Mal zu verbessern
+- Fragen:
+  - _Was lief gut?_
+  - _Was kann verbessert werden?_
+  - _Welche Maßnahmen können ergriffen werden?_
+
+### Scrum Artefakte
+- **Product Backlog**
+  - Liste aller Anforderungen und Features
+    - Priorisierung
+    - Detaillierung
+      - _nicht alle Items müssen gleich detailliert sein_
+    - Aufwandsschätzung
+    - Definition of Ready (DoR)
+      - _Checkliste, ob ein Product Backlog Item abgearbeitet werden kann_
+  - Wird vom Product Owner gepflegt und priorisiert
+- **Sprint Backlog**
+  - Liste der Aufgaben, die im aktuellen Sprint umgesetzt werden sollen
+  - Wird vom Development Team erstellt
+- **Increment**
+  - Fertiges Produkt am Ende eines Sprints
+
+## Agile: Extreme Programming (XP)
+- Ziel: hohe Softwarequalität und hohe Lebensqualität für Entwickler
+- Fokus auf technische Exzellenz und kontinuierliche Verbesserung
+
+### Values
+- Kommunikation
+  - Jeder weiß, wer was macht
+- Einfachheit
+  - Einfache und direkte Lösungen
+- Feedback
+  - Regelmäßiges Feedback von Kunden und Teammitgliedern
+- Mut
+  - für die besten Entscheidungen
+    - auch wenn sie zunächst unbequem sind
+- Respekt
+  - Respektvoller Umgang im Team
+  - Wertschätzung der Arbeit aller Teammitglieder
+
+### Prinzipien
+- Humanität
+  - Ausgleich zwischen Arbeit und Privatleben
+- Economy
+  - Fokus auf das Wesentliche
+- Gemeinsamer Nutzen
+  - Praktische Lösungen, die für alle funktionieren
+- Selbstähnlichkeit
+  - monatlicher Zyklus ist gleich wie wöchentlicher/täglicher
+- Verbesserung
+  - sich ständig verbessern
+- Diversität
+  - verschiedene Perspektiven und Ansätze einbeziehen
+- Reflektion
+  - regelmäßig über die eigene Arbeit nachdenken
+- Flow
+  - konstante und flüssige Arbeitsweise
+- Möglichkeiten
+  - Probleme sind eine Chance zum Lernen und Wachsen
+- Redundanz
+  - verhindert Fehler und verbessert die Qualität
+- Failure
+  - ist absolut okay
+- Qualität
+  - hat hohe Priorität
+  - schlechte Qualität führt nicht zu schnellerer Lieferung
+- Verantwortlichkeit
+  - Teammitglieder sind für ihre Arbeit verantwortlich
+- Baby-Steps
+  - kleine Schritte, um schnell Feedback zu erhalten
+
+### Practices
+#### Primär
+##### Programmieren
+- **Pair Programming**
+  - Zwei Entwickler arbeiten zusammen an einem Computer
+  - Fördert Wissenstransfer und Codequalität
+- **Test-Driven Development (TDD)**
+  - Tests werden vor dem Code geschrieben
+  - Sicherstellen, dass der Code die Anforderungen erfüllt
+
+##### Integration
+- **Ten-Minute Build**
+  - Builden und Testen sollte nicht länger als 10 Minuten dauern
+    - Wenns länger dauert, führt man es seltener aus
+  - Fördert schnelle Feedback-Zyklen
+- **Continuous Integration**
+  - Direkt nach dem Commit wird der Code gebaut und getestet
+  - Schnelles Feedback über den aktuellen Stand des Codes
+
+##### Planning
+- **Weekly Cycle**
+  - Synonym zu Sprint
+    - Montags wird geplant
+    - Freitags wird geliefert
+- **Quarterly Cycle**
+  - Synonym zu Release
+    - Kunde bekommt alle 3 Monate eine neue Version
+    - Feedback / Wünsche werden in den nächsten Zyklus aufgenommen
+- **User Stories**
+  - Anforderungen werden in Form von User Stories formuliert
+  - [OOAD User-Stories](RequirementsAnalysis.md#user-stories)
+- **Slack**
+  - ein paar niedrig priorisierte Aufgaben einplanen
+    - um Puffer für Unvorhergesehenes zu haben
+
+##### Team
+- **Sit Together**
+  - Teammitglieder sitzen zusammen
+  - Fördert Kommunikation und Zusammenarbeit
+- **Informative Workspace**
+  - Kommunikation fördern
+  - Privatsphäre respektieren
+  - Wissen teilen
+    - z.B. Whiteboards, Post-Its, etc.
+
+##### Holistic
+- **Incremental Design**
+  - Design wird schrittweise verbessert
+    - nicht alles auf einmal
+- **Whole Team**
+  - Cross-funktionales Team
+- **Energized Work**
+  - Höchste Effizienz, wenn jeder fokussiert ist und nicht abgelenkt wird
+    - niemanden überarbeiten
+    - Gesundheit und Wohlbefinden fördern
+
+#### Corollary 
+- Folgen aus primären Praktiken
+- **Real Customer Involvement**
+  - Kunden in die wöchentliche / vierteljährliche Planung einbeziehen
+- **Incremental Deployment**
+  - mehrere kleinere Releases statt eines großen
+- **Team continuity**
+  - Effektive Teams bleiben zusammen (auch in anderen Projekten)
+- **Shrinking Teams**
+  - Wenn ein Team effizienter arbeitet, kann es kleiner werden
+  - nicht mehr Arbeit geben
+    - "unnötiges" Mitglied kann in anderen Teams XP einführen
+- **Root-cause analysis**
+  - Wenn irgendwas schiefgeht, die Grund-Ursache finden und beheben
+- **Shared code**
+  - Jeder im Team kann auf den Code zugreifen und ihn ändern
+  - jeder ist für die Qualität des Codes verantwortlich
+- **Single codebase**
+  - Es gibt nur einen Code, nicht mehrere Versionen gleichzeitig
+- **Daily Deployment**
+  - täglich eine neue Version ausliefern
+- **Negotiated scope contract**
+  - Kunden und Team einigen sich auf den Umfang der Arbeit
+- **Pay-per-use**
+  - Nicht für Arbeit bezahlen lassen
+  - Kunde zahlt, wenn er das Produkt nutzt
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+## XP vs Scrum
+- Scrum ist ein Framework, XP ist eine Sammlung von Praktiken
+- ![image_910.png](image_910.png)
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+## Agile: DevOps
+- [OOAD DevOps](SoftwareProcesses.md#devops)
+- Kombination von Entwicklung (Dev) und Betrieb (Ops)
+- Ziel: schnellere und zuverlässigere Software-Lieferung
+- Fokus auf Automatisierung, Continuous Integration und Continuous Deployment (CI/CD)
+![image_911.png](image_911.png)
+
+
+## Agile Praktiken skalieren
+### Scrum of Scrums
+- ![image_912.png](image_912.png)
+- Scrum-Team-Repräsentanten treffen sich regelmäßig
+  - bilden neues Scrum-Team
+
+### Release Train
+- ![image_913.png](image_913.png)
+- Zug-Metapher
+  - Plan, für Features, wann sie die "Station" verlassen
+  - Alle Teams wollen ihre Produkte noch auf den Zug bringen
+  - Falls nicht, müssen sie auf den nächsten Zug warten
+
+### Frameworks
+- **LeSS (Large Scale Scrum)**
+  - Skalierung von Scrum auf mehrere Teams
+  - Fokus auf Einfachheit und Transparenz
+- **Disciplined Agile Delivery (DAD)**
+  - Agnostisches, hybrides Toolkit, das verschiedene agile Praktiken kombiniert
+- **Nexus**
+- **Scaled Agile Framework (SAFe)**
+  - Skalierung von Scrum auf mehrere Teams und Programme
+  - Fokus auf Planung, Koordination und Integration